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·1710· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
增加时,其中高聚合分子的自由运动受到更多的限 存在,并倾向于形成弹性凝胶。此外,从图 5 中可
制,交联增强,导致黏度增加,假塑性提高。 以看出,TK0、TK2、TK4、TK6、TK8 的 G和 G
Hosseini-Parvar [29] 等认为,假塑性胶体可以使液体食 均明显高于 TK10,TK2、TK4、TK6 的 G和 G也
物在更易被吸取的同时,还会使消费者产生更为愉 均高于 TK0。可见,相对于单一 TG 或单一 KGM,
悦的口感体验。这一特点为 TG/KGM 产品应用于食 合适比例的复配体系可以促进弹性凝胶的形成,且
品工业提供了可能。 随着 KGM 质量分数的增加,凝胶强度得到明显增
TG/KGM 共混体系的剪切应力随剪切速率的变 强。其中,TK6 的 G和 G高于 TK4 的原因可能是:
化曲线如图 4 所示。可以看出,与图 3 黏度曲线相 在聚合物分子链之间原本就存在着少量的缠结,当
比,剪切应力曲线的变化趋势是相反的。不同 体系中 TG 质量分数为 60%(TK6)时,松弛时间
TG/KGM 共混体系的剪切应力随着剪切速率的增加 大幅减小,内耗增大,二者分子链的缠结程度大大
而增加,复配溶胶体系的剪切应力由 0.00267~2.82 增强,从而更有利于凝胶网络的形成。
Pa 增加至 0.753~290 Pa,且在高剪切速率下,随着
TG 质量分数的增加,应力曲线呈下降趋势,表明溶
液呈现出剪切稀释行为。同时,在剪切速率一定的
情况下,随着 TG/KGM 体系中 KGM 质量分数的增
加,体系黏度增大,假塑性降低,但产生流变时所
需剪切应力增大,这说明相对于单一 KGM,添加一
定量的 TG,可以使 KGM 胶凝性能得到增强的同时,
也使其加工性能得到改善。这类似于对小片球菌 2.6
产生的胞外多糖的观察结果 [33] ,这些现象可以归因
于 TG/KGM 共混体系中存在的强大而巩固的分子
结构。 图 5 TG/KGM 的频率扫描图
Fig. 5 Frequency sweep curves of TG/KGM samples
2.4.2 温度依赖性
图 6 为 TG/KGM 的温度扫描图。由图 6 可知,
在 85~25 ℃的降温过程中,单一 TG 的 G在整个降
温过程中始终高于 G,呈现出明显弹性,这也与
TG 的高耐热性一致。
在 TG/KGM 复配体系中,随着 TG 质量分数的
增加,复配体系中 G和 G也随之增加,表明刺云实
胶有利于魔芋葡甘聚糖形成网络结构,二者存在较
强的协同作用。由图 6 可知,不同 TG/KGM 复合体
图 4 TG/KGM 的剪切速率-剪切应力曲线
Fig. 4 Shear rate-shear stress curves of TG/KGM samples 系的 G和 G均随着温度的降低逐渐升高,在整个测
试温度内,复合体系的 G和 G都有一个交叉点。这
2.4 TG/KGM 溶胶-凝胶的动态力学分析 表明,在交叉点左侧,即温度较高时,体系表现出
2.4.1 频率依赖性 典型黏弹性流体的特性,随着温度的降低,复合体
G与 G在动态流变性能测定中是两个重要的 系中的黏性成分减少,降至交叉点的温度时,体系
指标。其中,G代表体系的弹性指标,G代表体系 开始由溶胶向凝胶转化。TG/KGM 体系中 TG 质量
的黏性指标 [34-36] 。 分数越高,溶胶向凝胶的转化温度越高,形成的凝
不同 TG/KGM 体系在 25℃下的 G和 G相对于 胶热稳定性越好,TK6 在凝胶状态时的模量高于
角频率的曲线如图 5 所示。由图 5 可知,G和 G随 TK4,而在溶胶状态时的模量低于 TK4。这可能是
频率的增加而增加,同时,在选定的频率范围内, 因为在温度较高时,体系处于溶胶状态,TK4 受温
TG/KGM 复配体系的 G均明显高于其 G,说明复 度影响较大,黏度更高,体系内分子运动更为复杂;
配体系中弹性成分居多,体系表现为凝胶态。此外, 而在凝胶状态时,伴随着降温,温度对体系的影响
随着频率的增大,G显著高于 G并逐渐接近平行, 逐渐减小并趋于稳定。复配凝胶与 KGM 的胶凝过
表现出较少的频率依赖性,这也揭示了凝胶结构的 程相似,这表明复配凝胶体系中 KGM 起主要作用,