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      Na+和Ca2+濃度對魔芋葡甘聚糖與黃原膠凝膠動態(tài)流變特性的影響

      2018-01-18 09:21:20傅玉穎沈亞麗陳國文李肖蒙倪俊杰
      農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2018年1期
      關(guān)鍵詞:模量儲能凝膠

      傅玉穎,沈亞麗,陳國文,王 美,李肖蒙,張 豪,倪俊杰

      (1. 浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,杭州 310018;2. 浙江工商大學(xué)杭州商學(xué)院,杭州 310018)

      0 引 言

      魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)是一種從天南星科魔芋塊莖中提取的儲備性多糖,其分子鏈由D-甘露糖(M)與 D-葡萄糖(G)以 β-1,4吡喃糖苷鍵連接而成[1],KGM 溶于水后在乙?;淖饔孟滦纬捎锌障兜碾p螺旋結(jié)構(gòu)[2],游離的糖鏈可以吸附大量水分,因此KGM的溶脹性能良好,增稠效果顯著,在醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域都具有良好的開發(fā)應(yīng)用前景[3-6]。

      2種或2種以上特定的膠體復(fù)配使用具有協(xié)同作用,可以在保證凝膠/增稠效果的同時減少多糖添加量,這對降低生產(chǎn)成本具有重要意義。KGM由于來源廣泛、增稠效果良好而得到大量研究應(yīng)用,研究者發(fā)現(xiàn)KGM和黃原膠(xanthan gum,XG)、卡拉膠、刺槐豆膠、淀粉等均具有良好的協(xié)同效應(yīng)[7-10]。XG 與半乳甘露糖/葡甘聚糖類多糖之間強烈的協(xié)同作用很早就已經(jīng)引起眾多研究學(xué)者關(guān)注及研究,但由于XG多種分子構(gòu)象同時存在且易受環(huán)境影響,因而XG與KGM之間的協(xié)同機制仍處于探究階段[11-16]。由于 KGM-XG復(fù)配凝膠具有良好的控釋特性及生物相容性,因而近些年針對 KGM-XG復(fù)配凝膠體系的研究集中在對藥物及天然活性物質(zhì)包埋控釋等方面[7,17]。

      KGM-XG復(fù)配形成的凝膠是一種多相非均勻、亞穩(wěn)態(tài)的體系,很多因素都會對凝膠體系的微結(jié)構(gòu)及流變學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。有報道提出 KGM-XG的添加量以及KGM-XG的復(fù)配比例均會對 KGM-XG復(fù)配凝膠的性質(zhì)產(chǎn)生影響,其中KGM∶XG=3∶7質(zhì)量比時所得到復(fù)配凝膠的凝膠強度最高,XG與KGM 的協(xié)同作用最強[9,18]。Sinead等[19]發(fā)現(xiàn)溫度對KGM-XG復(fù)配凝膠的性質(zhì)影響非常大,在95 ℃時制備后再冷卻到20 ℃得到的KGM-XG復(fù)配凝膠比在20 ℃制備的凝膠具有更高的儲存模量。這可能是由于 95 ℃大于 XG的 Tm(有序/無序轉(zhuǎn)化溫度),XG分子構(gòu)象處于無序狀態(tài)并與KGM的結(jié)合更為緊密,因而比常溫下制備的KGM-XG復(fù)配凝膠性質(zhì)更好[19]。許東穎等[20]研究表明隨著pH值的增大,香蘭素在KGM-XG中的累計釋放率增加,因而表面環(huán)境 pH值也會改變KGM-XG復(fù)配凝膠之間的空間結(jié)構(gòu),降低對香蘭素的包埋作用。

      除上述因素外,鹽離子的存在也會顯著影響KGM-XG復(fù)配凝膠的流變學(xué)性質(zhì)。由于 KGM 是非離子型多糖,KGM與XG之間通過氫鍵在XG的主側(cè)鏈與KGM結(jié)合從而實現(xiàn)兩者之間的協(xié)同作用,但XG是陰離子多糖,其分子構(gòu)象會受到添加的鹽離子的影響,因而進一步影響XG與KGM的結(jié)合。實際上已有報道指出鹽離子可以調(diào)控具有半乳甘聚糖基團的刺槐豆膠與XG凝膠體系[21-22],研究者從穩(wěn)態(tài)流變學(xué)及其他角度分析鹽離子對KGM-XG復(fù)配凝膠的調(diào)控機制,但相比穩(wěn)態(tài)流變學(xué)而言,動態(tài)流變學(xué)手段可以提供關(guān)于凝膠體系分子構(gòu)象、空間結(jié)構(gòu)及質(zhì)構(gòu)特征等方面信息,更接近工廠生產(chǎn)實際[9,23]。

      動態(tài)流變學(xué)是研究聚合物在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生變形行為的學(xué)科,可以定量表征聚合物的凝膠性質(zhì),并且建立聚合物分子或聚合物空間結(jié)構(gòu)與宏觀形態(tài)之間的聯(lián)系。本文選取了具有代表性的一價鹽離子Na+和二價鹽離子Ca2+,從動態(tài)流變學(xué)角度探究鹽離子對KGM-XG復(fù)配凝膠體系的調(diào)控機制,通過分析受到外力作用時,凝膠體系空間結(jié)構(gòu)的變化,建立微結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)之間的聯(lián)系,以期為添加KGM-XG復(fù)配凝膠的產(chǎn)品提供從質(zhì)構(gòu)設(shè)計到工業(yè)生產(chǎn)等多方面的實踐指導(dǎo)。

      1 材料與方法

      1.1 材料與儀器

      魔芋葡甘聚糖(KGM,純度98%,合肥博美生物科技有限責(zé)任公司);黃原膠(XG,生化試劑,上海伊卡試劑公司);氯化鈉(分析純,天津永大化學(xué)試劑有限公司);其他試劑均為分析純。

      安東帕旋轉(zhuǎn)流變儀(型號:MCR302,奧地利安東帕有限公司)。

      1.2 試驗方法

      1.2.1 樣品制備

      依據(jù)前期預(yù)試驗結(jié)果,稱取一定量的KGM與XG,按照質(zhì)量比1∶1的質(zhì)量比溶于預(yù)先加熱至85 ℃的蒸餾水中,使其質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 0.3%,并以磁力攪拌器以1 000 r/min,85 ℃溫度攪拌使兩者充分混合,然后準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的NaCl和CaCl2并使其濃度分別達(dá)到1、3、5、10、15 mmol/L,置于磁力攪拌器以1 000 r/min恒溫攪拌30 min,冷卻至室溫25 ℃形成凝膠。

      1.2.2 復(fù)配凝膠應(yīng)變掃描

      利用安東帕MCR302旋轉(zhuǎn)流變儀對1.2.1制備的樣品進行測試,選擇PP-50平板系統(tǒng)(直徑 50 mm),設(shè)定間隙為1 mm,測量溫度為25 ℃,應(yīng)變掃描范圍為0.01%~100%按對數(shù)方式遞增,恒定頻率1 Hz,記錄樣品儲能模量G′隨應(yīng)變γ的變化。樣品添加后需在邊緣加入硅油防止水分蒸發(fā),測試前需在平板上平衡5 min。

      1.2.3 復(fù)配凝膠應(yīng)力掃描

      利用安東帕 MCR302旋轉(zhuǎn)流變儀進行測試,選擇PP-50平板系統(tǒng)(直徑 50 mm),設(shè)定間隙為1 mm,設(shè)定測量溫度25 ℃,應(yīng)力掃描范圍為1~150 Pa,按對數(shù)方式遞增,記錄樣品應(yīng)變隨應(yīng)力變化的情況。

      1.2.4 復(fù)配凝膠頻率掃描

      利用安東帕 MCR302旋轉(zhuǎn)流變儀進行測試,選擇PP-50平板系統(tǒng)(直徑50 mm),設(shè)定間隙為1 mm,測量溫度25 ℃,頻率掃描范圍為0.1~100 rad/s?;趹?yīng)變掃描的結(jié)果,為保證測量時所有樣品在線性黏彈區(qū)(linear viscoelastic region,LVR)內(nèi),選用應(yīng)變?yōu)?1%,記錄樣品儲能模量 G′、損耗模量 G″和損耗因子(tanδ=G″/G′)隨角速率ω的變化。樣品添加后需在邊緣加入硅油防止水分蒸發(fā),測試前需在平板上平衡5 min。

      1.2.5 復(fù)配凝膠溫度掃描

      利用安東帕 MCR302旋轉(zhuǎn)流變儀進行測試,選擇PP-50平板系統(tǒng)(直徑50 mm),設(shè)定間隙為1 mm,選用應(yīng)變1%,頻率設(shè)為1 Hz,溫度掃描范圍為25~90 ℃,升溫和降溫速率為 1 ℃/min,記錄升降溫過程中樣品儲能模量 G′隨溫度的變化。樣品添加后需在邊緣加入硅油防止水分蒸發(fā),測試前需在平板上平衡5 min。

      1.2.6 復(fù)配凝膠蠕變-恢復(fù)測試

      蠕變測試是指對測試樣品施加恒定大小的應(yīng)力作用,測定物體形變隨時間的變化[24-26]。蠕變-恢復(fù)行為可以通過Burger模型來擬合,Burger四要素蠕變階段的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:

      式中εt代表在t時刻KGM-XG復(fù)配凝膠的應(yīng)變,σ(Pa)是施加的恒定大小的應(yīng)力,E1(Pa)為胡克體瞬時彈性模量,η1(Pa·s)為阻尼體黏度(殘余黏度),E2(Pa)是滯后彈性模量,t2(s)為蠕變時間暨形變達(dá)到最大形變量的(1-1/e)(約63%)時所用的時間。

      恢復(fù)測試是緊接著蠕變測試的一個用于評估在撤去外加應(yīng)力作用下,凝膠體系恢復(fù)應(yīng)變的情況。

      利用安東帕MCR302旋轉(zhuǎn)流變儀進行流變測試,選擇PP-50平板系統(tǒng)(直徑50 mm),設(shè)定間隙為1 mm,測量溫度25 ℃,以1 Pa的恒定應(yīng)力持續(xù)319 s,然后撤去應(yīng)力維持636 s,記錄樣品應(yīng)變恢復(fù)數(shù)據(jù)。

      1.3 數(shù)據(jù)處理

      所有測試均平行3次,采用SPSS22軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析,采用Duncan’s法進行多重比較(P<0.05)。做圖采用oringin 9.0軟件,蠕變測試數(shù)據(jù)模型參數(shù)計算采用流變儀自帶軟件 RheoPlus Manual-V 2.0。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 應(yīng)變掃描結(jié)果

      應(yīng)變掃描可用于區(qū)分線性黏彈區(qū)以及對凝膠體系強弱判定等。線性黏彈區(qū)指的被測試樣品的應(yīng)力與應(yīng)變呈線性變化的區(qū)域,只有在線性黏彈區(qū)的測量才可以獲得物質(zhì)的特性參數(shù)。

      圖1是添加不同濃度鹽離子的KGM-XG復(fù)配凝膠應(yīng)變掃描曲線。圖1a展示了從0~15 mmol/L的Na+加入KGM-XG復(fù)配凝膠體系后,體系儲能模量G′隨應(yīng)變的變化。從圖中可知線性黏彈區(qū)為0.01%~30%,其臨界應(yīng)變值為30%。未添加Na+的凝膠體系的儲能模量大于添加了Na+的凝膠體系,并且隨著 Na+添加量的增加,G′一直呈下降趨勢,說明Na+的加入會破壞原有的空間結(jié)構(gòu),使得體系的凝膠強度降低。添加10 mmol/L Na+的凝膠體系和添加有15 mmol/L Na+的凝膠體系具有相同的趨勢,并且最終的儲能模量也相近,可能表明了Na+與凝膠體系的相互作用達(dá)到最大值,進一步增加Na+添加量不會造成體系強度降低。

      圖1b是0~15 mmol/L的Ca2+添加后,體系儲能模量隨應(yīng)變的變化趨勢。與添加有Na+的凝膠體系類似,添加有Ca2+的凝膠體系線性黏彈區(qū)為0.01%~30%。Ca2+的添加同樣會削弱凝膠體系的強度,與添加有Na+的凝膠體系相比,添加有 Ca2+的凝膠體系儲能模量更低,這可能是跟Ca2+具有更高的價態(tài)有關(guān)。

      圖1 添加不同濃度不同種類鹽離子的KGM-XG復(fù)配凝膠的應(yīng)變掃描曲線Fig.1 Strain curve of different concentration of saline ions added KGM and XG mixed gels

      2.2 應(yīng)力掃描結(jié)果

      應(yīng)力掃描不同于應(yīng)變掃描,后者主要測量其線性黏彈區(qū),而前者采用單向作用力測定凝膠體系的應(yīng)力-應(yīng)變曲線以及凝膠體系的臨界破壞點。

      圖 2 是添加不同濃度鹽離子的 KGM-XG復(fù)配凝膠應(yīng)力-應(yīng)變曲線。根據(jù)胡克定律Kσγ=(σ為應(yīng)力,K為彈性系數(shù),γ為應(yīng)變),可知在應(yīng)力一定的情況下,應(yīng)變越大,而表征凝膠體系的彈性的K值越小。圖2中隨著添加鹽離子濃度的上升,K值逐漸減小即是凝膠體系的彈性隨著鹽離子的添加逐漸減小。

      圖2 添加不同濃度鹽離子的KGM-XG復(fù)配凝膠應(yīng)力掃描曲線Fig.2 Stress sweep curve of different concentration of saline ions added KGM and XG mixed gels

      隨著剪切應(yīng)力的不斷增加,添加Na+的凝膠體系的應(yīng)變隨著鹽離子濃度的增加而增加,添加 Ca2+的復(fù)配凝膠也呈現(xiàn)出相似的趨勢,但比添加有Na+的凝膠體系應(yīng)變更大,這可能與Ca2+具有更高的價態(tài)有關(guān)。

      2.3 頻率掃描結(jié)果

      頻率掃描是通過測量儲能模量G′與損耗模量G″隨著角頻率增加的變化情況來推測其材料特性,其中儲能模量又稱彈性模量,表征物質(zhì)受力之后產(chǎn)生彈性形變的程度,損耗模量又稱黏性模量,表示物料在受到外力作用下阻礙物體流動的特性。圖3展示了添加不同濃度的Na+和Ca2+的KGM-XG復(fù)配凝膠體系的儲能模量G′以及損耗因子tanδ隨角頻率ω的變化曲線。損耗因子tanδ是G″與 G′的比值,該比值越小表明復(fù)配體系的彈性越強,反之則說明黏性越強。

      圖3 添加不同濃度不同種類鹽離子的KGM-XG復(fù)配凝膠的頻率掃描曲線Fig.3 Frequency sweep curve of different concentration of saline ions added KGM and XG mixed gels

      圖3a是儲能模量G′在不同Na+濃度情況下隨角頻率ω變化圖,從圖中可以看出,不添加 Na+的凝膠體系 G′值大大超過添加 Na+的凝膠體系 G′值,這與應(yīng)變掃描中未添加Na+的凝膠體系的儲能模量G′大于添加Na+的凝膠體系結(jié)果保持一致,說明鹽離子對原有的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有破壞作用。圖3a中還顯示了隨Na+濃度升高,凝膠體系的儲能模量 G′值不斷下降,表明凝膠體系的彈性特征不斷損失。圖3c顯示了損耗因子tanδ隨ω變化的情況,雖然損耗因子tanδ隨著ω的增大不斷增大,但是其數(shù)值仍小于1,表示凝膠體系雖然其彈性在不斷減小,但是彈性固體的特征仍然占主導(dǎo)作用。有報道提出Na+的加入可以屏蔽掉XG主側(cè)鏈上的靜電排斥作用,從而使得XG主側(cè)鏈得以交聯(lián),XG分子構(gòu)象從無序向有序轉(zhuǎn)化[27]。由于KGM一直是以無序狀態(tài)存在于溶液中,并且是以氫鍵與XG相連接,所以當(dāng)XG主側(cè)鏈交聯(lián)時,KGM與XG的結(jié)合位點減少,KGM與XG的結(jié)合程度迅速降低,減弱了KGM與XG之間的協(xié)同效應(yīng)并導(dǎo)致了凝膠強度的降低。

      圖3b中,儲能模量G′隨著Ca2+濃度的不斷增加也呈現(xiàn)出下降的趨勢,圖3d中,損耗因子對ω的依賴也在不斷增加。添加Ca2+的凝膠體系彈性下降的原理與添加Na+出現(xiàn)的下降趨勢相似,但也有不同之處,Ca2+作為二價離子,其屏蔽 XG主側(cè)鏈靜電斥力的能力更強,因而從圖3b和圖3d中反映出相同離子濃度時,添加Ca2+的凝膠體系儲能模量值低于相同濃度時Na+添加時的儲能模量。另外,當(dāng)Ca2+濃度上升到10 mmol/L時,其儲能模量G′有所回升,這應(yīng)該與Ca2+作為二價離子可以促進 XG分子間交聯(lián),從而在一定程度上提高彈性特征的性質(zhì)有關(guān)[28]。

      未添加鹽離子凝膠體系的儲能模量值均大于添加了鹽離子的凝膠體系,表明鹽離子對KGM-XG復(fù)配凝膠體系的協(xié)同作用具有破壞作用。

      2.4 溫度掃描結(jié)果

      材料學(xué)上將碳和鐵按照不同比例、不同排列方式處理就可以得到具有不同屬性的材料,相同的概率其實在凝膠研究體系中也適用。一個復(fù)合材料一旦形成,其必定具有一個相轉(zhuǎn)化溫度,對于凝膠體系而言,這個相轉(zhuǎn)化溫度就體現(xiàn)在凝膠-溶膠轉(zhuǎn)化溫度上。圖4展示了添加有不同鹽離子的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的KGM-XG復(fù)配凝膠體系在 25~90 ℃測量溫度范圍內(nèi)儲能模量 G′的變化,而凝膠和溶膠轉(zhuǎn)化溫度則可以通過儲能模量的改變觀察到。

      圖4a和圖4c反映的是添加Na+的復(fù)配凝膠體系在先升溫后降溫的過程中其儲能模量G′變化的情況。以圖4a為例,可以將儲能模量G′隨溫度變化的曲線分為3部分:第一部分是溫度低于30 ℃時,水分子在吸收熱量后開始運動,并且具有帶動KGM或是XG隨之進行運動的趨勢,但是由于KGM與XG之間的緊密纏繞,已有的熱運動不足以解開KGM與XG之間的分子纏繞,因此儲能模量在這一溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定;隨著溫度的升高,KGM 與XG之間的分子交聯(lián)不足以抵抗水分子的熱運動,KGM與XG的空間網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)開始受到破壞,體系的彈性開始下降,儲能模量不斷降低;第三階段時,溫度大于43 ℃時,XG分子構(gòu)象由有序變?yōu)闊o序,彈性降到最低趨于穩(wěn)定。在圖4c中,隨著溫度的降低,無序的XG分子開始向有序轉(zhuǎn)變,在溶液中無序狀態(tài)的KGM分子開始與XG以氫鍵形式交聯(lián)穩(wěn)定下來。在這個鍵被破壞與重建的過程中,溶膠-凝膠轉(zhuǎn)化的溫度隨著 Na+的添加而呈現(xiàn)降低的趨勢,Na+的加入使得KGM與XG復(fù)合形成的結(jié)構(gòu)強度降低,相對低溫度的熱運動就可以使得形成的結(jié)構(gòu)被破壞,其原理與Na+使得 XG主側(cè)鏈得以交聯(lián)從而減少與KGM結(jié)合密不可分[22,24]。

      圖4b和圖4d所反映的趨勢與圖4a和圖4c一致,而且在數(shù)值上,添加 Ca2+的復(fù)配凝膠的儲能模量也一直低于添加Na+的,這與之前得到的結(jié)論一致。另外,Ca2+在15 mmol/L添加量時出現(xiàn)了回升,這應(yīng)該與Ca2+促進XG形成分子間交聯(lián)密不可分。

      圖4 添加不同濃度不同種類鹽離子的KGM-XG復(fù)配凝膠G′值隨溫度變化的曲線Fig.4 Different concentration of saline ions of KGM and XG mixed gel’s curve of G′ with temperature

      2.5 蠕變測試結(jié)果

      根據(jù)Burger四要素模型蠕變方程擬合可得蠕變參數(shù)列在表1,根據(jù)擬合所求得的蠕變參數(shù)將添加不同鹽離子濃度的蠕變曲線見圖5。

      圖5 添加不同濃度不同種類鹽離子的KGM-XG復(fù)配凝膠蠕變恢復(fù)曲線(KGM∶XG質(zhì)量比1∶1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%)Fig.5 Creep-recovery curve of different concentration of saline ions added KGM and XG mixed gels (KGM∶XG mass ratio is 1∶1, mass fraction is 0.3%)

      在表1中,代表胡克體受力瞬時彈性模量的E1是由在外力作用下分子鏈鍵長、鍵角變化引起的,是瞬時完成的,E1越大代表凝膠體系的初始彈性越大。隨著 Na+濃度的增加,E1逐漸降低,在蠕變曲線圖上可觀察到曲線從0點上升至變緩處的應(yīng)變值越來越大。E1的改變意味著凝膠體系中KGM或是XG的分子鏈鍵長或是鍵角的縮短,這與之前的分析結(jié)果相一致,Na+的加入屏蔽了XG分子鏈上由于乙?;鸬撵o電排斥,導(dǎo)致了XG分子側(cè)鏈向主鏈靠攏交聯(lián),分子鏈鍵長的縮短。有報道顯示[29],進一步提高Na+濃度,會使得膠體粒子的雙電層被壓縮、Zeta電位下降并進一步導(dǎo)致 XG分子的緊縮,這也與E1持續(xù)降低的趨勢一致。Ca2+的加入也出現(xiàn)E1持續(xù)下降的現(xiàn)象。

      η1作為阻尼體黏度,其值代表著初始黏度值,也表征著物料內(nèi)部分子的聯(lián)系是否緊密,η1越大則意味著分子鏈段之間的聯(lián)系更緊密。在表 1中,η1隨著 Na+或是Ca2+濃度的不斷升高而減小表明凝膠體系中的分子鏈段的聯(lián)系越松散,分子鏈之間的轉(zhuǎn)移更為容易,層流內(nèi)層的摩擦力在不斷減小。

      在恢復(fù)測試部分試驗的結(jié)果也呈現(xiàn)在圖 5中,KGM-XG復(fù)配凝膠在外加應(yīng)力撤去后,其應(yīng)變都隨時間經(jīng)先急劇下降,后緩慢下降至穩(wěn)定的過程。其中急劇下降過程是黏彈體分子構(gòu)象的改變,與時間呈指數(shù)關(guān)系,在圖中則表示了KGM-XG分子鏈的舒張;而緩慢下降至穩(wěn)定的過程反映臨近分子鏈的相互運動,是凝膠體系黏性的體現(xiàn)。添加有Ca2+的復(fù)配凝膠呈現(xiàn)相似趨勢。

      表1 蠕變-恢復(fù)測試中含有不同濃度鹽離子的KGM-XG復(fù)配凝膠的Burger四要素模型參數(shù)Table1 Parameters of Burger’s model of different concentration of saline ions added KGM-XG mixed gels in creep-recovery test

      3 結(jié) 論

      本文分析了鹽離子對魔芋葡甘聚糖-黃原膠(KGM-XG)復(fù)配凝膠體系的動態(tài)流變學(xué)性能的影響,研究得到以下結(jié)論:

      1)應(yīng)變掃描、應(yīng)力掃描顯示 KGM-XG復(fù)配凝膠體系線性黏彈區(qū)為0.01%~30%,臨界剪切應(yīng)變值為30%。鹽離子濃度越高,對凝膠體系的破壞就越強。Ca2+相比Na+對凝膠體系的破壞更大,可能與它具有更高的價態(tài)有關(guān)。

      2)頻率掃描表明隨鹽離子濃度增加,凝膠體系儲能模量G′不斷下降且損耗因子tanδ對ω的依賴增強,表明凝膠體系的結(jié)構(gòu)受到了破壞。鈣離子在低濃度時降低了KGM-XG復(fù)配凝膠體系的凝膠強度,但在高濃度時又能在一定程度上提升凝膠強度。溫度掃描顯示復(fù)配凝膠的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)化溫度不斷降低。

      3)蠕變-恢復(fù)測試通過定量關(guān)系揭示了在蠕變和恢復(fù)階段KGM-XG復(fù)配凝膠體系所產(chǎn)生的彈性模量E1,阻尼體黏度η1等。E1的持續(xù)減小表明凝膠中的分子鏈結(jié)構(gòu)不斷減小,說明鹽離子的添加確實縮短了XG或者KGM的分子鏈。阻尼體黏度η1的不斷減小表明分子間的聯(lián)系隨離子強度增加而不斷減弱。

      通過鹽離子調(diào)控 KGM-XG復(fù)配凝膠體系的動態(tài)流變學(xué)特性研究可以對 KGM 相關(guān)產(chǎn)品的加工特性及質(zhì)構(gòu)設(shè)計提供指導(dǎo)。為近一步促進魔芋在食品、醫(yī)藥、化工等產(chǎn)業(yè)的開發(fā)利用,對改性KGM與多糖的協(xié)同作用研究都具有較大意義。

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