低浓度亚麻籽胶的流变特性

% 陈海华，许时婴，王 璋 # 亚麻籽胶的研究进展与应 用［$］# 食品与发酵工业，"))’（，*）：%) ( +&
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! 陈克复，卢晓江，金醇哲等编译 # 食品流变学及测量 ［.］# 北京：轻工业出版社，")’) # D* ( "%*
许多胶体溶液经过机械剪切都会出现稀化 现象。亚麻籽胶所应用的食品加工中有些是需 要高速搅拌或均质处理的，如冰淇淋、一些饮料 等，因此作为增稠剂的亚麻籽胶必需考虑这些 因素对它的影响程度。
图 ’ 不同均质压力与低浓度亚麻 籽胶粘度的关系
图 ( 和图 ’ 结果表明，机械搅打剪切可以 降低亚麻籽胶的粘度，且随浓度的增加其粘度 下降程度增加。从不同均质压力对亚麻籽胶粘 度的影响可以知道，随着均质压力的增加，粘度 随之变小。从图 ’ 还可以看出，亚麻籽胶溶液 随压力的变化其粘度变化不是非常急剧，但试 验证明胶体溶液损失的粘度在长时间放置后也 很少恢复。因此，亚麻籽胶只能用于温和搅拌 的工序中，或添加到稀溶液中。 !"# 酸度及酸的类型对低浓度亚麻籽胶粘度 的影响
亚麻籽胶（亦称富兰克胶，12345667 (89）是 一种多糖植物胶，是国家绿色食品发展中心认 定的 绿 色 食 品 专 用 添 加 剂。其 主 要 成 分 为 !&:的蛋白质、!;: 的果胶酸、%<’: 的淀粉和 &$: 的多糖类物质。其中还含有丰富的铁、锌、 钙等微量元素［!，"］。
亚麻籽胶因有润滑功能，因此可使药物具 有加速崩解、缓释和富有弹性、易干等特点，在 国 外 广 泛 应 用 于 化 妆 品、医 药、采 油 等 工 业［"，’］。由于亚麻籽胶的粘度非常 大，所 以 用 量很少。对于低浓度的亚麻籽胶的研究，在国 外，如加拿大、德国、日本等研究较多，而在国内 目前尚未有相关的详细报道［"］。文中测定了低 浓度亚麻籽胶水溶液在不同浓度、酸度、温度以 及剪切力等条件下的粘度，从其组成与结构方 面解释低浓度亚麻籽胶的流变特性。
选用合适转子和转速在 "#C 下测定其粘 度［&］。
均重复 ’ 次取平均值，单位为 F3·5。 !<"<! 测定不同浓度溶液的粘度
! . # ( ) * 浓度的亚麻籽胶溶液在常温下测 定其粘度。 !<"<" 测定不同剪切速率下的粘度
! . # ( ) * 浓度的亚麻籽胶溶液在 %、!"、’$、 %$ G ) 9DE 剪切速率下测定其粘度。 !<"<’ 测定不同均质压力条件下的粘度
（" K>00-F- >L M>>5 945 ,/>8-BJ4>0>FN，O>68J KJ/94 P4/Q-17/8N >L R-BJ4>0>FN，:694FSJ>6，*"&T!&） （% U-V918;-48 >L M>>5 OB/-4B-，WJ>4F?9/ @F1>8-BJ4/B90 K>00-F-，:694FSJ>6，*"&%%*）
! 材料与方法
!"! 材料与仪器 &$! 型纯天然亚麻籽胶：新疆昌吉绿旗生
物制品有限责任公司提供。 =>?@AB 数显粘度计，均质机，打浆杯等。
!"# 试验方法 亚麻籽胶水溶液的配制： 常温 下 称 量 " 去 离 子 水 溶 解 " 加 热 至
%$C恒温搅拌 ’$ 9DE，充分溶解分散"冷却静 置备用。
将 ’、# ( ) * 亚麻籽胶溶液经过 !$、"$、’$、&$ HF3 压力均质后测定其粘度。 !<"<& 测定不同酸的类型、不同酸度下的粘度
测定 # ( ) * 亚麻籽胶溶液在 ,- 值为 ;<$ 以 及加入盐酸、醋酸、柠檬酸、乳酪溶液后其不同 酸度下的粘度。 !<"<# 测定升温、降温过程的粘度
图 * . # $ % 亚麻籽胶溶液升降温过程中 粘度的变化
图 / " # $ % 亚麻籽胶溶液升降温过程中 粘度的变化
.结论
图 " 升温对亚麻籽胶溶液粘度的影响
从图 * 和图 / 可以得知，加热后降温对亚 麻籽胶溶液粘度影响很大，比较 .、" # $ % 的亚麻 籽胶溶液升降温度过程中各个温度的粘度发 现，亚麻籽胶溶液升降温过程表现出不对称性， 有显著的温度滞后性。从亚麻籽胶的分子结构 （ /* ） 万1+方+! 数567据8 .+ 968（. :6;<7 0="）
亚麻籽胶溶液为中性，*+ 值为 ,。从图 可看出，低浓度亚麻籽胶溶液受酸的影响比碱 的大，粘度以 *+ 值 , 时为中心，向酸碱方向粘 度呈下降趋势。
酸使亚麻籽胶溶液粘度降低原因在于，酸 的介入一方面改变了亚麻籽胶的水化和溶解能
(..- 年第 ’. 卷第 ’ 期（总第 !/# 期） （ ,# ）
研究报告
研究报告
亚麻籽胶作为大分子质量的胶体，在很低 的浓度就具有很高的粘度，所以作为增稠剂，亚 麻籽胶在食品中的用量很少，一般是 ! " # $ % &。
图 ! 亚麻籽胶粘度与浓度的关系
从图 ! 可看出，亚麻籽胶溶液表现为非牛 顿流体的特性，其表观粘度与浓度成指数规律 增加，说明亚麻籽胶是线形荷电高分子［#］。随 着溶液浓度的增加，亚麻籽胶分子数增多，分子 间的交联增强，故其粘度上升，从图 ! 可看出， ’$ % & 以下浓度的胶液粘度增加程度较小，’ $ % & 以上浓度的粘度增加幅度较大。这是高分子间 的联结程度随浓度的升高而增强的结果。 !"! 剪切力对低浓度亚麻籽胶溶液粘度的影 响 ()()! 不同剪切速率的影响
（0）亚麻籽胶溶液属于浓度与粘度关系符 合指数规律的流体，但当其浓度!. # $ % 时溶液 近似牛顿流体，浓度 - . # $ % 时为假塑性非牛顿 流体，且随着浓度增加呈现愈强的假塑性流体 特征。
（1）亚麻籽胶溶液在中性多糖组分阿拉伯 木聚糖的存在下，在一定浓度下表现出剪切稀 化的特性，此特性随着浓度的增加而增强。
大多数非牛顿流体都是假塑性流体，这种 流体具有剪切稀化的性质，即表现为表观粘度 随剪切速率的不断增加而降低。剪切稀化现象 对于食品的加工过程具有重要的影响。
由图 ( 可以看出，随着切变速率的增加，亚 麻籽胶溶液的粘度降低，在浓度大于 ’ $ % & 时， 亚麻籽胶溶液表现出比较明显的剪切稀化特性 且随着浓度的增加，亚麻籽胶溶液表观粘度随
测定浓度 ! . #( ) * 的亚麻籽胶溶液温度从 !$C上升至 A/C，以及从 A/C下降至 !$C过程 中不同温度下的粘度。
" 结果与讨论
#"! 浓度对亚麻籽胶溶液粘度的影响
第一作者：硕士研究生。 收稿时间："$$’ 0 !! 0 "&，改回时间："$$& 0 $" 0 !/
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美 =>7 对中国蘑菇罐头解除自动扣留
美国食品药物管理局（MU@）%&&! 年 + 月 " 日正式全面解除了对中国蘑菇罐头的“自动扣留”。历时 "* 年之久 的针对中国蘑菇罐头产业的“自动扣留”问题得到彻底解决。
")’) 年以前，中国蘑菇罐头一度占据美国市场份额的 % Z +，蘑菇罐头的出口带动了许多与之相关上游产业的发 展，增加了农民收入。")’) 年由于美国食品药物管理局（MU@）以我国蘑菇罐头食品含有金黄色葡萄球菌肠毒素并 导致消费者伤害为由，对中国蘑菇罐头采取全面“自动扣留”措施，实施“逐批验放”程序，严重影响了我国蘑菇罐头 对美出口和产业发展。
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图 ( 剪切速率对亚麻籽胶溶液粘度的影响
万方数据
剪切速率变化程度亦增加。从而表现亚麻籽胶 溶液为非牛顿流体，溶液具有假塑性的剪切稀 化体系的特征。当浓度!’ $ % & 的时候，其粘度 降低幅度很小，可以近乎认为!’ $ % & 浓度的亚 麻籽胶溶液为牛顿流体，表现出稳定的表观粘 度，几乎不表现剪切稀化特性。因此得出结论， ’ $ % & 以上的亚麻籽胶溶液具有明显的剪切稀 化特性。 ()()( 不同均质压力的影响
* 华侨大学化工系等编译 # 食品胶和工业胶手册［.］# 福州：福建人民出版社，")’D # !
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
来说，升温后降温使亚麻籽胶分子开始逐步缠 结成网络结构，温度越低，此网络结构越强，使 胶液粘度不断增加。同时，降温过程中粘度上 升幅度极大，有形成弱凝胶的现象。
图 ! 酸度及酸的类型与低浓度亚麻籽 胶溶液粘度的关系
（亚麻籽胶溶液浓度为 " # $ %）
力，另一方面则是因为酸会加剧亚麻籽胶的降 解，使分子质量下降，从而导致亚麻籽胶溶液粘 度下降。不同的酸对亚麻籽胶粘度的影响程度 亦不相同，其中柠檬酸的影响最为显著，其次是 盐酸、醋酸、乳酸。
与酸相比，碱的影响则小得多。碱的作用 主要是 &’ ( 与带负电荷多糖分子之间的相斥 而减少分子之间的缠结，从而使多聚糖分子收 缩，粘度降低。 !"# 升温与降温过程对低浓度亚麻籽胶溶液 粘度的影响
从图 " 可知，随着温度升高，粘度逐渐下 降，其下降速度与浓度、温度高低有关。当温度 ) *+, 时，升 高 温 度，粘 度 下 降 速 度 快，而 *+,，下降速度较慢，浓度!. # $ %，其粘度几乎 不再变化。因此可知，亚麻籽胶对温度有很强 的依赖关系，粘度随温度的升高而降低。
（.）低浓度的亚麻籽胶溶液在 2’ * 3 4 时 粘度较大，酸、碱均使其粘度降低，但酸的影响 更大，各种不同的酸中，柠檬酸的影响最大。
研究报告
（!）亚麻籽胶溶液粘度对温度有很强的依 赖关系，随温度的升高而降低。且亚麻籽胶溶 液升降温过程表现出不对称性，有显著的温度 滞后性。
参考文献
" 刘 勇，刘惠军，刘 宏 # 新的天然植物胶———亚麻 籽胶［$］# 内蒙古石油化工，%&&"，!："’& ( "’"
食 品与发酵工业 !""# $%# !&’(&%)$)*"% +%#,-)’*&-
低浓度亚麻籽胶的流变特性
王 辉! 王 琴" 白卫东" 李 意! 李汴生!
（! 华南理工大学食品与生物工程学院，广州，#!$%&$） （" 仲恺农业技术学院食品科学系，广州，#!$""#）
摘 要 对低浓度亚麻籽胶溶液的流变特性进行了研究。结果表明，亚麻籽胶溶液属于浓度与粘 度关系符合指数规律的流体，但当其浓度!’ ( ) * 时溶液近似牛顿流体，浓度 + ’ ( ) * 时为假塑性流 体，且随着浓度增加呈现愈强的假塑性流体特征。亚麻籽胶溶液在一定浓度下表现出剪切稀化的 特性。低浓度的亚麻籽胶溶液在 ,- % . / 粘度较大，酸、碱均使其粘度降低，但酸的影响更大。亚 麻籽胶溶液粘度对温度有很强的依赖关系，粘度随温度的升高而降低。 关键词 亚麻籽胶，低浓度，流变特性，粘度