淀粉作為經(jīng)紗漿料已有悠久歷史。淀粉對親水 天然纖維有較好的粘附性，有一定的成膜能力，并 且價格低廉、資源豐富，在經(jīng)紗上漿中的應(yīng)用已積 累了一定的經(jīng)驗。但是玉米淀粉漿料上漿性能卻不理 想，如漿料熱穩(wěn)定性差、漿膜硬脆不耐磨等，需要 運用物理或化學的方法使淀粉變性或與其他漿料 混合使用，以提高其上漿效果并擴大其使用范圍[2]。 瓜爾膠是_種可降解的天然多糖類高聚物，能溶于 冷水和熱水，被廣泛用于食品行業(yè)，用來改善淀粉 的性能[3]。用于紡織漿料添加物的最大優(yōu)點就是與 纖維素的結(jié)構(gòu)非常相似，對纖維素具有直接性，而 且可生物降解，熱穩(wěn)定性好。王愛華141等人研究了 在淀粉中加入_定量的瓜爾膠，可以有效的改善淀 粉漿料的成膜性能。胡玉玲151等人發(fā)現(xiàn)，在滌棉漿 紗的正常配方下加入適量的瓜爾膠們可以明顯改 善漿紗的分絞，紗線手感滑爽，織造時開口清晰， 紗線增強效果明顯。
瓜爾膠以-1,4-D-甘露吡喃糖單元為骨架連 接形成主鏈，每兩個甘露吡喃糖單元由-1,6連接 的半乳吡喃糖單元作為側(cè)鏈，相對分子質(zhì)量約為22 萬[61。其化學結(jié)構(gòu)如圖1:圖1瓜爾膠的化學結(jié)構(gòu)從其化學結(jié)構(gòu)上看出瓜爾膠為非離子多糖，其 伯羥基、仲羥基處于外側(cè)，半乳糖支鏈沒有遮住有 活性的醇羥基，從而獲得了更大的氫鍵活性171。本 文通過測定淀粉瓜爾膠體系的糊化曲線，討論瓜爾 膠與玉米淀粉之間的相互作用，研究瓜爾膠對玉米 淀粉糊化的影響，為瓜爾膠在漿料上的應(yīng)用打下基 礎(chǔ)。
1實驗部分1.1試驗原料與儀器玉米淀粉（寶雞陜豐淀粉有限公司），水分含 量13.5°%;瓜爾膠（山東阜豐發(fā)酵有限公司），食 品級QB 2246-96,水分含量12°%。
RVA-Ezi粘度測試儀（Newport瑞典波通儀器 公司）。
1.2實驗方法將準確稱量的玉米淀粉干重3.0g,瓜爾膠干重 0.015g放入鋁制樣品測量罐中，加入25.7ml蒸餾水。 體系的固體質(zhì)量濃度為10.5%,其中瓜爾膠/淀粉的 質(zhì)量分數(shù)0.5%。將該樣品測量罐放入RVA-Ezi粘 度測試儀中，放入攪拌器，轉(zhuǎn)速保持在160rpm。運 行溫度控制軟件，即淀粉漿液升溫至50°C開始計 時，一分鐘后以11.80°C/min升溫至95°C (至 4.81min),保溫 2.5min (至 7.31min),然后以 11.8 °C/min 速度降溫至 50°C (11.12min),保溫至 13min。 在此期間每半分鐘讀數(shù)淀粉糊粘度一次，繪制淀粉 糊化曲線。體系的固體質(zhì)量濃度不變，變化混合樣 品系列中的瓜爾膠/淀粉的質(zhì)量分數(shù)按0.5%遞增，從0.5°%至7.5°%,測定其糊化曲線。
另外，以相同瓜爾膠質(zhì)量，但是無淀粉的實驗 作為對比樣，分別對應(yīng)于混合樣品中瓜爾膠對淀粉 的質(zhì)量分數(shù) 1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0% 和7.0%。即25ml水中只加瓜爾膠0.03g、0.06g、 0.09g、0.12g、0.15g、0.18g 和 0.21g，瓜爾膠在水 中的質(zhì)量濃度分別為0.12%、0.24%、0.36%、0.48%、 0.60%、0.72%和 0.84%。
RVA-Ezi粘度測試儀使用了目前最先進的快速 粘度分析技術(shù)，可以精確測定淀粉糊化過程中的粘 度信息，對淀粉糊化粘度的測定采用美國谷物化學 家協(xié)會和國際谷物科學與技術(shù)協(xié)會的所認可的測 試方法[8]。
2實驗結(jié)果與討論2.1純瓜爾膠粘度變化曲線純瓜爾膠水溶液的粘度（7)隨瓜爾膠水溶液 濃度（嫩）和糊化時間（？）的變化曲線如圖1所 示，其中背景為程序控制的升溫/降溫曲線。
由圖2可以看出，瓜爾膠的水溶液粘度隨著其 濃度的增加而增加，但是粘度值不是很大，都在 50mPa*s以下；其粘度值隨著時間延長而增大，表 現(xiàn)了水溶性高分子溶解的時間依賴性。這與 Achayuthakan 和 Suphantharika[9]測定的結(jié)果吻合。從 3.5?4.5min即80?90°C,粘度有一個明顯的快速 增長區(qū)間，對應(yīng)于在這個溶解條件下瓜爾膠的快速 溶解；在溫度下降區(qū)間，溶液粘度稍有增加，增加 幅度隨瓜爾膠的含量增加而加大，沒有表現(xiàn)出明顯 的凝膠特性（回生性），可能是由于瓜爾膠的側(cè)鏈 妨礙了自身大分子的聚集。這些特點與瓜爾膠/淀粉 混合物的糊化曲線（圖3)有很大差別。
在糊化時，淀粉顆粒膨脹到它原來的許多倍， 同時直鏈淀粉首先從顆粒的內(nèi)部遷移出來，粘度急劇增大，然后顆粒破裂，此時粘度開始下降。淀粉 漿液糊化峰的形狀反映了發(fā)生糊化的過程，在給定 濃度下這個峰的高度代表了淀粉顆粒在破裂之前 自由膨脹的能力，即與水結(jié)合的能力。由圖3看出 隨著瓜爾膠對淀粉質(zhì)量分數(shù)（c)的增加，體系粘 度增加，其糊化曲線的峰值粘度也明顯增大。當c >4.5%時，糊化曲線的峰值開始變得尖銳。
以下分別討論體系的峰值粘度、糊化溫度和低 溫凝凍性。
2.2瓜爾膠對淀粉糊化峰值粘度的影響由于瓜爾膠在冷水中也可溶解，增加了體系粘 度，瓜爾膠水化后將減少體系中自由水的數(shù)量，并 與從淀粉顆粒中瀝濾出的直鏈淀粉發(fā)生相互作用， 妨礙淀粉糊化[9-111。這些作用反映在不同瓜爾膠的添 加量與淀粉峰值粘度的關(guān)系曲線中，如圖4所示。
V%圖4瓜爾膠/淀粉質(zhì)量分數(shù)對體系糊化峰值粘度的影響圖4表明，隨著瓜爾膠含量的增加，峰值粘度 也大大提高。除了以上分析的因素外，Tye[121和 Chaisawang小組[131都將這種粘度的增加歸因于淀粉 與瓜爾膠對粘度影響的協(xié)同效應(yīng)：淀粉/瓜爾膠為兩 相體系，其中瓜爾膠由于水溶性好，為連續(xù)相，在 糊化過程中淀粉顆粒膨脹，淀粉相的體積大大增 加，這樣也使得瓜爾膠的有效濃度驟增，進而使得體系的粘度大大增加。
2.3瓜爾膠對糊化溫度的影響不同瓜爾膠的添加量與淀粉糊化溫度的關(guān)系 曲線如圖5。瓜爾膠/淀粉體系的糊化溫度在75?85 °C之間，隨著瓜爾膠添加量的增加，淀粉糊化溫度 的變化分為三個階段。
階段丨，瓜爾膠對淀粉的質(zhì)量分數(shù)ft < 2.5°%, 糊化溫度基本不變，說明瓜爾膠對淀粉糊化基本無 影響；階段丨丨，2.5% < ft < 6.0%,糊化溫度隨著 瓜爾膠質(zhì)量分數(shù)增加而增加，這可能是由于隨著體 系中瓜爾膠濃度的升高，瓜爾膠作為一種親水性膠 體，與淀粉競爭吸附水分子，導(dǎo)致淀粉糊化溫度升 高114,151;階段III, cG > 6.0%,糊化溫度隨著瓜爾膠 質(zhì)量分數(shù)增加而下降，可能是相對于階段丨丨來說， 較高濃度的瓜爾膠更容易與淀粉中瀝濾出的直鏈 淀粉相互作用，促進了淀粉顆粒的破裂。以上這些 推斷的機理還需要進一步的研究來證明。
2.4瓜爾膠對淀粉低溫凝凍性的影響淀粉糊化后，隨著溫度的降低，直鏈淀粉會快 速回生形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致粘度的回升， 而且隨著時間延長支鏈淀粉也參與回生過程，使其 粘度進一步增加[161,導(dǎo)致淀粉在低溫下凝凍。圖6 顯示，瓜爾膠增加了糊化淀粉在50C的低溫粘度， 是由于瓜爾膠的粘度高于淀粉，對體系低溫粘度的 貢獻[131,這也是瓜爾膠通常作為淀粉增稠劑的原因； 另一方面，由粘度隨時間變化的趨勢（擬合直線的 斜率）分析得知，瓜爾膠也降低了淀粉糊低溫凝凍 的速率，這意味著瓜爾膠與淀粉相互作用，阻礙了 淀粉分子之間的重排締合，從而降低了淀粉糊的低 溫凝凍趨勢。其中100°%瓜爾膠的濃度為10.5°%。
3結(jié)論低濃度的純瓜爾膠水溶液粘度并不是很高，但 是低濃度的瓜爾膠使得瓜爾膠/淀粉混合體系的為對比。
RVA粘度曲線發(fā)生了較大變化。隨著瓜爾膠對淀粉 的質(zhì)量分數(shù)增加，混合體系的峰值粘度持續(xù)增加； 淀粉的糊化溫度初期基本不變，隨后升高，后期下 降；混合漿液在低溫下的粘度持續(xù)增加，但是降低 了低溫粘度隨時間延長而增加的趨勢。這些現(xiàn)象表 明，瓜爾膠通過與水、或者與淀粉分子的相互作用 影響了混合體系的糊化和粘度行為。在淀粉中加入 瓜爾膠有利于降低淀粉漿液的低溫回生速率，但是 不利于高濃低粘上漿工藝，需要對瓜爾膠變性，降 低其分子量，這是我們下一步擬開展的研究工作。