瓜爾膠因其具有良好的增稠能力、懸浮能力和 改善食品品質的特性而廣泛應用于食品行業。由于 瓜爾膠分子鏈上的羥基可與某些親水膠體及淀粉形 成氫鍵，因此，瓜爾膠可用作增稠劑、乳化劑和穩 定劑等，通常單獨使用或與其他食用膠復配使用， 其使用量大大低于其他增稠劑或穩定劑的添加量。 此外，瓜爾膠還可用于脂肪替代品中，是脂肪替代 品研究中的一個較新的分支。
黃原膠（Xanthan Gum)是黃單胞菌經耗氧生 物發酵產生的一種高分子陰離子生物多糖，是由 D—葡萄糖、D—甘露糖、D—葡萄糖醒酸、丙酮酸 和乙酸組成的“五糖重復單元”聚合而成，分子主 鏈由D—葡萄糖以p-D-1, 4糖苷鍵連接而成的， 具有類似纖維素式的骨架結構，每兩個葡萄糖中的 —個C3上連接有一個由兩個甘聚糖和一個葡萄糖 醛酸組成的三糖側鏈。
由于瓜膠側鏈半乳糖較多，無法與黃原膠的螺 旋結構形成凝膠，只是協同增稠，瓜膠的應用受到 限制。前人研究表明，黃原膠可與酶降解的瓜膠形 成凝膠。此外，降解黃原膠具有在抑菌、抗病毒、 抗氧化等方面的生物學活性。
本文嘗試使用酸降解法，制備得到降解黃原膠 與降解瓜膠，將兩者在一定條件下共混，得到良好 的凝膠體系，并進一步考察其流變特性，獲得本構 方程。
1實驗部分
1.1實驗材料與儀器
黃原膠購自上海潤創食品科技發展有限公司； 瓜膠由中國石油天然氣總公司勘探開發研究院廊坊 分院提供；鹽酸（AR);氫氧化鈉（AR);體積濃 度95%乙醇（AR);烏式黏度計；ARES流變儀(JA 公司)。
1.2降解黃原膠與降解瓜膠的制備
取20 g瓜膠或黃原膠置于500 mL燒瓶中，加入 100 mL體積濃度95%的乙醇溶液。加入一定量3 mol/LHCl,在60丈恒溫水浴，攪拌使之均勻分散。 反應1 h后，用3 md/L NaOH溶液調整至PH=7以 中止反應，抽濾后置于60^烘箱中烘干，研磨制 得降解瓜膠或黃原膠。降解瓜膠與降解黃原膠的制 備條件見表1。
1.3酸降解前后瓜膠與黃原膠分子量測定
配制質量分數0.1%瓜膠溶液與0.1%黃原膠溶 液，用烏式黏度計測得在25 t時的黏度，利用半經 驗的麥克（H.Mark)非線性方程求得相對分子量。
稱取一定量的降解黃原膠與降解瓜膠溶于50 mL 去離子水中，置于60浴中共混并恒溫一定時間，
得共混賺。雛體系的制備方法見表2。
表2各凝膠體系的制備方法
1.5共混凝膠的流變性測定
利用TA公司的ARES流變儀對各共混凝膠體系 進行流變性研究，主要考察體系的彈性模量（C)、 黏性模量（C")隨頻率的變化及黏度隨剪切速率 的變化。
在降解瓜膠與降解黃原膠凝膠 體系中，控制降解黃原膠的分子量一定，降解瓜膠 的不同分子量對體系黏彈性的影響不同。在降解瓜 膠分子量較低的情況下，體系3的彈性模量與黏性 模量均較小。隨著降解瓜膠的分子量的增加，體系 1的彈性模量與黏性模量均有提高，表現出較好的 結構和良好的黏彈性，證明降解瓜膠的分子量對凝 膠體系的黏彈性有影響。
由圖4 c可知，蔗糖的添加使體系4的彈性模 量與黏性模量與體系1差別不大。說明蔗糖雖然對 凝膠結構幾乎不產生影響，體系結構仍較穩定，表 現出良好的抗應變性能。故少量蔗糖的添加對降解 瓜膠與降解黃原膠凝膠體系的黏彈性影響不大，體 系可應用于含糖食品。
由圖4 d可知，在總膠濃度較低的情況下，體 系5的彈性模量與黏性模量均較小，表現為較弱的 凝膠結構。將總膠濃度增加一倍，體系1的彈性模 量與黏性模量均有大幅提高。總膠濃度對凝膠的黏 彈性有較大的影響，隨著總膠濃度的增大，降解瓜 膠與降解黃原膠相互作用的加強，三維網絡結構更 緊密，黏彈性增大。
2.2.2降解瓜膠與降解黃原膠凝膠體系本構方程的 研究
圖5不同體系黏度與剪切速率的關系
本構方程或流變狀態方程是描述物質流變的應 力和變形關系。在其應力和應變的關系中，還具有 時間的變化率。此外，物質的本構方程也和溫度及 其變化速率有關。本構方程是流變特性研究的重要 內容之一，可表征體系的受力和變形的規律，為進 —步預測體系的流動特性和用流變學指標進行質量 控制奠定理論基礎。各研究體系的黏度隨剪切速率 變化曲線見圖5。
由圖5可知：各體系具有剪切變稀特性，隨剪 切速率的增大，黏度逐漸降低。為描述穩態剪切黏 度變化曲線，需選擇適當的非線性黏彈性本構方 程。本文嘗試采用修正Williamous-01droyId-4參數 本構方程表征降解黃原膠與降解瓜膠凝膠體系的穩 態剪切黏度曲線。
降解黃原膠與降解瓜膠在一定條件下共混可以得 到凝膠。共混比例、總膠濃度、蔗糖及降解食品多糖 的分子量對共混凝膠體系的流變特性均有不同影響。 降解黃原膠與降解瓜膠凝膠體系具有黏彈性及剪切變 稀特性，其本構方程為修正Williamous- Oldroyld-4#®m型，模型計算值與實驗值吻合良好。