结冷胶是一种极具商业前景的新型微生物胞外多糖,具有用量少、耐酸耐热等优点而广泛应用于食品工业中。研究结冷胶的流变行为,对于了解其凝胶特性和指导生产工艺过程具有重要的意义。本文以结冷胶为研究对象,以流变学方法为主要研究手段,通过对其流变行为和凝胶特性的研究,探讨其微观结构和宏观性能之间的相关性,并对现有的应力松弛模型进行了修正。1、利用流变学方法研究了高酰基结冷胶水溶液的静态和动态流变特性。静态测试结果表明,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。温度越高,粘度越低,温度对粘度的影响可用Arrhenius公式进行描述,流动活化能Ea随着剪切速率的增加呈现先增大后减小的趋势,且浓度越高,Ea随之增大。动态测试结果表明,在研究的温度范围内(20～50℃),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(G’)随着浓度的增加而增大,随温度的升高而减小。高酰基结冷胶水溶液的复数粘度(|η*(ω)|)和表观粘度(ηa)在ω=γ时发生偏离,不遵循Cox-Merz模型。添加适量K+或Ca2+会使结冷胶溶液形成弱凝胶,而添加过多的离子会因为阳离子之间的相互竞争使溶液的粘度下降。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(R2=0.868～0.976),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(K+、Na+)而言,二价离子(Ca2+、Mg2+)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C1的影响和对σe的影响趋势相似。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随之增大,且σe和一定范围内的应变呈良好的正相关性(R2=0.986～0.987)。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,而非液压下降造成。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,粘度越大,且剪切变稀现象越明显。温度越高,粘度越低,温度对粘度的影响可用Arrhenius公式进行描述。在所研究的浓度和温度范围内,其动态储能模量(G’)均大于动态损耗模量(G"),结冷胶溶液表现出弱凝胶特性。pH值对其流变行为影响显著,pH> pKa时,粘度随着pH值的升高而增大；pH<pKa时,粘度则随着pH值的降低而增大。低酰基结冷胶凝胶强度随着Ca2+和Na+浓度的增加出现先增大后减小的趋势,对于Ca2+和Na+而言,当结冷胶浓度固定时,存在一个最佳浓度,此时形成的网络最致密,表现出的凝胶强度最大。相对于Na+而言,Ca2+形成的凝胶强度更高,且用量更少。Ca2+对低酰基结冷胶的保水性影响显著,随着Ca2+浓度的增加,凝胶的保水性逐步降低。