淀粉作为经纱浆料已有悠久历史。淀粉对亲水 天然纤维有较好的粘附性，有一定的成膜能力，并 且价格低廉、资源丰富，在经纱上浆中的应用已积 累了一定的经验。但是玉米淀粉浆料上浆性能却不理 想，如浆料热稳定性差、浆膜硬脆不耐磨等，需要 运用物理或化学的方法使淀粉变性或与其他浆料 混合使用，以提高其上浆效果并扩大其使用范围[2]。 瓜尔胶是_种可降解的天然多糖类高聚物，能溶于 冷水和热水，被广泛用于食品行业，用来改善淀粉 的性能[3]。用于纺织浆料添加物的最大优点就是与 纤维素的结构非常相似，对纤维素具有直接性，而 且可生物降解，热稳定性好。王爱华141等人研究了 在淀粉中加入_定量的瓜尔胶，可以有效的改善淀 粉浆料的成膜性能。胡玉玲151等人发现，在涤棉浆 纱的正常配方下加入适量的瓜尔胶们可以明显改 善浆纱的分绞，纱线手感滑爽，织造时开口清晰， 纱线增强效果明显。
瓜尔胶以-1,4-D-甘露吡喃糖单元为骨架连 接形成主链，每两个甘露吡喃糖单元由-1,6连接 的半乳吡喃糖单元作为侧链，相对分子质量约为22 万[61。其化学结构如图1:图1瓜尔胶的化学结构从其化学结构上看出瓜尔胶为非离子多糖，其 伯羟基、仲羟基处于外侧，半乳糖支链没有遮住有 活性的醇羟基，从而获得了更大的氢键活性171。本 文通过测定淀粉瓜尔胶体系的糊化曲线，讨论瓜尔 胶与玉米淀粉之间的相互作用，研究瓜尔胶对玉米 淀粉糊化的影响，为瓜尔胶在浆料上的应用打下基 础。
1实验部分1.1试验原料与仪器玉米淀粉（宝鸡陕丰淀粉有限公司），水分含 量13.5°%;瓜尔胶（山东阜丰发酵有限公司），食 品级QB 2246-96,水分含量12°%。
RVA-Ezi粘度测试仪（Newport瑞典波通仪器 公司）。
1.2实验方法将准确称量的玉米淀粉干重3.0g,瓜尔胶干重 0.015g放入铝制样品测量罐中，加入25.7ml蒸馏水。 体系的固体质量浓度为10.5%,其中瓜尔胶/淀粉的 质量分数0.5%。将该样品测量罐放入RVA-Ezi粘 度测试仪中，放入搅拌器，转速保持在160rpm。运 行温度控制软件，即淀粉浆液升温至50°C开始计 时，一分钟后以11.80°C/min升温至95°C (至 4.81min),保温 2.5min (至 7.31min),然后以 11.8 °C/min 速度降温至 50°C (11.12min),保温至 13min。 在此期间每半分钟读数淀粉糊粘度一次，绘制淀粉 糊化曲线。体系的固体质量浓度不变，变化混合样 品系列中的瓜尔胶/淀粉的质量分数按0.5%递增，从0.5°%至7.5°%,测定其糊化曲线。
另外，以相同瓜尔胶质量，但是无淀粉的实验 作为对比样，分别对应于混合样品中瓜尔胶对淀粉 的质量分数 1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0% 和7.0%。即25ml水中只加瓜尔胶0.03g、0.06g、 0.09g、0.12g、0.15g、0.18g 和 0.21g，瓜尔胶在水 中的质量浓度分别为0.12%、0.24%、0.36%、0.48%、 0.60%、0.72%和 0.84%。
RVA-Ezi粘度测试仪使用了目前最先进的快速 粘度分析技术，可以精确测定淀粉糊化过程中的粘 度信息，对淀粉糊化粘度的测定采用美国谷物化学 家协会和国际谷物科学与技术协会的所认可的测 试方法[8]。
2实验结果与讨论2.1纯瓜尔胶粘度变化曲线纯瓜尔胶水溶液的粘度（7)随瓜尔胶水溶液 浓度（嫩）和糊化时间（？）的变化曲线如图1所 示，其中背景为程序控制的升温/降温曲线。
由图2可以看出，瓜尔胶的水溶液粘度随着其 浓度的增加而增加，但是粘度值不是很大，都在 50mPa*s以下；其粘度值随着时间延长而增大，表 现了水溶性高分子溶解的时间依赖性。这与 Achayuthakan 和 Suphantharika[9]测定的结果吻合。从 3.5〜4.5min即80〜90°C,粘度有一个明显的快速 增长区间，对应于在这个溶解条件下瓜尔胶的快速 溶解；在温度下降区间，溶液粘度稍有增加，增加 幅度随瓜尔胶的含量增加而加大，没有表现出明显 的凝胶特性（回生性），可能是由于瓜尔胶的侧链 妨碍了自身大分子的聚集。这些特点与瓜尔胶/淀粉 混合物的糊化曲线（图3)有很大差别。
在糊化时，淀粉颗粒膨胀到它原来的许多倍， 同时直链淀粉首先从颗粒的内部迁移出来，粘度急剧增大，然后颗粒破裂，此时粘度开始下降。淀粉 浆液糊化峰的形状反映了发生糊化的过程，在给定 浓度下这个峰的高度代表了淀粉颗粒在破裂之前 自由膨胀的能力，即与水结合的能力。由图3看出 随着瓜尔胶对淀粉质量分数（c)的增加，体系粘 度增加，其糊化曲线的峰值粘度也明显增大。当c >4.5%时，糊化曲线的峰值开始变得尖锐。
以下分别讨论体系的峰值粘度、糊化温度和低 温凝冻性。
2.2瓜尔胶对淀粉糊化峰值粘度的影响由于瓜尔胶在冷水中也可溶解，增加了体系粘 度，瓜尔胶水化后将减少体系中自由水的数量，并 与从淀粉颗粒中沥滤出的直链淀粉发生相互作用， 妨碍淀粉糊化[9-111。这些作用反映在不同瓜尔胶的添 加量与淀粉峰值粘度的关系曲线中，如图4所示。
V%图4瓜尔胶/淀粉质量分数对体系糊化峰值粘度的影响图4表明，随着瓜尔胶含量的增加，峰值粘度 也大大提高。除了以上分析的因素外，Tye[121和 Chaisawang小组[131都将这种粘度的增加归因于淀粉 与瓜尔胶对粘度影响的协同效应：淀粉/瓜尔胶为两 相体系，其中瓜尔胶由于水溶性好，为连续相，在 糊化过程中淀粉颗粒膨胀，淀粉相的体积大大增 加，这样也使得瓜尔胶的有效浓度骤增，进而使得体系的粘度大大增加。
2.3瓜尔胶对糊化温度的影响不同瓜尔胶的添加量与淀粉糊化温度的关系 曲线如图5。瓜尔胶/淀粉体系的糊化温度在75〜85 °C之间，随着瓜尔胶添加量的增加，淀粉糊化温度 的变化分为三个阶段。
阶段丨，瓜尔胶对淀粉的质量分数ft < 2.5°%, 糊化温度基本不变，说明瓜尔胶对淀粉糊化基本无 影响；阶段丨丨，2.5% < ft < 6.0%,糊化温度随着 瓜尔胶质量分数增加而增加，这可能是由于随着体 系中瓜尔胶浓度的升高，瓜尔胶作为一种亲水性胶 体，与淀粉竞争吸附水分子，导致淀粉糊化温度升 高114,151;阶段III, cG > 6.0%,糊化温度随着瓜尔胶 质量分数增加而下降，可能是相对于阶段丨丨来说， 较高浓度的瓜尔胶更容易与淀粉中沥滤出的直链 淀粉相互作用，促进了淀粉颗粒的破裂。以上这些 推断的机理还需要进一步的研究来证明。
2.4瓜尔胶对淀粉低温凝冻性的影响淀粉糊化后，随着温度的降低，直链淀粉会快 速回生形成三维网状结构，从而导致粘度的回升， 而且随着时间延长支链淀粉也参与回生过程，使其 粘度进一步增加[161,导致淀粉在低温下凝冻。图6 显示，瓜尔胶增加了糊化淀粉在50C的低温粘度， 是由于瓜尔胶的粘度高于淀粉，对体系低温粘度的 贡献[131,这也是瓜尔胶通常作为淀粉增稠剂的原因； 另一方面，由粘度随时间变化的趋势（拟合直线的 斜率）分析得知，瓜尔胶也降低了淀粉糊低温凝冻 的速率，这意味着瓜尔胶与淀粉相互作用，阻碍了 淀粉分子之间的重排缔合，从而降低了淀粉糊的低 温凝冻趋势。其中100°%瓜尔胶的浓度为10.5°%。
3结论低浓度的纯瓜尔胶水溶液粘度并不是很高，但 是低浓度的瓜尔胶使得瓜尔胶/淀粉混合体系的为对比。
RVA粘度曲线发生了较大变化。随着瓜尔胶对淀粉 的质量分数增加，混合体系的峰值粘度持续增加； 淀粉的糊化温度初期基本不变，随后升高，后期下 降；混合浆液在低温下的粘度持续增加，但是降低 了低温粘度随时间延长而增加的趋势。这些现象表 明，瓜尔胶通过与水、或者与淀粉分子的相互作用 影响了混合体系的糊化和粘度行为。在淀粉中加入 瓜尔胶有利于降低淀粉浆液的低温回生速率，但是 不利于高浓低粘上浆工艺，需要对瓜尔胶变性，降 低其分子量，这是我们下一步拟开展的研究工作。