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结冷胶流变行为与凝胶特性的研究

来源:欧宝生物   发布时间:2019-03-29

       结冷胶是一种具有商业前景的新式微生物胞外多糖,具备剂量少、耐腐蚀耐高温等优势而广泛应用于食品产业中。探讨结冷胶的流变形为,针对知道其凝胶特点和培训方案加工工艺流程具备重要的含义。本以结冷胶为探讨成员变量,以流变学方式为关键研究手段,根据对其流变行为和凝胶特点的研究,讨论其微观构造和经济波动特性之间的关联性,并对目前的应力松弛建模开展了调整。
       1、运用流变学方式探讨了高酰基结冷胶水溶液的静态和动态流变特点。静态检测结果表明,高酰基结冷胶水溶液呈现典型的假塑性流体特性,其流动行为符合Power Law模型。溶液的浓度越高,粘度越大,剪切变稀现象越明显。浓度和特定剪切速率下的粘度关系满足Power Law模型。
结冷胶图片
       气温越高,黏度越低,气温对黏度的影响需用Arrhenius公式开展叙述,流动活化能Ea随之裁切速率的提升呈现先扩大后减少的趋向,且浓度越高,Ea随之变大。动态检测结果表明,在研究的气温范围内,高酰基结冷胶体系是以弹性为主的粘弹性体,体系的储能模量随之浓度的提升而扩大,随气温的上升而减少。高酰基结冷胶水溶液的复数黏度和表观粘度在ω=γ时发生偏离,不遵照Cox-Merz模型。加上适当K+或Ca2+会使结冷胶溶液形成弱凝胶,而加上过多的离子会因为阳离子之间的相互竞争使溶液的黏度降低。
       2、采用质构仪研究了高酰基结冷胶凝胶的松弛行为,并对现有的应力松弛模型进行了修正。发现,高酰基结冷胶的应力松弛行为可用Maxwell模型和修正Tang模型进行描述。离子浓度和离子种类对凝胶应力松弛影响显著,平衡应力σe随着离子浓度的增加呈马鞍形的变化趋势,且其与凝胶强度呈现较好的正相关,说明σe可以用来表征高酰基结冷胶凝胶的强度。
       相对于一价离子而言,二价离子形成的凝胶强度更高,且用量更少。离子种类和浓度对初始松弛速率L1的影响和对σe的影响趋向相像。
       3、研究了测试条件对高酰基结冷胶凝胶应力松弛行为的影响。结果表明,探头压缩速率对应力松弛行为的影响较小,而压缩应变影响显著,应变越大,初始衰减应力和平衡应力σe随着扩大,且σe和一定范围内的应变呈良好的正相关性。对高酰基结冷胶应力松弛机理进行了初步研究,发现高酰基结冷胶的应力松弛行为是物理交联点的移动所致,而非液压降低造成。
结冷胶图片
        4、利用流变仪和质构仪研究了国产低酰基结冷胶的流变行为。结果表明,国产低酰基结冷胶水溶液的粘度随着剪切速率的增大而减小,为典型的切力变稀流体,表观粘度与剪切速率的关系符合Power Law模型。
        溶液的浓度越高,黏度越大,且裁切变稀状况越突出。气温越高,黏度越低,气温对黏度的影响能用Arrhenius关系式进行叙述。在所探讨的浓度和气温范围内,其动态储能模量均超过动态损耗模量,结冷胶溶液表现出弱疑胶特点。PH值对其流变行为反应明显,ph值 pKa时,黏度随之PH值的上升而扩大;ph值pKa时,黏度则随之PH值的下降而变大。    
        低酰基结冷胶凝胶强度随之Ca2+和Na+浓度的提升出现先扩大后减少的趋向,针对Ca2+和Na+来讲,当结冷胶浓度确定时,存有一个好浓度,这时产生的网络高密度,表现出的凝胶强度较大。相同于Na+来讲,Ca2+产生的凝胶强度更高,且剂量很少。Ca2+对低酰基结冷胶的保水性影响显著,随之Ca2+浓度的提升,凝胶的保水溶性逐渐减少。
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