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  • 影響高酰基結冷膠凝膠特性的因素
  • 來源:網絡        2019-01-07         2721
【摘要】

結冷膠安全無毒,具有低濃度、高效果、熱穩定、純透明、可再生,易被修飾和在可控制條件下生產等獨特的理化性質,集增稠劑,懸浮及乳化穩定性等功能于一體,是目前性能最為優越的生物膠之一。但目前,低酰基結冷膠應用較為廣泛,而高酰基結冷膠凝膠特性研究較少,應用受到局限,以下就影響高酰基結冷膠凝膠特性的因素作簡單介紹。

結冷膠是一種優秀的微生物食用膠。不管在溶膠還是凝膠狀態下,結冷膠都能呈現出優越的流變特性和功能特性。結冷膠安全無毒,具有低濃度、高效果、熱穩定、純透明、可再生,易被修飾和在可控制條件下生產等獨特的理化性質,集增稠劑,懸浮及乳化穩定性等功能于一體,是目前性能最為優越的生物膠之一,在諸多領域有著廣泛的應用。

結冷膠是一種優秀的微生物食用膠,按照分子主鏈上酰基含量的不同,可以分為高酰基結冷膠和低酰基結冷膠。其中,低酰基結冷膠已得到較廣泛應用,但對于高酰基結冷膠,由于對其凝膠特性研究較少,應用受到局限。以下就影響高酰基結冷膠凝膠特性的因素作簡單介紹。

1、溫度對高酰基結冷膠粘度的影響

高酰基結冷膠粘度受溫度的影響比低酰基結冷膠大。結冷膠酰基含量不同,溶膠凝膠轉變特性亦不同,酰基含量越高,對溫度越明感。根據結冷膠的凝膠機理,在高酰基結冷膠聚合物中,乙酰基位于雙螺旋結構的邊緣,對非結合的雙螺旋結構沒有空間位阻效應,但當雙螺旋結構聚集時,乙酰基有一定的影響。甘油酰基位于雙螺旋結構的內部,當羧基旋轉形成二聚體時,通過改變離子鍵特性以減小空間位阻,因此高酰基結冷膠凝膠呈現出弱凝膠特性。

2、質量濃度對高酰基結冷膠粘度和凝膠強度的影響

當高酰基結冷膠質量濃度為0.04~0.08g/dL時,粘度曲線上升較緩,當質量濃度大于0.08g/dL時,隨著質量濃度的增加,結冷膠的粘度顯著增加。這可能是由于質量濃度較低時分子鏈間的交互作用較弱的原因。

隨著高酰基結冷膠濃度從0.1g/dL升高到0.3g/dL,凝膠強度緩慢升高,實驗發現質量濃度在0.2g/dL時形成凝膠,可達到高酰基結冷膠加陽離子形成凝膠的效果。當質量濃度超過0.3g/dL后,隨著質量濃度的增加,凝膠強度成快速上升趨勢,這可能是由于當質量濃度升高時形成凝膠網絡節點數增多、結構致密,所以凝膠強度增大。

3、pH對高酰基結冷膠粘度的影響

高酰基結冷膠在酸性條件下,其粘度較高,而且其粘度隨著pH值降低呈下降趨勢,這與低酰基結冷膠相反。高酰基結冷膠隨著pH的降低,其凝膠強度顯著減小,表明高酰基結冷膠受pH變化影響較大。據文獻報道低酰基結冷膠在pH為2~10范圍內是穩定的,比其他膠pH穩定范圍要寬的多。要使高酰基結冷膠對pH變化保持穩定,可通過高酰基與低酰基結冷膠進行復配來實驗。

4、不同鈣鹽對高酰基結冷膠凝膠強度的影響

不同鈣鹽對高酰基結冷膠的凝膠強度影響不同,隨著氯化鈣質量濃度的升高,高酰基結冷膠凝膠強度增大,但有實驗發現,檸檬酸鈣和乳酸鈣在試驗所加入濃度范圍內,對凝膠強度沒有影響,這可能是由于檸檬酸鈣和乳酸鈣微溶于水的原因,導致游離的鈣離子含量少,從而影響到高酰基結冷膠凝膠效果。高酰基結冷膠對二價陽離子非常敏感,但二價陽離子應處于游離狀態才會發揮功效。

結論:

1)高酰基結冷膠比低酰基結冷膠受溫度的影響大,酰基含量越高對溫度越敏感;

2)高酰基結冷膠隨著質量濃度的增大黏度增加,在較低質量濃度0.2g/dL時可成溶膠狀態,可達到與加陽離子形成凝膠的相同效果;

3)高酰基結冷膠在酸性條件下隨著pH下降黏度呈下降趨勢,相對于高酰基與低酰基復配膠,受pH變化對凝膠強度影響顯著;處于游離狀態的二價陽離子對高酰基結冷膠凝膠強度有顯著影響。


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