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魔芋葡甘聚糖(KonjaC GIuCOmannan,简称KGM)是一种新型的功能高分子材料,近年来,己被广泛地应用于食品、生物、医药、化工等行业中。由于KGM特殊的凝胶特性,其应用与其流变特性有着密切的关系,本文概述了国内外有关KGM及其改性产物的研究现状,以及关于KGM流变学特性方面研究的相关报道。并结合实验对前人关于KGM的研究做了进一步的补充。本课题关于KGM的研究包括粉体的流动特性及溶液、溶胶的流变特性两部分,通过实验以获得KGM分子结构的相关信息。以建立大分子结构的流变学研究方法。
粉体流动性研究,一方面反映了KGM粉体结构上的部分信息,另外对粉体包装的给、排料设计等具有一定的指导性。对KGM粉体流变特性的研究主要是通过与淀粉多糖物质的粉体特性比较,来反映其表面结构的不同所造成的不同的粉体流动性。实验表明,由于KGM高结晶度及半纤维素外壳的存在,使该粉体具有很高的弹性和内聚力,结果显示,KGM的粉体流动性比淀粉的高3倍以上。同时,对不同粒度的KGM粉体的流动性研究结果表明,粉体粒度越小,其流动性越差,主要是由于粉体在微细化过程中,KGM的坚硬外壳被破坏,引起粉体间聚积度增大造成的。
本文对KGM及其梭甲基醚化改性产物的溶液流变性做了研究,KGM加碱凝胶化的动态粘弹性实验结果表明,加碱量、加热温度和加热时间对凝胶的成型和凝胶强度都有很大影响。随着KGM浓度的增加,凝胶化的时间缩短;当温度为75 C,加碱量为1. 5M Ca (OH):时,储能模量将达到最大值,所得凝胶强度最大。梭甲基化改性能有效的降低KGM的粘度,提高其水溶性。
激光光散射作为分子量及分子尺度测量的有效手段,本实验测定了不同温度下KGM溶液的分子尺度,并分析了温度对分子尺度的影响。实验结果表明,温度对KGM分子的均方根回转半径有一定的影响,而对其分子量的影响甚小。温度较低时,均方根回转半径较小,温度较高时,均方根回转半径较大,这主要是由不同温度下KGM分子的伸展程度不同所致.