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殼聚糖粘度測定

發布時間:2021-11-25      點擊次數:406

一、殼聚糖簡介

殼聚糖又稱脫乙酰甲殼素,是由自然界中廣泛存在的幾丁質經過脫乙酰作用得到的,化學名稱為聚葡萄糖胺(1-4-2-氨基-B-D葡萄糖,是自然界中含量僅次于纖維素的生物多糖。殼聚糖由于含有特殊的氨基基團,使其成為唯yi的天然堿性陽離子聚合物,具有優異的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等優良性能。殼聚糖的應用領域非常廣泛,如:在污水處理中,可作為絮凝劑、吸附劑;在食品行業,可作為增稠劑、被膜劑、乳化劑、甜味劑等添加劑;在分析化學行業,可以作為陰離子交換劑或色譜填料載體等;在生物醫學行業中,可作為抗菌劑、凝血劑、藥物緩釋助劑等,在農業上,可作為植物生理調節劑,等等。

二、粘度測定及流變學研究的意義

粘度是衡量殼聚糖產品理化性質和使用性能的重要指標,殼聚糖在溶液中產生粘度的本質原因是:多糖分子在溶液中以無規線團的形式存在,其緊密程度與分子的組成和結構單元之間的鏈接形式有關,當分子在溶液中旋轉時需要占有大量的空間,分子與分子間彼此碰撞的頻率較高,產生摩擦。殼聚糖產品的規格根據粘度的不同可分為低粘度、中粘度、高粘度、超高粘度殼聚糖四種。不同粘度的產品應用行業和領域不同。殼聚糖產品的粘度與其生產及制備的工藝條件密切相關:原料來源及種類,脫鈣反應過程中鹽酸濃度、浸酸時間,脫蛋白過程中溫度與時間的控制,脫乙酰化過程中堿液濃度、反應時間及溫度等因素均會對影響最終產品的粘度。殼聚糖產品的使用過程中,分子結構(分子量和脫乙酰度)和環境因素(濃度、試劑、pH值、離子強度等)會對殼聚糖溶液的表觀粘度和流變學特性產生不同的影響。因此,針對不同行業的應用需求,可以通過生產工藝的優化,產品的進一步加工改進或者調節殼聚糖溶液的環境因素,以獲得適宜的粘度及流變學特性。

三、殼聚糖粘度測定

使用DV2T標準粘度計配套SSA小量樣品適配器(如圖1所示)對較低粘度的殼聚糖溶液進行粘度測量,為殼聚糖溶液在生產過程中的粘度質量控制提供測試依據。TC-650 SD水浴循環系統用于控制樣品溫度(測試溫度為25℃),Rheocalc T軟件連接主機,進行程序編輯及數據采集,繪制粘度變化曲線。吸取一定量的已配置好的殼聚糖溶液于SSA的樣品杯中,將轉子緩慢浸沒至樣品中,然后連接粘度計主機和TC-650 SD水浴循環系統。在Rheocalc T 軟件上編輯相應的測試程序,待樣品溫度穩定后開始測量。擇“Multi Point"模式進行數據采集,在2 min的測試時間內總共采集了12個數據點,觀察測試過程中數據讀取及溫度控制的穩定性。根據圖2可知,使用水浴控溫時,測試數據的穩定性非常好,12個數據點的粘度值均為38.19 cP,未產生波動。

SSA測試所需樣品體積僅為2-16mL(具體的樣品量與所使用的轉子型號相關),可有效節約測試成本,提升測試效率;SSA使用同軸圓柱型轉子及配套的樣品杯,可以計算剪切率和剪切應力,得到絕對粘度;TC系列循環水浴系統的控溫精度最高可達0.01℃,為粘度測試提供準確及穩定的溫度條件。


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