全 文 ：第 25卷　第 4期 中　南　林　学　院　学　报 Vol. 25　 No. 4
　 2005年 8月 JOU RN AL OF CENT RAL SOUT H FO RESTRY UNIV ERSITY Aug. 2005　

[文章编号 ] 1000- 2502( 2005) 04- 0086- 03
人心果乳汁的流变学特性
李安平 ,谢碧霞 ,钟秋平 ,余美绒
(中南林学院经济林育种与栽培国家林业局重点实验室 ,湖南 长沙 410004 )
[摘　要 ]　通过测定浓度、 pH值、温度、剪切力变化等对人心果乳汁溶液粘度的影响及与黄原胶的协效性 ,对人心果乳汁溶液的流
变学特性进行了研究 .结果表明:随着浓度的升高 ,人心果乳汁粘度逐渐上升 ;酸在一定程度上能降低溶液粘度 ;温度和剪切力均能改
变溶液的粘度 ;人心果乳汁与黄原胶溶液有一定的协效性 ,但其协效性较低 .
[关键词 ]　果树 ;人心果乳汁 ;流变特性 ;粘度 ;
[中图分类号 ]　 S667. 9　　　　 [文献标识码 ]　 A
Rheological Characteristics of Manilkara zapodilla Letex
LI An-ping , XIE Bi-xia , ZHONG Qiu-ping , YU M ei-rong
( Th e Key Lab. of Non-wood Fores t Product of Fores t ry M inis try, Cent ral South Fo res try Universi ty, Changsh a 410004, Hunan, China)
Abstract: The ef fects of concen tration, pH valu e, tem perature and sh earing on the vis cosi ty of Manilkara zapodil la Latex and th e
synergy wi th Xan than gum w ere s tudied in this paper. The result s show th at the viscosi ty of Man ilkara zapodil la Latex diss olved in
water ris es w ith th e increas e of concent rat ion and decreas es wi th th e pH v alue, that tem perature and shearing could al ter it s vis cosi ty,
and that Manilkara zapodi lla Latex has a certain s ynergic ef fect wi th Xan than gum bu t i t is qui te low .
Key words: f ruit t ree; Man ilkara zapodil la Latex; rh eolog y; viscosity; characteris tics
人心果 Manilkara z apodilla为山榄科 Sapotaceae铁线子属 Manilkara ( Adans. )植物 ,属热带常绿果树 [1 ] .
人心果原产于墨西哥及中美洲 ,适宜热带和亚热带地区栽植 .我国于 1900年首先引种于福建 ,此后广东、台湾
相继引种成功 .人心果富含多种营养成分 ,尤其是它含有比其他水果高得多的单糖、低聚糖和牛磺酸 .人心果鲜
果甚至可以入药 ,具有清热润肺之功效 [2 ] .
人心果乳汁可以是人心果树体分泌的乳状汁液 ,也可从人心果的果实渣、树叶中提取 [ 3] .这种乳状液无不
良异味 ,安全无毒害 .人心果乳汁经提炼加工即可成为人心果胶 .这种胶不仅具有普通口香糖胶基的耐咀嚼性
能 ,而且天然安全、易被生物降解、不污染环境等优良特性 ,非常适合作为口香糖胶基 .
人心果胶作为口香糖胶基对保持口香糖的色、香、味、结构和稳定性起相当重要的作用 ,而这种作用的大小
又取决于人心果乳汁的流变特性 .对于人心果乳汁流变性的研究 ,国内目前尚未有相关的详细报道 .文中通过
研究人心果乳汁水溶液在不同浓度、酸度、温度以及剪切力等条件下的粘度以及人心果胶与黄原胶混合后的粘
度变化 ,为人心果胶广泛应用提供试验依据 [4 ] .
[收稿日期 ] 2005-05-18　　　　　　
[基金项目 ] 国家林业局 948项目“人心果优良品种及其培育技术引进” (编号 2002- 29) ;中南林学院青年基金“人心果环保口香糖加工
工艺研究”项目的部分内容 .
[作者简介 ] 李安平 ( 1967- ) ,男 ,湖南永州人 ,副教授 ,博士研究生 ,主要从事森林食物资源的开发与利用 .
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1673 -923x . 2005. 04. 020
1　材料与方法
1. 1原材料
人心果乳汁采自广西南宁 ;黄原胶为食品级 ;柠檬酸、醋酸、盐酸为分析纯 ;实验用水为蒸馏水 .
1. 2　仪器
DV -Ⅱ 可编程控制式粘度计 ( BROOKFIELD公司制造 ) ; PHS-25型酸度计 ; 79-1型磁力搅拌器 ;定时恒
温搅拌器 ;电子天平 .
1. 3　实验方法
将刚从树体上采集的乳状液用水配制成不同的浓度 (浓度是采集的乳状液与总质量的百分比 ) ,然后选用
粘度计的合适转子、转速和温度下测定其粘度 .每次试验均重复 3次 ,取平均值 ,单位为 mPa. s.
2　结果与讨论
2. 1人心果营养成分 [2 ]
人心果果实柔软多汁 ,肉质软嫩 ,营养丰富 .据分析 ,人心果成熟果实每 100 g可食部分含水分 73. 7 g、碳
水化合物 21. 4 g、脂肪 1. 1 g、蛋白质 0. 7 g、钙 28 mg、磷 27 mg、铁 2 mg、维生素 C 6 mg.
从树体上采集的人心果乳状液经分析测定 ,各成分含量分别为: 人心果胶含量 43. 26% ;蛋白质含量
3. 49% ;水分含量 17. 07% ;灰分含量 2. 91% .
2. 2　浓度对人心果乳汁溶液粘度的影响
图 1　浓度对人心果乳汁溶液粘度的影响
Fig. 1　 The ef fects of concentrations on viscosity
of Manilkara zapodilla Latex
图 2　 p H值对人心果乳汁溶液粘度的影响
Fig. 2　 The ef fects of pH on viscosity ofManilkara
zapodilla Latex
　　人心果乳汁具有很高的粘度和粘附性 ,所以测量溶
液粘度时以配制成低浓度较好 .实验中分别将配制好的
0. 10% 、 0. 15%、 0. 2% 、 0. 25%、 0. 30%、 0. 35% 、 0. 40%、
0. 45%、 0. 50%、 0. 55%、 0. 60% 、 0. 65%人心果乳汁溶
液 ,在室温 22℃的环境下 ,用 DV-Ⅱ 可编程控制式粘度
计测定 60 r /min时的粘度 .结果如图 1所示 .
从图 1可知 ,人心果乳汁溶液表现为非牛顿流体的
特性 , 粘度随着浓度的升高而逐渐升高 ,且与浓度成指
增加 .浓度较低 ( 0. 1% ～ 0. 4% )时 ,增加的幅度较小 ;浓
度大于 0. 4%时 ,溶液粘度迅速上升 ;当浓度达到 0. 65%
时 ,粘度为 121 m Pa· s.
2. 3　 pH值及酸的类型对人心果乳汁溶液粘度的影响
测定 0. 5%人心果乳汁溶液在 pH值为 7. 0以及加
入盐酸、醋酸、柠檬酸溶液后其不同酸度下的粘度 .
从图 2可知 ,人心果乳汁溶液粘度与 pH值有关 ,且
人心果乳汁溶液为中性 ( pH值为 7) .随着酸的加入 ,酸
度的增加 , p H值的降低 ,粘度逐渐呈下降趋势 . p H值使
人心果乳汁溶液粘度降低的原因可能是酸的介入 ,一方
面改变了人心果乳汁的水化和溶解能力 ,另一方面则是
因为酸会加剧人心果乳汁的降解 ,使分子质量下降 ,从而
导致人心果乳汁溶液粘度下降 .不同的酸对人心果乳汁
粘度的影响程度亦不相同 ,其中柠檬酸的影响最为显著 ,
其次是醋酸、盐酸 .
87第 4期 李安平等: 人心果乳汁的流变学特性
图 3　温度对人心果乳汁溶液浓度的影响
　　 Fig. 3　 The ef fects of dif f erent temperature on
concentrations of Manilkara zapod illa
Latex
图 4　剪切力对人心果乳汁粘度的影响
Fig. 4　 The ef f ects of diff erent shear ing force on
viscosity of Manilkara zapodilla Latex
2. 4　温度对人心果乳汁溶液粘度的影响
将 0. 5%的人心果乳汁溶液分别在 20、 30、 40、 50、
60、 70、 80、 90、 100℃恒温水浴上加热 15 min,然后降
至室温 22℃ ,在 60 r /min下测定其粘度 .从图 3可
知 ,在加热温度低于 60℃时 ,人心果乳汁溶液粘度随
着加热温度的升高而上升 ,同样 ,降低溶液温度会使粘
度增大 ,但是不会形成凝胶 ;当加热温度高于 60℃时 ,
随着温度上升溶液粘度有少许降低 .
2. 5　剪切力变化对人心果乳汁溶液粘度的影响
将 0. 25%、 0. 35%、 0. 45% 的人心果乳汁溶液在
室温 22℃的环境下搅拌 15 min,然后分别在 6、 16、
26、 36、 46、 56 r /min的转速下测定其粘度变化 ,结果
如图 4.
大多数非牛顿流体都是假塑性流体 ,这种流体在
一定温度和压力下 ,剪切力 f与剪切速率 D= du /dy
不成正比 ,用 Ostwa rd模型对其加以描述为:
　　f= K dudy
n
= KD
n .
式中 ,f为剪切力 ; K为稠度系数 ,其值愈大 ,说明
流体愈粘稠 ,流动愈困难 ; n称为流动度指数 , n < 1,
其值大小反映了流体粘稠度随剪切速率的变化情况 ,
对假塑性流体来说 ,n值愈小 ,说明其粘稠度随剪切速
率的增大而下降得愈快 ; D = du /dy为剪切速率 .
如果将剪切力f与剪切速率 D的比值f/D称为
表观粘度Z,则有假塑性流体的表观粘度 Z= f/D.它
随 D值的增大而减小 ,具体表现为粘度随剪切速率的
不断增加而降低 ,即具有剪切稀化现象 .
从图 4可知 ,人心果乳汁溶液是假塑性流体 , 3种
不同浓度的人心果乳汁溶液粘度 ,均出现了同样的剪
图 5　人心果乳汁溶液与黄原胶溶液的协效性
Fig. 5　 The compat ibility and ef f iciency ofManilkara
zapodilla Latex with Xanthan gum
切稀化特性 ,且浓度越高 ,剪切稀化现象越明显 .
2. 6　人心果乳汁与黄原胶溶液的协效性
分别配制成 0. 1% 、 0. 15%、 0. 20%、 0. 25% 、
0. 30%的人心果乳汁溶液、黄原胶溶液和两者的混合
液 (二者比例为 1∶ 1) ,在室温下搅拌 15 min,在 60
r /min下测定其粘度变化 .
由图 5可知 ,人心果乳汁与黄原胶溶液的混合液
粘度较人心果乳汁单一溶液高 ,但较单一黄原胶溶液
粘度低 ,二者之间有一定的协效性 ,但其协效性较低 .
3　结 论
( 1)人心果乳汁溶液为假塑性非牛顿流体 ,在刚采
集时 ,较容易溶解于水中 ,但干燥脱水后则很难再溶解
于水中 .人心果乳汁溶液粘度较大 ,粘附性较强 ,且浓
度越高假塑性越明显 . (下转至第 104页 )
88 中　南　林　学　院　学　报 第 25卷
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[本文编校:谢荣秀 ]
(上接第 88页 )
( 2)人心果乳汁溶液在中性环境下粘度最大 .酸能使其粘度降低 ,在各种不同的酸中 ,柠檬酸的影响最大 .
人心果乳汁溶液粘度对温度也有一定的依赖关系 .在一定温度下随温度的升高而增加 ,但当温度高于某个限度
时 ,则随着温度的增大反而降低 .
( 3)人心果乳汁溶液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明显 .人心果乳汁溶
液与黄原胶溶液在粘度方面存在协效性 ,但协效性较差 .
[参　考　文　献 ]
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[本文编校:胡曼辉 ]
104 中　南　林　学　院　学　报 第 25卷