沙蒿籽膠是從多年生半灌木狀植物沙蒿（Artem isia sphaerocephaia Krasch )種子表皮提取出來的一 種多糖膠，主要成分是D -葡萄糖、D-甘露糖、D ^半乳糖、L-阿拉伯糖和木糖11-4。沙蒿是沙漠先鋒植 物之一，資源豐富，在沙漠化治理方面發(fā)揮著重要作用。沙蒿種子咖啡色，在種子表皮外部被覆一層蠟 狀結(jié)晶狀膠質(zhì)，經(jīng)加工粉碎成粉末，即是沙蒿籽膠。

混合多糖膠系統(tǒng)由于膠間具有協(xié)同増效和互補(bǔ)性而使其在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。如瓜兒 膠和刺槐豆膠等與黃原膠的混合作為食品添加劑很好的應(yīng)用于調(diào)味品、醬油、冷凍和焙烤產(chǎn)品中|5-61。 單體膠具有各自的化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，這些特性是有限的，限制了實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用。沙蒿籽膠與黃原膠混合體系流變特性的研究，膠間 的協(xié)同増效和互補(bǔ)性正是利用不同的膠具有不同的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)而形成的，從而改善單膠在流變學(xué)、 膠凝性等方面的性能，拓寬了膠體的應(yīng)用范圍17-101。沙蒿籽膠作為穩(wěn)定劑和増稠劑己應(yīng)用于食品等領(lǐng) 域，我國在研究和利用沙蒿籽膠方面工作還很缺乏。作者主要是對沙蒿籽膠與黃原膠混合體系的流變 特性進(jìn)行了研究，為進(jìn)一步開發(fā)以沙蒿籽膠為基礎(chǔ)的性能優(yōu)良的食品添加劑提供理論指導(dǎo)。

材料與儀器

材料:沙蒿籽，由寧夏綠洲草業(yè)有限公司提供的種子;黃原膠，山東中軒生物制品公司產(chǎn)品。儀器： AR1000流變儀，美國TA公司產(chǎn)品；LXJ-II離心機(jī)，上海醫(yī)用分析儀器廠；DTY-1SL冷凍干燥機(jī)，北京 德天佑科技發(fā)展有限公司。

2方法

21沙蒿籽膠的制備

用20倍的水與沙蒿籽混合浸泡5m n在高速攪拌下，使膠與籽分離，再用離心機(jī)（離心力1800 g g 表示離心加速度）分離籽與膠，得到的沙蒿籽膠溶液經(jīng)冷凍升華干燥，粉碎后即為沙蒿籽膠粉。

22不同配比沙蒿籽膠與黃原膠混合體系靜態(tài)流變性質(zhì)

按質(zhì)量比0 :10、1 :9 2 :& 3 :7、4 6 5 5 6 4 7 3 8 2 9 1 10 D分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %的 沙蒿籽膠與黃原膠混合溶液，用AR1000流變儀，選用直徑為40mm不銹鋼平板系統(tǒng)，在25 °C測定靜態(tài) 流變性質(zhì)。

23膠溶液動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)測定

分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的沙蒿籽膠、質(zhì)量比為6 :4的沙蒿籽膠與黃原膠混合膠、黃原膠溶液，用 AR1000流變儀測定動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)。

3結(jié)果與討論

31剪切速率對混合膠溶液黏度的影響

剪切速率對質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的 混合膠溶液黏度的影響見圖1 由圖1可知黏度隨剪切速率的増 加而降低，表現(xiàn)為剪切變稀，顯現(xiàn) 假塑性流體的性質(zhì)?；旌象w系以 不同比例混合時(shí)，其溶液黏度有較 大的變化，表明沙蒿籽膠與黃原膠 之間具有較強(qiáng)的協(xié)同増效性，混合 比例不同協(xié)同増效性也不同，其中 二者以6 :4混合時(shí)協(xié)同増效性最 好，混合溶液的黏度為沙蒿籽膠溶 液黏度的3倍左右，黃原膠溶液黏 度的20倍左右。沙蒿籽膠與黃原膠混合體系流變特性的研究，沙蒿籽膠與黃原 膠質(zhì)量比6 :4是復(fù)配膠的最佳配 比。

沙蒿籽膠也是多糖類高分子圖1 '混合膠溶液的黏度隨剪切速率的變化

物質(zhì)分子間按_1 定的取向連成長Fg 1 Variation of viscosities of llie blended gum sokiticn wih shearing m.te

的分子鏈，形成纖維結(jié)蹄狀結(jié)構(gòu)111。黃原膠是由D -葡萄糖、D -甘露糖及D -葡萄糖醛酸組成的多糖類 高分子化合物，主鏈呈纖維素結(jié)構(gòu)。黃原膠分子在溶液中呈有序的雙螺旋結(jié)構(gòu)排列1111。其協(xié)同作用機(jī) 理，可能是由于分子間氫鍵作用，使沙蒿籽膠分子鏈與黃原膠分子的有序雙螺旋排列形成穩(wěn)固的連接。

質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的沙蒿籽膠與黃原膠（6 :4)的混合膠，25 C其溶液的流動(dòng)曲線分別與Herschel-

Bukey模型（T = T +K/ )，Power law 模型（（T =K/ ))，Bingham 模型（T = T +KY)，Casson模型（T = F+反X#)擬合。莫型.中當(dāng)流體所受剪切應(yīng)力超過屈服應(yīng)力（T )時(shí):才能流動(dòng)，而小于T時(shí)流體具有 彈性固體的行為;；為稠度系數(shù)，是流體結(jié)構(gòu)的一個(gè)量度參數(shù)，K值愈大則流體愈黏；n為流體的特性指 數(shù)，表示流體與牛頓流體偏離的程度。結(jié)果表明，混合膠的流體符合Herschel-Bulkey流動(dòng)特征，其擬合 參數(shù)為：T = 1 12 K =4 54 n=0 38標(biāo)準(zhǔn)誤差為6 88混合膠具有屈服應(yīng)力，當(dāng)混合膠溶液所受剪切 應(yīng)力超過屈服應(yīng)力時(shí)才能使其流動(dòng)。

32時(shí)間對混合膠溶液黏度的影響

沙蒿籽膠與黃原膠（6 :4)的混合膠溶液具有膠變性，即膠溶液隨著流動(dòng)時(shí)間的増加，變得越來越黏 稠。用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1 %的此膠溶液，將剪切速率在180 s-1內(nèi)均勻地從0 s-1提高到40 s'然后在相同時(shí) 間內(nèi)從40 s-1降至0 s-1，測定剪切速率上升和下降過程中剪切應(yīng)力曲線。由圖2可以看出，混合膠溶液 具有膠變性。表明膠分子形成的結(jié)合構(gòu)造在受剪切應(yīng)力時(shí)會(huì)形成新的構(gòu)象，在流體減速流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng) 曲線在加大流速曲線的上方1121。

3 3混合膠溶液的動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)

膠溶液的靜態(tài)流變性質(zhì)描述了膠溶液的屈服應(yīng)力 和觸變性等流動(dòng)的信息，而膠溶液的黏性和彈性特性只 有動(dòng)態(tài)流變才能充分顯示出來1131。

3 3 1線性黏彈區(qū)的確定線性黏彈區(qū)是復(fù)合模量 G* (G* =G '+ G')不隨振蕩應(yīng)力或應(yīng)變變化的區(qū)域。

實(shí)驗(yàn)表明，混合膠溶液、沙蒿籽膠溶液和黃原膠溶液在 振蕩應(yīng)力0 1~3Pa的范圍內(nèi)顯示線性黏彈區(qū)。試驗(yàn) 選用1 Pa的振蕩應(yīng)力來測定混合膠溶液、沙蒿籽膠溶 液和黃原膠溶液的動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)。

3 3 2混合膠溶液的動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%圖2混合膠溶液的剪切應(yīng)力與剪切速率曲線的關(guān)

的混合膠溶液的貯能模量（G )損耗模量（G ")和動(dòng)力系

學(xué)黏度（n隨振蕩頻率的變化見表1。從表中看出，混Fig 2 Rehti°ns：lp beween sheai'ilgstffiss and shear 合膠溶液的動(dòng)力學(xué)黏度隨振蕩頻率的増加而減少，表現(xiàn)lg rate °fthebended gum s°luti°n

為剪切變稀的特性，與靜態(tài)流變性質(zhì)測量的結(jié)果相符。在所采用的振蕩頻率下，沙蒿籽膠與黃原膠混合體系流變特性的研究，沙蒿籽膠溶液的G始 終大于G，"顯示了典型的黏彈性，表現(xiàn)出類似固體的性質(zhì)。因此質(zhì)量分?jǐn)?shù)2 %的混合膠溶液表現(xiàn)出弱 凝膠的特性114。

質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的沙蒿籽膠、黃原膠溶液的G (G和力隨振蕩頻率的變化見表1在所采用的振蕩頻 率下，沙蒿籽膠溶液的G明顯大于G〖黃原膠溶液的G略大于G'，'且都隨振蕩頻率的増加而増加。在 質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的條件下進(jìn)行比較，混合膠溶液的G和G都大于沙蒿籽膠和黃原膠的G和G

表1不同溶液的G〔 G"和n隨頻率的變化

Table 1Variations° f dyn am ic ill e° logica l p aiamete is ° f d iffeien t s°lu ti^n s w i ill flequ en cy

頻率/Hz fiequ ency混合膠溶液blended gum沙蒿籽膠溶液Asp gum黃原膠溶液xanthangum

G ’/PaG"/Pan /(Pa s)G ' /PaG "/Pan / (Pa s)G’ / PaG "/Pa n/( Pa s)

0. 10228. 756 589 962. 715. 825 210 61ft 616. 9

0. 18249. 962 155 669. 217. 415 614 413. 111. 7

0. 32273. 968 734 676. 219. 69. 919 115. 77. 9

0. 5630ft 275 621 483. 921. 96. 224. 518. 65. 3

1. 00327. 985 713 692. 224. 93. 931 421. 93. 5

1. 78359. 598 78. 8101. 528. 82. 639 425. 52. 3

3. 16396 3114 55. 8111. 833. 51. 748 929. 81. 5

5. 63436 8135 03. 8123. 139. 71. 160 435. 11. 0

9. 94482. 4160 52. 6134. 547. 60. 874 741. 50. 6

17. 43534. 1192 71. 8141. 057. 60. 593 749. 40. 4

31. 03579. 8236 31. 2143. 475. 00. 4127 160. 50. 3

39. 77593. 7260 91. 0151. 684. 30. 3147 571. 50. 2

結(jié)論

41研究表明沙蒿籽膠與黃原膠混合膠溶液的黏度隨剪切速率的増加而降低，其流動(dòng)特性符合 Herschel-Bukey模型。沙蒿籽膠與黃原膠具有協(xié)同増效性，不同配比的沙蒿籽膠與黃原膠的混合體系， 其協(xié)同増效性不同。在沙蒿籽膠與黃原膠的質(zhì)量比6 :4時(shí)，二者的協(xié)同増效性最高?；旌夏z溶液為膠 變性流體。動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)的測定結(jié)果表明，混合膠溶液具有弱凝膠的特性。

42利用沙蒿籽膠與黃原膠的協(xié)同増效作用，可以拓寬沙蒿籽膠的應(yīng)用范圍，沙蒿籽膠與黃原膠混合體系流變特性的研究，也可以解決產(chǎn)品所需食 品添加劑用量大和產(chǎn)品透明度低、彈性差、易析水等問題，提高一些產(chǎn)品的質(zhì)量。這對于沙蒿產(chǎn)業(yè)化有 著十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。