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第 35 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.35, No.7
201 8 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2018

功能材料
α-纤维素/魔芋葡甘聚糖复合水凝胶的制备及其性能

3*
2
2
1
2*
刘子奇 ，王 林 ，王维海 ，杨金初 ，吴先辉 2,4* ，庞 杰
（1. 福建农林大学 材料工程学院，福建 福州 350000；2. 福建农林大学 食品科学学院，福建 福州
350000；3. 河南中烟工业有限责任公司技术中心，河南 郑州 450000；4. 宁德职业技术学院，福建 福
安 355000）
摘要：为提高魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan，KGM）凝胶的热稳定性和凝胶强度，通过与 α-纤维素
（α-Cellulose，α-CE）按不同比例复配制得 α-CE/KGM 复合水凝胶。使用旋转流变仪测定加入不同量 α-CE 对复
合水凝胶流变特性的影响，利用 SEM、FTIR 和 DSC 表征了 α-CE/KGM 水凝胶的表观形貌、微观结构、特征官
–1
能团及其热稳定性。结果显示：KGM 溶胶和 α-CE/KGM 溶胶的黏度随剪切速率的增大而减小；在 0~300 s 剪
切速率内，剪切应力随剪切速率的增大而增大；在 0.1~100 Hz 频率内，α-CE/KGM 的储能模量（G）低于其损
耗模量（G），α-CE 的添加使复合水凝胶的模量升高。在不同质量比的 α-CE/KGM 凝胶体系中，当 m(α-CE)∶
m(KGM)=1∶1（即 α-CE4）时得到的复合水凝胶，熔融吸收峰对应的温度为 122.3 ℃，热稳定性较 KGM 水凝
胶有所提高。
关键词：魔芋葡甘聚糖；α-纤维素；复合水凝胶；流变性能；热稳定性；功能材料
中图分类号：TQ314 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2018) 07-1131-06

Preparation and Properties of α-Cellulose/Konjac

Glucomannan Composite Hydrogels

2
3*
2
1
2*
LIU Zi-qi , WANG Lin , WANG Wei-hai ,YANG Jin-chu , WU Xian-hui 2,4* , PANG Jie
（1. College of Material Engineering, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350000, Fujian, China; 2. College
of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350000, Fujian, China; 3. Technology Center, China
Tobacco Henan Industrial Co., Ltd., Zhengzhou 450000, Henan, China; 4. Ningde Vocational and Technical College, Fuan
355000, Fujian, China）
Abstract: α-CE/KGM composite hydrogels were prepared by mixing konjac glucomannan (KGM) and
α-cellulose (α-CE) in different proportions to improve the thermal stability and gel strength of KGM
hydrogels. The influence of added amount of α-CE on the rheological properties of the KGM gels was
discussed by rotational rheometer. The surface morphology, microstructure, characteristic functional groups
and thermal stability of α-CE/KGM hydrogels were characterized by SEM, FTIR and DSC. Results
revealed that the viscosity of KGM sol solution decreased with the increase of shear rate, and that of
1
α-CE/KGM sol solution displayed the same trend. When the shear rate was in the range of 0 to 300 s , the
shear stress increased with the increase of shear rate. At the selected frequency from 0.1 to 100 Hz, the
storage modulus (G) of α-CE/KGM was lower than its loss modulus (G). Moreover, the addition of α-CE
increased the modulus of composite hydrogels. Especially when the mass ratio of α-CE to KGM was 1∶1,
the resulting hydrogel (α-CE4) showed a melting absorption peak of 122.3 ℃, indicating that the
introduction of α-CE improved the thermal stability of composite hydrogel.
Key words: konjac glucomannan; α-cellulose; composite hydrogel; rheological property; thermal stability;
functional materials
Foundation items: Natural Science Foundation of China (31471704); Natural Science Foundation of Fujian

收稿日期：2017-07-24; 定用日期：2018-01-12; DOI: 10.13550/j.jxhg.20170600
基金项目：国家自然科学基金（31471704）；福建省自然科学基金（2018J01142，2017J01155）;宁德市科技计划项目（2017137）
作者简介：刘子奇（1997—），女，本科生。联系人：杨金初（1987—），男，硕士，工程师，E-mail：yjinchu@163.com；吴先辉（1972
—），男，硕士，教授，E-mail：1141091857@qq.com；庞 杰（1965—），男，博士，研究员，E-mail：pang3721941@163.com。