魔芋葡甘聚糖流变性质的研究

论文摘要

魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan,简称KGM)是魔芋块茎中存在的一种水溶性多糖,其独特的化学组成和高分子量的特性,决定了它具有优良的生物活性和流变学性能。本研究对其基本分子构象进行了分析,并分析研究了浓度、温度、冻融变化、金属离子、pH值、高压脉冲电场、射线辐照、超声、微波对KGM流变性质的影响,且进一步分析探讨这些影响因素对KGM流变性能的影响机理。(1)分析浓度、温度、冻融变化、金属离子对KGM流变性质的影响。KGM有良好的增稠性和触变性,其水溶液具有很高的黏度,且随着剪切速率的增大,表观黏度减小,表现为假塑性流体。其黏度随温度的上升而降低,但100℃热处理对KGM水溶液黏度影响不大。冻融变化和金属离子的添加对KGM黏度影响较小,不过反复冻融后黏度还是有所下降。(2)探讨pH值对KGM流变性质的影响,并通过不同pH值的KGM溶液透析前后黏度的变化,解释酸和碱对KGM的作用机理。结果表明,KGM水溶液的pH值为6.56,pH中性时黏度最大。pH酸性时黏度略有下降,但经去离子水透析后黏度有一定的恢复。pH<3时,黏度不能恢复到原来水平。pH碱性时,黏度明显下降,pH>10时,KGM溶液流变性质发生改变,表现为牛顿流体,而且透析后黏度无法恢复。因此,碱处理的KGM溶液具有不可回复性。(3)研究4种物理场对KGM流变性质的影响,并通过表观黏度和特性黏度的对比,探讨其影响机理。结果表明:不同的物理场作用对KGM流变性质的影响是不同的。KGM水溶液经过高压脉冲电场处理后,其表观黏度和特性黏度均无太大变化,KGM水溶液保持其流变性质的稳定。KGM干粉经不同辐照剂量处理后,其溶液表观黏度值随辐照剂量的增大而降低,同时特性黏度也相应减小,并且与表观黏度下降趋势基本一致。大剂量辐照处理后,KGM溶液假塑性明显下降。短时间的超声处理对KGM水溶液黏度影响不大,超过30min后黏度开始急剧下降,90min后有趋于缓和。其特性黏度也相应降低。KGM经800W 80%功率的微波处理0.5 min后,特性黏度有一定的上升,微波处理时间延长后这一变化消失。从表观黏度的变化曲线可以看出,KGM经微波处理后,其流变性质还是保持稳定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 魔芋葡甘聚糖的研究进展
• 1.1.1 魔芋葡甘聚糖的结构
• 1.1.2 魔芋葡甘聚糖的理化性质
• 1.1.3 魔芋葡甘聚糖的改性
• 1.1.4 魔芋葡甘聚糖的溶液构象
• 1.2 多糖流变性能的研究进展
• 1.2.1 流变学
• 1.2.2 影响多糖流变性能的因素
• 1.3 本研究目的、意义和内容
• 1.3.1 本文研究的目的及意义
• 1.3.2 本文研究的内容
• 1.3.3 本研究的创新点
• 第二章 魔芋葡甘聚糖水溶胶流变性能的研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 魔芋葡甘聚糖基本结构
• 2.3.2 魔芋葡甘聚糖水溶液性质
• 2.4 小结
• 第三章 pH 值对魔芋葡甘聚糖溶液流变性质的影响
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 酸对魔芋葡甘聚糖水溶液流变性的影响
• 3.3.2 酸对魔芋葡甘聚糖水溶液流变性的影响机理分析
• 3.3.3 碱对魔芋葡甘聚糖水溶液流变性的影响
• 3.3.4 碱对魔芋葡甘聚糖水溶液流变性的影响机理分析
• 3.4 小结
• 第四章 物理场对魔芋葡甘聚糖溶液流变性质的影响
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 高压脉冲电场处理对魔芋葡甘聚糖水溶胶流变性的影响及机理分析
• 4.3.2 辐照处理对魔芋葡甘聚糖水溶胶流变性的影响及机理分析
• 4.3.3 超声处理对魔芋葡甘聚糖水溶胶流变性的影响及机理分析
• 4.3.4 微波处理对魔芋葡甘聚糖水溶胶流变性的影响及机理分析
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢