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低浓度卡拉胶的流变特性及其复配性研究
作 者: 张乐华
导 师: 王元兰;李忠海
学 校: 中南林业科技大学
专 业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 卡拉胶 低浓度 流变特性 复配 黏度 凝胶强度 协同增效作用
分类号: TQ432.7
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
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内容摘要
本论文以卡拉胶溶液为研究对象,考察了其在低浓度下的流变特性及浓度、剪切速率、温度、恒温加热时间、冷冻冷藏、搅拌时间、放置时间、pH值、电解质和非盐物质对溶液黏度及凝胶强度的影响,并对卡拉胶与魔芋胶、明胶、琼脂的复配性进行了探讨,研究结果表明:低浓度(0.05%-0.5%)卡拉胶溶液的黏度随浓度的增大而增加,溶液呈现假塑性,表现出剪切稀化的特点;随温度的升高,溶液的黏度逐渐下降;低浓度卡拉胶溶液的黏度随恒温加热时间的增加而下降;在一定搅拌速率下,0.1%卡拉胶溶液的黏度随搅拌时间的增加先缓慢上升,当搅拌时间超过90min时,溶液黏度快速下降;溶液黏度随放置时间的增加而下降,在放置时间≥3d时趋于稳定;0.1%卡拉胶溶液的黏度随冷藏时间的增加而缓慢上升,随冷冻时间的增加而逐渐下降,0.5%卡拉胶溶液在冷藏12h后即成凝胶,其溶液黏度随冷冻时间呈现波动状态;加入11%的食盐后,卡拉胶溶液的黏度升高,在第三天后趋于稳定;在电解质添加浓度为0.1%时,溶液黏度有所下降,电解质添加浓度为0.5%时,钾盐可诱导溶液形成凝胶,而加入钠盐的卡拉胶溶液不形成凝胶,其黏度缓慢下降;乙醇可使0.1%卡拉胶溶液黏度增加,而蔗糖则使其黏度下降,柠檬酸和可溶性淀粉几乎不对溶液黏度产生影响;在酸性条件下(pH<5),溶液黏度随pH值的增大而下降,在接近中性(pH 5-9)时基本稳定,随后又下降。低浓度(0.5%-1.0%)卡拉胶的凝胶强度先随浓度的增大而呈线性增大,在0.8%时达到峰值,然后急剧减小;凝胶强度随凝胶时间的延长而增大,在10h左右达到稳定,随后逐渐下降;低浓度卡拉胶凝胶强度随冷藏时间的延长而增大,随冷冻时间的延长而下降;搅拌作用使凝胶强度大幅下降,其后凝胶强度随搅拌时间的增加保持不变;凝胶强度随温度的升高而急剧减小,在65℃时达到稳定;75℃恒温加热30min后,凝胶强度显著下降并迅速稳定;加入11%的食盐使凝胶强度迅速降低,两天后达到稳定;钾盐可提高凝胶的强度,且随着添加浓度的增加效果越明显,钠盐却使凝胶强度小幅下降,只有NaCl在添加浓度为5%时才使强度明显升高;在pH<5.5时,凝胶强度随pH值的增大而增大,在pH5.5-9.5时基本稳定,pH9.5-11.0时明显下降,当pH>11.0时,强度又急剧回升;四种非盐物质乙醇、蔗糖、柠檬酸和可溶性淀粉对卡拉胶凝胶强度的影响相同,均使其大幅下降,且与添加浓度无关。卡拉胶(CAR)与魔芋胶(KM)具有显著的协同增效作用,0.1%卡拉胶和0.2%的魔芋胶在配比为7:3时,复配液黏度最大,比单一胶体溶液具有更好的耐高温及抗冻融性能;魔芋胶与卡拉胶按一定比例复配后,复配胶凝胶强度相对卡拉胶有显著提高,总胶浓度为1%的复配胶最佳配比为5:5。卡拉胶与明胶(Gel)亦具协同增效作用,0.1%卡拉胶与0.1%明胶复配液的最佳配比为5:5,黏度随温度的升高而下降,随冷藏时间的延长而上升,但随冷冻时间的延长变化很小,随放置时间的延长下降幅度不大,且稳定时间较短,搅拌作用对复配液黏度无影响;0.1%卡拉胶溶液与0.1%琼脂(AG)溶液在配比为7:3时有协同增效作用,0.7%卡拉胶与0.5%琼脂复配不存在凝胶增效作用。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-11 1 绪论 11-23 1.1 卡拉胶概述 11-19 1.1.1 卡拉胶的来源 11 1.1.2 卡拉胶的结构和类型 11-13 1.1.3 卡拉胶分子质量的测定 13 1.1.4 卡拉胶的安全性和质量标准 13 1.1.5 卡拉胶的一般性状 13 1.1.6 卡拉胶的主要特性 13-15 1.1.7 卡拉胶的生产 15-16 1.1.8 卡拉胶的应用 16-19 1.2 卡拉胶研究的现状及存在的问题 19-22 1.2.1 卡拉胶的国外研究现状 19-20 1.2.2 卡拉胶的国内研究现状 20-21 1.2.3 目前对卡拉胶研究存在的主要问题 21-22 1.3 本课题研究的目的及意义 22-23 2 低浓度卡拉胶溶液黏度的影响因素研究 23-36 2.1 材料与方法 23-25 2.1.1 材料与试剂 23 2.1.2 主要实验仪器 23 2.1.3 实验方法 23-25 2.2 结果与分析 25-34 2.2.1 浓度对卡拉胶溶液黏度的影响 26 2.2.2 剪切力变化对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 26-27 2.2.3 温度对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 27 2.2.4 恒温加热时间对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 27-28 2.2.5 搅拌时间对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 28 2.2.6 放置时间对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 28-29 2.2.7 冷冻冷藏对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 29-30 2.2.8 食盐对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 30-31 2.2.9 电解质对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 31-32 2.2.10 非盐物质对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 32-34 2.2.11 pH值对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 34 2.3 小结 34-36 3 低浓度卡拉胶凝胶强度的影响因素研究 36-49 3.1 材料与方法 36-39 3.1.1 材料与试剂 36 3.1.2 主要实验仪器 36 3.1.3 实验方法 36-39 3.2 结果与分析 39-47 3.2.1 浓度对卡拉胶凝胶强度的影响 39-40 3.2.2 凝胶时间对卡拉胶凝胶强度的影响 40 3.2.3 冻融因素对卡拉胶凝胶强度的影响 40-41 3.2.4 搅拌时间对卡拉胶凝胶强度的影响 41-42 3.2.5 温度对卡拉胶凝胶强度的影响 42 3.2.6 恒温加热时间对卡拉胶凝胶强度的影响 42-43 3.2.7 食盐对卡拉胶凝胶强度的影响 43-44 3.2.8 电解质对卡拉胶凝胶强度的影响 44 3.2.9 pH值对卡拉胶凝胶强度的影响 44-45 3.2.10 非盐物质对卡拉胶凝胶强度的影响 45-47 3.3 小结 47-49 4 低浓度卡拉胶的复配研究 49-61 4.1 卡拉胶与魔芋胶的复配实验 49-53 4.1.1 材料与方法 49-50 4.1.2 结果与分析 50-53 4.2 卡拉胶与明胶的复配实验 53-58 4.2.1 材料与方法 53-55 4.2.2 结果与分析 55-58 4.3 卡拉胶与琼脂的复配实验 58-60 4.3.1 材料与方法 58-59 4.3.2 结果与分析 59-60 4.4 小结 60-61 5 结论与展望 61-64 5.1 结论 61-62 5.1.1 不同因素对低浓度卡拉胶溶液黏度的影响 61 5.1.2 不同因素对低浓度卡拉胶凝胶强度的影响 61-62 5.1.3 低浓度卡拉胶的复配 62 5.2 展望 62-63 5.3 本研究的创新点 63-64 参考文献 64-70 附录A:攻读学位期间的主要学术成果 70-71 致谢 71
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 胶粘剂工业 > 植物胶粘剂 > 植物粘液胶
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