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您当前位置:创联食用胶网 » 行业快讯 » 琼脂的流变性质

  • 琼脂的流变性质
  • 来源:爱学术        2019-07-10         3178
【摘要】

琼脂能与一些物质形成络合物等物理化学性质,其溶液的粘度与琼脂的原料和加工条件有关,会随着温度的降低增加粘度,凝胶后,会随着时间的增加而增加。琼脂的温度滞后现象与琼脂的原料、琼脂溶胶的浓度、琼脂的分子量,与琼脂大分子链中半酯式硫酸根离子以及糖醛酸的甲氧基化程度有关。

琼脂是目前世界上使用率较为靠前的海藻胶,具有凝固性、稳定性,能与一些物质形成络合物等物理化学性质,可用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂、乳化剂、保鲜剂和稳定剂,在食品工业、医药工业、日用化工、生物工程等许多方面有着广泛的应用。

琼脂是什么

琼脂是用石花菜、江蓠菜、紫菜等海藻为原料,采用科学方法精炼提纯的天然高分子多糖物质,主要由琼脂糖和琼脂果胶组成。琼脂通常分为条状和粉末状,还有一种较为特殊的颗粒状,颗粒状琼脂一般用于培养基。

琼脂

琼脂的流变性质

琼脂溶液的粘度与琼脂的原料和加工条件有关,随着温度的降低,琼脂溶液的粘度增加,当胶凝发生后,随时间的增加,粘度在恒温下升高。溶液的PH值对粘度有明显的影响,即PH值低于4.5和高于9.0,溶液的粘度要变化。只有在PH4.5~9.0之间,溶液在恒温下(45℃)粘度基本上变化不大。

琼脂凝胶在老化过程中,凝胶强度平均每小时增加1%,8小时后,增加率减少,但仍在增加强度,直至15小时后才趋于稳定,这是因为形成了一定的立体胶囊结构,这种结构具有一定的弹性,这种弹性不同于橡胶的熵弹性,这种弹性具有能量弹性的特征。

弹性琼脂就是要在琼脂凝胶形成时增加凝胶的破裂强度,使琼脂的粘弹性增加。赛琼脂凝胶具有一系列流变学特点,有良好的粘弹性和韧性有一定的延展性、拉伸强度和抗裂强度有一定的脆性和抗应力变形性。

琼脂凝胶的熔化温度远高于琼脂溶胶的胶凝温度,这一点在弹性琼脂和赛琼脂凝胶中也明显地表现出来。在食品工业中,这是很有实用价值的温度滞后现象。琼脂的很多应用就依赖于这种显著的温度滞后现象。不同原料制成的琼脂和类琼脂的同浓度溶胶具有明显不同的胶凝温度,而且几乎各自保持一定的温度范围。但来自丝状江蓠藻的类琼脂则例外,随着季节性的变化,其溶胶的胶凝温度相差20℃以上。而琼脂糖溶胶的胶凝温度和其本身的甲氧基化的程度有关。

对于同一种海藻,无碱法所得琼脂无论是胶凝温度还是熔化温度都比碱处理后的要低。一般来讲,胶凝温度高的,熔化温度也高。

有几个比较特殊的琼脂样品:一是碱处理后的龙须菜琼脂,具有特别高的熔化温度,如浓碱法龙须菜琼脂的熔化温度超过100℃;二是碱处理后的坛紫菜琼脂,具有特别高的胶凝温度(高于37.5℃)和特别低的熔化温度(低于90℃)。

甲氧基被公认为是一个影响胶凝温度的重要因素。琼脂的胶凝温度与甲氧基的取代位置及含量有关,Gueseley在1970年的研究中曾表明,随着-OCH3含量的增加,胶凝温度也增高。坛紫菜琼脂胶凝温度较龙须菜琼脂和石花菜琼脂高。光谱数据证明,坛紫菜琼脂D-半乳糖部分6位有甲氧基取代,可以从这方面来解释它们胶凝温度高的原因。

琼脂凝胶的熔化温度是琼脂浓度和平均相对分子质量的函数。含干琼脂1.5%的琼脂和类琼脂凝胶的熔化温度为60~97℃。

琼脂凝胶极限浓度是基于测定在标准状态下形成特定的凝胶所需琼脂固体的浓度。其测定结果与琼脂本身作为乳化剂、稳定剂和保护剂的能力密切相关,其极限浓度范围在0.2%~2.0%。

由此可见,琼脂的温度滞后现象与琼脂的原料、琼脂溶胶的浓度、琼脂的分子量,与琼脂大分子链中半酯式硫酸根离子以及糖醛酸的甲氧基化程度有关。

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参考文献

坛紫菜提取食品添加剂琼脂,浙江洞头琼脂厂,1987

William Meer, Agar,1980


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