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果膠的流變特性是果膠應(yīng)用過程中極為重要的問題。與其它植物膠相比,果膠溶液的黏度較低。果膠稀溶液的流動(dòng)特性近似牛頓型流體,而高濃度(1%)的果膠溶液具有假塑性流體的一些現(xiàn)象和特性。 和其他的生物高聚物分散體一樣, 高濃度的果膠溶液中特性黏度和剪切速率的關(guān)系表現(xiàn)為 3個(gè)階段:(1)在 0 剪切速率下表現(xiàn)為一牛頓流體的性質(zhì),黏度為一常數(shù);(2)當(dāng)?shù)竭_(dá)低剪切速率的某個(gè)點(diǎn)時(shí),溶液開始呈現(xiàn)剪切稀化的現(xiàn)象,黏度以冪次方下降;(3)在高剪切速率下,溶液的黏度達(dá)到一極限,并且為一無限剪切常數(shù)黏度。 出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因目前認(rèn)為是剪切速率使果膠的構(gòu)象發(fā)生變化, 果膠分子的構(gòu)象在不同剪切速率下發(fā)生重排。 在第1階段,剪切速率非常低,聚合物鏈的重排較少,黏度變化很??;在第2階段,剪切速率的加快使得果膠分子構(gòu)象加速重排,宏觀表現(xiàn)為黏度以冪次方的速率下降;而在高剪切速率下的第3階段,由于剪切速率太快,果膠分子構(gòu)象來不及重排便使得黏度無限接近一常數(shù)。 廣東汕頭回收橡膠原料行情 影響果膠溶液黏度的因素很多,除了果膠的自身結(jié)構(gòu)特性(Mw、DE等)外,同時(shí)還受到外界條件,如所在溶液體系的狀態(tài)(濃度、溫度、pH值、鹽以及固形物含量等)和一些物理因素(攪拌、外加剪切等)的影響。 而果膠溶液流變性的好壞直接決定產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣及食品加工工藝的設(shè)計(jì)。




廣東汕頭回收橡膠原料行情 熱固性樹脂需加入稀釋劑來降低它的粘度而便于進(jìn)一步加工,這些稀釋劑實(shí)際上都是比樹脂便宜的有機(jī)溶劑,因此也起降低加工成本的致廉作用。例如,環(huán)氧樹脂常加的非活性稀釋劑有丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、苯乙烯等。對熱塑性樹脂來說,加入溶劑的目的主要是工藝上的要求,因溶劑的加入可作為降低聚合物粘度的臨時(shí)措施,以便把聚合物加工成制品——如合適的溶劑可以溶接聚合物而起粘合作用、聚合物的溶液可作涂料用、濕法紡絲也要加入溶劑才行。 但聚合物的溶解特性與小分子化合物有很大差別:蔗糖這類低分子量結(jié)晶物存在一個(gè)溶解極限——以每升溶劑中的可溶蔗糖克數(shù)表示;但對無定型聚合物而言,它的溶解性通常不存在極限,即它可與溶劑以任何比例相溶。 聚合物溶解的實(shí)質(zhì)可理解為聚合物分子鏈段間由熱運(yùn)動(dòng)所致的“孔隙”立即為更易活動(dòng)的溶劑分子所占據(jù),這個(gè)過程能繼續(xù)到所有的聚合物分子被相互間隔而成為“溶液”。溶解聚合物的過程也可看成是一種受控的擴(kuò)散過程,有時(shí)認(rèn)定性的概念看可以說是聚合物溶解了溶劑而不是相反。 如果聚合物分子是交聯(lián)的,則鏈段的運(yùn)動(dòng)受到限制,一種輕度交聯(lián)的聚合物會(huì)溶脹或稍溶于溶劑,直到滲透力或擴(kuò)散力為聚合物伸展著的分子的彈性收縮力所平衡,但它不會(huì)溶解成為一種易動(dòng)的溶液。高度交聯(lián)的聚合物不會(huì)發(fā)生鏈段運(yùn)動(dòng),也不會(huì)吸收這種液體,故不可能溶脹或部分溶解。對可溶聚合物通常存在臨界的溶解溫度,低于該溫度體系被分隔成兩相:不溶性的溶脹聚合物和幾乎是純的溶劑。 聚合物溶劑中??杉尤攵嗔康姆侨軇┒怀恋沓鼍酆衔?。事頭上加入這些非溶劑可改善溶解性,它們常被稱為潛溶劑。往往存在這樣的情況:二種非溶劑的混合物卻是某聚合物的良溶劑,如硝酸纖維素的溶劑是醚—醇混合物,而相反的情況也存在,如醋酸纖維可分別溶解于苯胺或強(qiáng)酸,但不溶于它們的混合物。 增加粉狀聚合物溶解速度的有用辦法:一是先把粉狀料懸浮于非溶劑中,然后再加入真溶劑,這種操作過程可聚合物顆粒之間的結(jié)聚;二是用加熱來加速溶解速度。



雖然果膠被發(fā)現(xiàn)近200年,但目前對于其組成和結(jié)構(gòu)并沒有徹底弄清楚。果膠結(jié)構(gòu)非常難解析的原因在于其結(jié)構(gòu)和組成隨著植物的種類、儲(chǔ)藏期和加工工藝的不同而不同。此外,果膠中還存在一些雜質(zhì)。根據(jù)果膠分子主鏈和支鏈結(jié)構(gòu)的不同,將其分為4類:同型半乳糖醛酸聚糖(Homogalacturonan,HG)、鼠李半乳糖醛酸聚糖 I(Rhamngalacturonan I,RGI)、鼠李半乳糖醛酸聚糖II(Rhamngalacturonan II,RGII)和木糖半乳糖醛酸聚糖(Xylogalacturonan,XG)。 HG是長而連續(xù)、平滑的α-1,4糖苷鍵連接的半乳糖醛酸聚合體,約占果膠的65%,半乳糖醛酸的C6可被甲酯化或酰胺化,在一些植物中,C2或C3可被乙?;?也有研究發(fā)現(xiàn)HG中半乳糖醛酸殘基的O-3或O-4被木糖取代,形成XG。 RGI(20%~35%)是一個(gè)具有側(cè)鏈區(qū)域的骨架,是由幾十甚至超過100個(gè)重復(fù)鼠李半乳糖醛酸二糖構(gòu)成。通常RGI中的鼠李糖殘基有20%~80%被中性糖支鏈取代,取代位置通常在C4位,而RGI的支鏈長度和種類與果膠原料來源和提取方式有關(guān)。 這些支鏈可分為3種多聚體:阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖I和阿拉伯半乳聚糖II。 廣東汕頭回收橡膠原料行情 阿拉伯半乳聚糖I由(1,4)-α-D-Gal-(1,5)-α-L-Ara 組成,通過(1,4)-α-L-Ara 與主鏈相連;阿拉伯半乳聚糖II是高度分枝的半乳聚糖, 側(cè)鏈的主鏈由(1,3)-α-D-Gal 組成,該主鏈被(1,6)-α-D-Gal取代成分枝,而該分枝則被(1,3)-α-L-Ara取代。 RGII(約10%)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜 ,其骨架是帶有4個(gè)不同側(cè)鏈的短而伸長的 HG, 而非鼠李半乳糖醛酸聚糖,RGII由至少12種單糖以多于20種的鍵合方式連接。 在植物中,RGII 可與硼酸鹽發(fā)生交聯(lián)。




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