全 文 ：99※基础研究 食品科学 2009, Vol. 30, No. 09
荸荠淀粉糊黏度特性研究
游曼洁，赵力超*，张 茜，陈 晓
(华南农业大学食品学院，广东 广州 510642)
摘 要：测定了荸荠淀粉糊的Brabender 黏度曲线，利用NDJ-8S数字显示黏度计研究了淀粉乳浓度、pH值、增
稠剂、糖、盐等因素对荸荠淀粉糊黏度的影响以及荸荠淀粉糊的流变性。实验结果表明，荸荠淀粉糊化温度低，
峰值黏度大，冷稳定性优良，不易发生老化，但热稳定性差。荸荠淀粉糊的黏度随淀粉浓度增加而呈幂次方上
升；酸使糊黏度下降，碱使糊黏度上升；黄原胶与魔芋胶均使淀粉糊的黏度增加；葡萄糖和蔗糖对糊黏度的影响
呈现先上升后下降的趋势；NaCl与CaCl2均能降低淀粉糊的黏度。荸荠淀粉糊属于非牛顿假塑性流体。
关键词：荸荠；淀粉糊；黏度
Study on Viscosity Properties of Starch Paste of Chinese Water Chestnut
YOU Man-jie，ZHAO Li-chao*，ZHANG Xi，CHEN Xiao
(College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)
Abstract ：Brabender viscosity curve of Chinese water chestnut paste was determined. The effects of concentration, pH value,
thickeners, sugars and salts on viscosity and rheological properties of Chinese water chestnut starch paste were investigated
with NDJ-8S digital display viscometer. The results showed that Chinese water chestnut starch paste had low gelatinization
temperature, high viscosity at peak and good cold stability. The starch paste was difficult to retrogradation while with poor
thermal stability. The viscosity of starch paste increased with the rising concentration and pH value. Xanthan gum and konjak
gum could increase its viscosity while glucose and sucrose showed different pattern with the viscosity first increasing and later
decreasing. NaCl and CaCl2 cou d reduce its viscosity. Chinese water chestnut starch paste proved to belong to non-Newtonian
pseudoplastic fluid.
Key words：Chinese water chestnut；starch paste；viscosity
中图分类号：TS231 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2009)09-0099-04
收稿日期：2008-08-11
作者简介：游曼洁(1983-)，女，硕士研究生，研究方向为食品化学与营养。E-mail：youmanjie@163.com
*通讯作者：赵力超(1979-)，男，讲师，博士研究生，研究方向为食品化学。E-mail：z c@scau.edu.cn
荸荠(Eleocharis tuberosa)，又称马蹄、地栗、乌
芋、凫茈等，为莎草科荸荠属多年生水生草本植物，
原产于我国南部和印度。荸荠汁多味甜，营养丰富，
具有极高的药用和保健功能。此外，荸荠富含淀粉，
其种植面积广、产量高，是极具开发价值的淀粉资源。
淀粉在食品中的开发应用主要取决于其加工特性，
而黏度性质是加工特性考察的一个重要方面，不同的用
途要求淀粉糊具有不同的黏度性质。开展黏度特性的研
究具有重大意义。关于荸荠淀粉糊的黏度特性，目前
还未有详细的研究[1-3]。本实验对荸荠淀粉糊的黏度特性
进行探讨，以期为荸荠淀粉资源的进一步开发利用提供
理论依据，提升其产业价值。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
荸荠淀粉 广州市泮塘食品有限公司；小麦淀粉 镇
江市谷阳佳佳淀粉包装厂；玉米淀粉 深圳市太港食品
有限公司。
魔芋胶、黄原胶 广州市食品工业研究所；柠檬
酸、葡萄糖、蔗糖、氢氧化钠及氯化钙均为分析纯。
1.2仪器与设备
Brabender Viscograph-E型黏度仪 德国Brabender
公司；NDJ-8S型数字显示黏度计 上海精密科学仪器有
限公司；BS110S型电子天平 北京赛多利斯有限公司；
PHS-3C型精密pH计 上海精密科学仪器有限公司；
HH·S11型电热恒温水浴锅 上海锐丰仪器仪表有限公
司；HJ·6型多头磁力加热搅拌器 常州国华电子有限
公司。
2009, Vol. 30, No. 09 食品科学 ※基础研究100
1.3方法
1.3.1淀粉糊的Brabender黏度曲线
配制浓度为6.0%的淀粉乳，充分搅拌后将样品倒
入Brabender黏度仪的测量容器中。从30℃开始升温，
以1.5℃/min的速率加热到95℃，保温30min，再以
1.5℃/min的速率冷却到50℃，保温30min，Brabender
黏度计自动绘出一条随温度和时间变化的连续黏度曲
线。黏度单位为BU。记录黏度曲线上的糊化温度A、
峰值黏度B、升温到95℃时的糊黏度C、95℃保温30min
的糊黏度D、冷却到50℃时的糊黏度E和50℃保温30min
的糊黏度F等特征参数。其中，B-D值表示淀粉糊的热
稳定性，变化小则黏度热稳定性高；E-D值反映淀粉糊
的老化程度，也可表示淀粉糊的凝胶性，变化大则凝
胶性强，易于老化；E-F值表示淀粉糊的冷稳定性，变
化小则冷稳定性好。
1.3.2不同条件对淀粉糊黏度的影响
改变淀粉乳的浓度、pH值以及增稠剂、糖、盐
的添加量，将荸荠淀粉乳在95℃水浴中搅拌加热30
min，至其完全糊化，冷却至室温25℃，用NDJ-8S数
字显示黏度计分别测定不同条件影响下的淀粉糊黏度。
1.3.3淀粉糊的流变性
将浓度为3%的荸荠淀粉乳在95℃水浴中搅拌加热
30min，至其完全糊化，冷却至室温25℃，用NDJ-8S
数字显示黏度计测定不同转速下淀粉糊的黏度。
1.3.4实验结果统计分析
利用统计软件SPSS11.5对数据进行处理分析。
2 结果与分析
2.1淀粉糊的Brabender黏度曲线
黏度(BU)
样品 A (℃)
B C D E F B-DE-DE-F
荸荠淀粉 66 4264012954234231311280
小麦淀粉 86.2126116 74 160141 52 86 19
玉米淀粉 80.4309298237562510 72 32552
表1 淀粉糊Brabender黏度曲线参数
Table 1 Parameters of Brabender viscosity curves of various starch
pastes
图1 淀粉糊Brabender黏度曲线
Fig.1 Brabender viscosity curves of various starch pastes
600
500
400
300
200
100
0
玉米淀粉
黏
度
(
BU
)
时间(min)
0 102030405060708090100110120130
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
温
度
(℃
)
荸荠淀粉
温度曲线
小麦淀粉
荸荠、小麦、玉米淀粉糊的Brabender黏度曲线如
图1所示，黏度曲线参数见表1。
从图1和表1可知，和小麦淀粉、玉米淀粉相比
较，荸荠淀粉糊化温度低，容易糊化，黏度上升快，
在较短的时间内即达到峰值，且峰值黏度最大，具有
明显的黏度优势。但荸荠淀粉糊的热稳定性较差，可
能是由于淀粉颗粒结构松散，强度低，在加热搅拌剪
切下容易破裂而不再相互摩擦，使得糊黏度在95℃保温
过程中急剧下降。荸荠淀粉糊的凝胶性与小麦淀粉的相
近，但比玉米淀粉的差，较不易发生老化，表现出优
良的冷稳定性，这种性质与荸荠淀粉常用于加工弹韧可
口的马蹄糕的实际应用相一致。
2.2浓度对荸荠淀粉糊黏度的影响
选用1号转子在30r/min转速下测定不同浓度的荸荠
淀粉糊黏度，结果如图2所示。
图2 不同浓度对荸荠淀粉糊黏度的影响
Fig.2 Effects of different concentrations on viscosity of Chinese
water chestnut starch paste
160
140
120
100
80
60
40
20
0
黏
度
(
m
Pa·
s
)
淀粉浓度 (%)
1 3 5 7 9
图3 pH值对荸荠淀粉糊黏度的影响
Fig.3 Effects of different pH values on viscosity of Chinese water
chestnut starch paste
150
140
130
120
110
100
90
黏
度
(
m
Pa·
s
)
pH
3 5 7 9 11
由图2可知，荸荠淀粉糊的黏度随淀粉浓度的升高
而增大。这是因为相同体积内淀粉含量增加，使得淀
粉分子之间接触碰撞的机会增多，发生相互连结，聚
合度增加。对数据进行乘幂回归分析，得到方程：y=
55.946x0.4353(R2=0.9929，p=2.55×10-4＜0.01)，说明荸荠
淀粉糊浓度与其黏度呈极显著的乘幂关系。
2.3pH值对荸荠淀粉糊黏度的影响
配制3%的淀粉乳，用柠檬酸和NaOH调淀粉乳pH
值为3、5、7、9、11，选用1号转子12 r/min转速，
考察pH值对荸荠淀粉糊黏度的影响，结果见图3。
101※基础研究 食品科学 2009, Vol. 30, No. 09
从图3可知，荸荠淀粉糊黏度受pH值影响较大，
酸使糊黏度下降，碱使糊黏度呈上升的趋势，表明荸
荠淀粉糊的抗酸能力较差。酸性条件下黏度降低可能是
淀粉发生部分水解，产生非黏稠的糊精而引起的。碱
的存在对淀粉膨胀有促进作用，可以使淀粉分子间氢键
断裂，加速淀粉糊化，糊黏度增加[4]。
2.4增稠剂对荸荠淀粉糊黏度的影响
选用1号转子12r/min转速，考察黄原胶、魔芋胶
对3%荸荠淀粉糊黏度的影响，结果如图4所示。
图4 增稠剂对荸荠淀粉糊黏度的影响
Fig.4 Effects of different concentrations of xanthan gum and
konjak gum on viscosity of Chinese water chestnut starch paste
138
135
132
129
126
123
120
117
黄原胶
增稠剂浓度(%)
0 0.10.20.30.40.50.6
魔芋胶
黏
度
(
m
Pa·
s
)
图5 糖对荸荠淀粉糊黏度的影响
Fig.5 Effects of different concentrations of glucose and sucrose on
viscosity of Chinese water chestnut starch paste
135
130
125
120
115
110
105
葡萄糖
糖浓度(%)
0 4 8 12 16 20
蔗糖
黏
度
(
m
Pa·
s
)
图6 盐对荸荠淀粉糊黏度的影响
Fig.6 Effects of different concentrations of NaCl and CaCl2 on
viscosity of Chinese water chestnut starch paste
130
120
110
100
90
80
70
NaCl
盐浓度(%)
0 1 2 3 4 5
CaCl2
黏
度
(
m
Pa·
s
)
由图4可知，黄原胶与魔芋胶均使荸荠淀粉糊的黏
度上升，增稠剂的浓度越大，互配体系的黏度越大，
且魔芋胶的影响大于黄原胶的。黏度升高的原因是这两
种增稠剂与荸荠淀粉之间具有协同增稠作用。用配对样
品t-检验对黄原胶和魔芋胶进行检验，p=0.0092＜ .01，
极显著，说明黄原胶、魔芋胶与淀粉的协同增稠作用
差异大。
2.5糖对荸荠淀粉糊黏度的影响
选用1号转子12r/min转速，考察葡萄糖、蔗糖对
3%荸荠淀粉糊黏度的影响，结果如图5所示。
由图5可知，低浓度的糖使淀粉糊黏度上升，而
高浓度的糖使淀粉糊黏度下降，葡萄糖和蔗糖分别在
4%、8%出现峰值黏度。用配对样品t-检验对结果进行
检验，p=0.1650＞0. 5，说明葡萄糖和蔗糖之间的差异
不显著。糖的存在，一方面相对减少了膨胀糊化淀粉
颗粒的水分，使淀粉相对在较少水中糊化，颗粒膨胀
困难，糊化温度和黏度都升高[2]；另一方面由于阻碍了
淀粉的吸水膨胀，降低了淀粉糊化的速度[5]，在一定的
加热温度及时间下，淀粉糊中添加的糖浓度越高，糊
化越缓慢，黏度越低。在这两种作用的影响下，糖对
荸荠淀粉糊黏度的影响呈现先上升后下降的趋势。
2.6盐对荸荠淀粉糊黏度的影响
选用1号转子12 r/min转速，考察NaCl、CaCl2对
3%荸荠淀粉糊黏度的影响，结果如图6所示。
由图6可知，盐总体上能使淀粉糊的黏度下降，并
且NaCl对淀粉糊的影响比CaCl2的大。经配对样品t-检
验，p= 0.051＞ .05，说明NaCl与 CaCl2之间的差异
不显著。盐离子的存在降低了水分活度，影响淀粉分
子与水分子之间的相互作用，阻碍了淀粉的糊化过程；
另外，Na+、Ca2+还可以与淀粉中的羟基发生作用，导
致电荷下降，斥力减少，从而使得糊性质发生变化，
糊黏度降低。但是当盐浓度为3%时，淀粉糊的黏度突
然增大，其原因不甚清楚，有待进一步研究。
2.7荸荠淀粉糊的流变性
选用3号转子4个不同的转速测得3%的荸荠淀粉糊
黏度，如图 7所示。
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
转速(r/min)
0 10 20 30 40 50 60 70
黏
度
(
m
Pa·
s
)
图7 荸荠淀粉糊的流变曲线
Fig.7 Rheological curve of Chinese water chestnut starch paste
2009, Vol. 30, No. 09 食品科学 ※基础研究102
由图7可知，随着转速的增加，剪切速率增加，
荸荠淀粉糊的黏度下降，最后趋于稳定。说明荸荠淀
粉糊具有剪切稀化的现象，呈现出非牛顿型假塑性流体
的特征。淀粉糊是高分子的胶体粒子，由巨大的链状
分子构成，在静止或者低流速的时候，它们相互勾结
纠缠，黏度较大，显得黏稠。但当流速增大的时候，
流层之间的剪切应力作用，使得比较散乱的链状分子滚
动旋转而收缩成团，减少了相互之间的勾结，使得糊
黏度下降[6]。剪切稀化现象有利于荸荠淀粉糊在加工过
程中的泵送和灌注。
3 结 论
荸荠淀粉糊化温度低，峰值黏度大，冷稳定性优
良，凝胶性与小麦淀粉的相近，较不易于老化，但热
稳定性差。淀粉乳浓度、pH值、增稠剂、糖、盐
等都对荸荠淀粉糊黏度有较大影响。荸荠淀粉糊的黏度
随淀粉浓度增加而呈幂次方上升；酸使糊黏度下降，碱
使糊黏度上升；黄原胶与魔芋胶均使糊的黏度增加，两
者之间的差异极显著；葡萄糖和蔗糖对糊黏度的影响呈
现先上升后下降的趋势，但两者之间的差异不显著；
NaCl与CaCl2均能降低淀粉糊的黏度，两者之间也没有
显著的差异性。荸荠淀粉糊属于非牛顿假塑性流体，具
有剪切稀化现象。
参考文献：
[1] 顾正彪, 冯鹏. 荸荠淀粉的特性研究[J]. 中国粮油学报, 1994, 9(3):
33-37.
[2]黄立新. 荸荠淀粉的研究[J]. 华南理工大学学报: 自然科学版, 1994,
22(3): 16-23.
[3]尹志华, 汪兰, 田斌强, 等. 荸荠淀粉的物化特性研究[J]. 中国粮油
学报, 2008, 23(1): 66-70.
[4]杜双奎, 于修烛, 杨雯雯, 等. 扁豆淀粉理化特性分析[J]. 农业机械
学报, 2007, 38(9): 82-86.
[5]阚建全. 食品化学[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2002: 76-77.
[6]李云飞, 殷涌光, 金万镐. 食品物性学[M]. 北京: 中国轻工业出版社,
2005: 45.