全 文 ：109※基础研究 食品科学 2008, Vol. 29, No. 08
猪屎豆胶与黄原胶复配胶的流变性研究
郭守军，杨永利，崔秀蓉，何 媛，陈晓曼，李 玲
(韩山师范学院生物系，广东 潮州 521041)
摘 要：本实验主要通过测定体系黏度研究了猪屎豆胶与黄原胶复配胶的流变学性质。实验结果表明，猪屎豆种
子胶与黄原胶有较强烈的协效性，二者的最佳复配比为6:4；复配胶的黏度随浓度的升高而升高，浓度达到0.4%
时开始形成凝胶，浓度达到0.8%时形成坚实的凝胶，浓度为0.7%时的溶液黏度为5367mPa·s；混合胶液为“非
牛顿流体，溶液具有“假塑性”；胶液的最佳加热温度为80℃，最佳加热时间为1h；pH5～9、冻融变化、
苯甲酸钠、超声波和微波处理对对其黏度影响较小；复配胶具有良好的耐盐稳定性。
关键词：猪屎豆种子胶；黄原胶；复配胶；流变性；协效性
Rheology Study on Mixture of Crotalaria mucronata Bean Gum nd Xanthan Gum
GUO Shou-jun，YANG Yong-li，CUI Xiu-rong，HE Yuan，CHEN Xiao-man，LI Ling
(Biology Department, Hanshan Normal University, Chaozhou 521041, China)
Abstract ：The reology of mixture of Crotalaria mucronata bean bum nd xanthan gum was studied by measuring the viscosity
of the system. The results showed that there is a strong synergy of Cro alaria mucronata bean gum with xanthan gum，a d
the best mixture ratio is 6:4. The viscosity of the mixed gum increases with the increase of concentration, when the concentration
is 0.4%, the gelatin begins forming, up to 0.8% concentration, firm gelatin forms, and the the viscosity at 0.7% concentration is
5367 mPa·s. The mixed gum is “non-Newtonian fluid”, d the solution is“plastic-fluid”. The best heating tempera-
ture is 80 ℃, and heating time is 1 h. pH 5 to 9, freezing-thawing, ultrasound and microwave have little effects on the mixed gum,
which has better salt-tolerance.
Key words：Crotalaria mucronatabean bum；xan han gum；mixed gum；rheology；synergistic
中图分类号：TS201.7 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)08-0109-05
收稿日期：2008-04-28
基金项目：广东省自然科学基金项目(06028879)
作者简介：郭守军(1965-)，男，副研究员，博士，研究方向为天然产物化学、食品化学与分析。
E-mail：sjguo2006@yahoo.com.cn
复合食品胶(复配胶)是指将两种或两种以上食品胶体
系按照一定的比例复合而成的食品添加剂产品。不少食
品胶尽管单独存在时不能形成凝胶，但它们混合在一起
复配使用时，却能形成凝胶，即食品胶之间能呈现出
增稠和凝胶的协同效应。复合食品胶由于其十分显著的
优势已成为食品胶发展的方向之一[1]。
猪屎豆(Crotalaria mucronataDesv.)为蝶形花科猪
屎豆属半灌木状草本，别名假地豆、响铃豆等，野生
旷野间、村旁、田边、灌木丛中。种子药用、补肝
肾、明目、固精[ 2 ]，主要分布在广东、广西、福建、
云南等省区。猪屎豆胶是从猪屎豆种子胚乳中提取出来
的一种多糖胶，主要成分为半乳甘露聚糖。半乳甘露
聚糖为中性多糖，主要存在于豆目种子的胚乳中，可
作为增稠剂、稳定剂、乳化剂、黏结剂和调理剂等广
泛应用于食品、石油、医药、纺织、造纸、炸药矿
业等工业领域[3]，由于半乳甘露聚糖具有较强的吸水和
保水能力，在土壤保湿、可降解的食品保鲜和化妆品
中也得到应用[4-9]。
黄原胶是一种微生物多糖，具有突出的高黏度，
优良的温度稳定性和pH值稳定性等特性[10]。尽管在溶
液中显示出较强的分子间的相互作用，但黄原胶本身不
凝胶。当它与另一种不凝胶的半乳甘露聚糖混合后，在
较低的浓度时形成坚实而有弹性的凝胶。不同来源的半
乳甘露聚糖，由于其结构不同而与黄原胶的协同效应不
同[1]。
本实验通过测定猪屎豆胶与黄原胶复配胶的体系黏
度，对猪屎豆种子胶与黄原胶复配胶的流变学性质进行
研究，旨在为猪屎豆种子胶的开发利用及新型复配胶的
研制提供科学依据。
1 材料与方法
2008, Vol. 29, No. 08 食品科学 ※基础研究110
1.1材料
猪屎豆种子购自云南省林木种苗站，种子发芽率
74%，净度92.9%。
猪屎豆胶的制备：将猪屎豆种子去杂、用温水泡
胀、研磨、手工剥离胚乳、真空干燥、粉碎过80目
筛、得猪屎豆胶。
黄原胶 市售。
1.2仪器
NDJ-1旋转黏度计 上海精密科学仪器有限公司-天
平仪器厂；SL320N电子天平 上海民桥精密科学仪器
有限公司；HJ－6A恒温磁力搅拌器 金坛市宏华仪器
厂；9101型微型高速样品粉碎机 北京检测仪器有限公
司；Spectrumlab22可见光分光光度计 尤尼柯上海仪器
有限公司；DZF－6050型真空干燥箱 上海博迅实业
有限公司医疗设备厂；WD900CSL23-K3微波炉 顺德
市格兰仕微波炉电器有限公司；PHS-3C精密数字式酸
度计 上海虹益食品仪表有限公司。
1.3方法
1.3.1猪屎豆种子胶与黄原胶复配胶的最佳配比[11]
配制0.3%猪屎豆种子胶与黄原胶的复配胶溶液，
使其复配比分别为0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、
6:4、7:3、8:2、9:1、10:0(W/W)，在60℃加热搅拌
30min，使多糖完全溶解，后冷却至室温，用NDJ-1旋
转黏度计在60r/min下测定其黏度。
1.3.2猪屎豆种子胶与黄原胶复配胶的流变性质[11]
1.3.2.1浓度对复配胶溶液黏度的影响
在最佳配比下，配制0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、
0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.1%、0.2%、
0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、
1%的复配胶溶液(配制溶液时，在60℃恒温水浴中加热
搅拌30min，使多糖完全溶解，后冷却至室温，后同)，
在60r/min下测定其黏度。
1.3.2.2剪切力对复配胶溶液黏度的影响
在最佳配比下，配制0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、
0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.1%、0.2%、
0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%
的复配胶溶液，在6、12、30、60r/min下测定其黏度。
1.3.2.3温度对复配胶溶液黏度的影响
在最佳配比下，配制浓度为0.3%的复配胶溶液，
分别在25、40、60、80、100℃下搅拌30min后冷却
至室温，在60r/min下测定其黏度。
1.3.2.4pH值对复配胶溶液黏度的影响
在最佳配比下，配制浓度为0.3%复配胶溶液，分
别在溶液中滴加弱酸或弱碱，使溶液pH值分别为2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11，在60r/min下
测定其黏度。
1.3.2.5加热时间对复配胶溶液黏度的影响
在最佳配比下，配制浓度0.3%的复配胶溶液，在
60℃下分别加热0.5、1、1.5、2、2.5h，后冷却至室
温，在60r/min下测定其黏度。
1.3.2.6冻融变化对复配胶溶液黏度的影响
在最佳配比下，配制0.3%溶液，分别在4℃和－
20℃冷藏和冷冻24h，在室温下解冻，在60r/min下测
定其黏度变化。
1.3.2.7耐盐性实验
在最佳配比下，配制0.3%的猪屎豆复配胶溶液，
在溶液中加入食盐，使溶液中的盐度达到5%和11%，
搅拌均匀，60r/min下测定黏度。加入食盐后，胶溶液
体系不稳定，黏度有波动，待其基本稳定，再测定，
然后隔1d测1次，直至其黏度不再下降为止，得耐盐
特性曲线。
1.3.2.8防腐剂对猪屎豆复配胶溶液黏度的影响
在最佳配比下，配制0.3%的溶液，加入苯甲酸
钠，使猪屎豆复配胶溶液中的苯甲酸钠的浓度分别达到
0.001%、0.01%和0.1%，测定60r/min时的黏度。
1.3.2.9超声波处理对猪屎豆复配胶溶液黏度的影响
在最佳配比下，配制0.2%的复配胶溶液4份, 调节
温度为60℃，功率为100W，分别处理5、10、15、
20min，冷却至室温，在60r/min下测定黏度。
1.3.2.10微波处理对猪屎豆复配胶溶液黏度的影响
在最佳配比下，配制0.2%的猪屎豆复配胶溶液，
在微波炉中分别加热1、3、5、10min，冷却至室温，
在60r/min下测定黏度。
2 结果与分析
2.1猪屎豆胶与黄原胶的最佳配比
由图1可知，猪屎豆种子胶与黄原胶以不同比例复
配，二者的协效性不同，复配胶溶液的黏度有较大的
变化，二者的最佳复配比例为6:4(W/W)，在此复配比
图1 猪屎豆种子胶与黄原胶的协效性
Fig.1 Synergy of Crotalaria mucronata bean gum with xanthan
g u m
1000
800
600
400
200
0
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
质量比
0
:
1
0
1
:
9
2
:
8
3
:
7
4
:
6
5
:
5
6
:
4
7
:
3
8
:
2
9
:
1
1
0
:
0
111※基础研究 食品科学 2008, Vol. 29, No. 08
下，0.3%复配胶溶液的黏度分别是同浓度下猪屎豆胶与
黄原胶单溶液黏度的102倍和3倍，是5:5复配胶溶液黏
度的1.64倍。
2.2猪屎豆胶与黄原胶复配胶的流变性(二者配比为6:4)
2.2.1浓度对复配胶溶液黏度的影响
由图2可知，猪屎豆复配胶溶液的黏度随着浓度的
升高而升高。当升高的浓度低于0.3%时，溶液黏度升
高的幅度较小，当浓度高于0.3%时黏度有较大幅度的
升高，当浓度达到0.7%时，黏度为5367mPa·s。
黄原胶在任何浓度下都不凝胶[1]，但当黄原胶与猪
屎豆种子胶复配，复配胶浓度达到0.4% 时开始形成凝
胶；当复配胶浓度达到0.8%时形成坚实的凝胶。
2.2.2切变速度复配胶溶液黏度的影响
图3 切变力变化对复配胶黏度的影响
Fig.3 Effects of shearing force on viscosity of mixed gum
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
切变速率(r/min)
6 12 30 60
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
0.01%
0.02%
0.03%
0.04%
0.05%
0.06%
0.07%
0.08%
0.09%
0.10%
0.20%
0.30%
0.40%
0.50%
0.60%
0.70%
0.80%
由图 3可知，猪屎豆复配胶溶液为“非牛顿流
体”， 溶液黏度随着切变速度的增加而减少，溶液具有
“ 假 塑 性 ”。
2.2.3温度对复配胶溶液黏度的影响
由图4可知，复配胶溶液的黏度随加热温度的升高
而升高，80℃加热时溶液黏度达到最大值，当高于80℃
加热时，溶液黏度有所下降，但下降幅度不大。复配
胶溶液的最佳加热温度为80℃。
2.2.4pH值变化对复配胶溶液黏度的影响
由图5可知，复配胶溶液的黏度在pH5～10时较稳
定，只有在强酸性溶液中才会有明显的下降，当pH值
接近7时(浓度为0.3%时溶液的pH值)，黏度最大。复
配胶溶液在酸性和碱性溶液中具有良好的稳定性。
2.2.5加热时间对复配胶黏度的影响
由图6可知，随着加热时间的增加，复配胶溶液
的黏度会逐渐增加，加热1h时黏度最大；可能是随着
加热时间的延长，使胶的溶解更为彻底；当加热时间超
过1h时，黏度逐渐降低, 可能是加热时间延长使其降解
所致。
2.2.6冻融变化对复配胶溶液黏度的影响
图2 不同浓度下复配胶的黏度
Fig.2 Viscosities of mixed gum at different concentrations
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
浓度(%)
0
.
0
1
0
.
0
2
0
.
0
3
0
.
0
4
0
.
0
5
0
.
0
6
0
.
0
7
0
.
0
8
0
.
0
9
0
.
1
0
.
2
0
.
3
0
.
4
0
.
5
0
.
6
0
.
7
0
.
8
图4 温度对复配胶溶液黏度的影响
Fig.4 Effects of temperature on viscosity of mixed gum
4000
3000
2000
1000
0
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
温度(℃)
25 40 60 80 100
图5 pH对复配胶黏度的影响
Fig.5 Effects of pH on viscosity of mixed gum
300
200
100
0黏
度
(
m
P
a
·
s
)
温度(℃)
2 3 4 5 6 7 8 91011
图6 加热时间对复配胶黏度的影响
Fig.6 Effects of heating time on viscosity of mixed gum
600
400
200
0
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
加热时间(h)
0 0.5 1 1.5 2 2.5
图7 冻融变化对复配胶黏度的影响
Fig.7 Effects of freezing and thawing change on viscosity of
mixed gum
250
200
150
100
50
0
冻融前黏度
冻融后黏度
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
冻融温度(℃)
4 －20
2008, Vol. 29, No. 08 食品科学 ※基础研究112
由图7可知，冻融变化对复配胶溶液的黏度有一定
影响，冷藏(4℃)和冷冻(－20℃)均使其黏度有所降低，
但幅度较小。
2.2.7耐盐稳定性
由图8可知，盐(Na+)对猪屎豆复配胶溶液黏度的影
响较小。加入食盐后，胶溶液体系不稳定，黏度有波
动，但幅度不大，没有盐析现象。
2.2.8防腐剂对猪屎豆复配胶溶液黏度的影响
图9 防腐剂对猪屎豆复配胶黏度的影响
Fig.9 Effects of antiseptic on viscosity of mixed gum
300
250
200
150
100
50
0
0.001%苯甲酸钠
0.01%苯甲酸钠
0.1%苯甲酸钠
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
微波处理时间(min)
加入前 加入后
由图9可知，苯甲酸钠的加入使猪屎豆复配胶溶液
的黏度有所下降，浓度为0.01%的苯甲酸钠加入到溶液
中后黏度的下降幅度较大，所以在应用时苯甲酸钠用量
不宜过高。
2.2.9超声波处理对复配胶溶液黏度的影响
由图10中可知，超声波处理后，复配胶溶液的黏
图10 超声波处理对猪屎豆复配胶黏度的影响
Fig.10 Effects of ultrasonic wave treatment on viscosity of mixed
g u m
80
60
40
20
0
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
超声波时间(min)
0 5 10 15 20
度有所下降，超声波处理对胶溶液有一定的影响， 但下
降幅度较小。
2.2.10微波处理对复配胶溶液黏度的影响
图11 微波处理对复配胶黏度的影响
Fig.11 Effects of microwave treatment on viscosity of mixed gum
80
60
40
20
0
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
微处理波时间(min)
0 1 3 5 10
由图11可知，微波处理使复配胶溶液的黏度有所
下降，但下降幅度较小。
3 讨 论
3.1猪屎豆种子胶与黄原胶有强烈的协效性。猪屎豆
种子胶与黄原胶复配胶的最佳复配比为6:4(W/W)时；当
两种胶以6:4混合时，浓度为0.3%的复配胶的黏度是黄
原胶单溶液的3倍，是猪屎豆种子胶单溶液的102倍，
当复配胶溶液浓度达到0.4%时形成凝胶。
3.2该复配胶溶液的黏度随着浓度的升高而升高, 复配
胶溶液为“非牛顿流体”，溶液具有“假塑性”；浓
度达到0.4 %时开始形成凝胶，当浓度达到0.7%时，黏
度为5367mPa·s。该复配胶溶液的最佳加热温度为80℃，
最佳加热时间为1h，该复配胶可应用于需高温加热的食
品中，但加热时间不宜过长。
3.3该复配胶溶液在弱酸 -偏碱性溶液中较稳定
(pH5～9)，只有在强酸性溶液中溶液的黏度才会出现大
幅下降。因此，该复配胶可以广泛地应用于酸或碱性
食品中。
3.4冻融处理、超声波处理和微波处理均使复配胶溶
液的黏度有所降低，但下降幅度较小，因此，该复配
胶可应用于冷冻冷藏食品及需要超声波和微波处理的食
品中。
3.5猪屎豆种子胶与黄原胶该复配胶具有良好的耐盐稳
定性，可以广泛应用于高盐食品中。
3.6使用该复配胶时，可适当添加苯甲酸钠作为防
腐剂。
综上所述，猪屎豆胶与黄原胶复配胶是一种性能优
良的食品胶，具有较高的黏度，良好的稳定性与流变
性；该复配胶可作为增稠剂和凝胶剂，广泛应用于食品
及其他行业。
图8 复配胶的耐盐性实验
Fig.8 Experimental results of salt tolerance of mixed gum
100
50
0
5%NaCl
11%NaCl
黏
度
(
m
P
a
·
s
)
加入食盐时间
加入前 加入后2h1d 2d 4d 6d
113※基础研究 食品科学 2008, Vol. 29, No. 08
参考文献：
[1] 胡国华. 功能性食品胶[M]. 北京: 化学工业出版社, 2003: 2-375
[2] 吴修仁. 潮汕植物志要[M]. 汕头: 广东省汕头市生物学会,
1993, 5.
[3] 张卫明. 植物资源开发研究与应用[M]. 南京: 东南大学出版社, 2005,
9(12): 130-17.
[4] 张广仑, 肖正春. 半乳甘露聚糖胶的研究、生产和应用[J]. 中国野
生植物资源, 1990(2): 1-5.
[5] 蒋建新, 张卫明, 朱莉伟, 等. 半乳甘露聚糖植物胶的研究进展[J].
中国野生植物资源, 2001, 20(4): 1-5.
[6] VENDRUSCOLO C W, ANDREZZA I F, GANTER J L M S, et al.
Xanthan and galactomannan (from M. scabrella) m trix tablets fororal
controlled delivery of theophylline[J]. International Journal of
Pharmaceutics, 2005, 296: 1-11.
[7] MAISHRA A, YADAV A, AGARWAL M, et al. Fenugreek mucilage for
solid removal from tannery effluent[J]. Reactive and Functional Polymers,
2004, 59: 99-102.
[8] CAMACH M M, MARTINEZ-NAVARRETE N, CHIRALT A. Rheo-
logical characterization of experimental dairy creams formulated with
locust bean gum (LBG) and λ-carrageenan combinations[J]. Interna-
tional Dairy Journal, 2005, 15: 243-248.
[9] KAWANAKA S, NAKAI M. Soil water retention materials and soil
improvement method using them. Japan, 2000-238513[P]. 2000.
[10]郭瑞, 丁恩勇. 黄原胶的结构、性能与应用[J]. 药膏工业, 2007(2):
1-11.
[11]杨永利, 张继, 郭守军, 等. 刺槐豆胶的流变性研究[J]. 食品科学,
2001, 22(12): 27-29.