毛膠薯費(fèi)（僅咖orea丨wicaiua Prain et Burfc.)為 薯蕷屬多糖頂生翅組植物，產(chǎn)云南，四川，貴州等省;生于 河邊，林緣，塊莖含17種以上氨基酸。據(jù)《云南椬 物志》記載其塊莖含薯蕷多糖膠，可作黏合劑。用 鮮根刮取膠質(zhì)，敷于患處，可促進(jìn)傷口愈合。對(duì)毛膠 薯蕷多糖膠(DSP)的研究目前尚未見(jiàn)報(bào)道。
瓜爾膠（guar gum )[w]、魔芋膠 < konjac gum) [*_7】、白友膠（blelilla ghicomannan )【*’*]及海薄 酸鈉(sodium alginate) H"’111已作為性能優(yōu)良的增稠 劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、水合劑、膠凝劑等而被廣泛地用 于曰化、食品等領(lǐng)域。筆者在研究DSP的理化性質(zhì)
時(shí)發(fā)現(xiàn)其溶液具有許多與以上植物膠相似的性能： 具有良好的水溶性和交聯(lián)性，且在低濃度下能形成 高粘度的穩(wěn)定性水溶液。故將其與常用植物膠的流 變性作了比較研究，以期為開(kāi)發(fā)一種能應(yīng)用于曰化、 陶瓷、食品醫(yī)藥、紡織印染、兵工炸藥、木材加工、造 紙、農(nóng)藥等行業(yè)的增稠劑、穩(wěn)定劑、粘合劑提供一定 的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1主要原料、試劑及儀器
1.1實(shí)驗(yàn)原料
毛膠薯蕷多糖膠（DSP):毛膠薯蕷經(jīng)去皮，S02 熏48 h,切塊，55丈烘干粉碎后，用40倍正丁醉飽 和水在50丈水浴中溫浸4-5 h,離心。藥渣同法浸 提3次，合并四次上清液，減壓濃縮。濃縮液經(jīng)4倍 體積95%乙醇沉淀，靜置24 h,離心得毛膠薯蕷粗 多糖。粗多糖復(fù)溶后經(jīng)4倍體積95%乙醉二次醇
12010080604020
-*~DSP
-鷹雜 -白鎌 -瓜爾膠
om
&S ConcentrBtionfw^v)
沉、離心，真空干燥得較純的毛膠著蕷多糖干品。白 芨膠、海藻酸鈉、縻芋膠、瓜爾膠為食用級(jí)別，由本院 生物化工實(shí)驗(yàn)室提供。實(shí)驗(yàn)所用各試劑均為國(guó)產(chǎn)分 析純。
1.2儀器.
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；BRANSON-200超聲波裝置 (BRANSON ULTRASONICS CORP. DANBURY CT, USA) ;EL410S精密天平（江蘇智金壇市宏華儀器 廠）;ZNN-D6粘度計(jì);NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì);NDJ-79 型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(同濟(jì)大學(xué)機(jī)電廠）;pHS-25數(shù)顯PH 計(jì)（上海雷磁儀器廠)。
2多糖膠流變性質(zhì)測(cè)定
2.1濃度改變對(duì)膠液粘度的影響[|2]
配制濃度分別為〇? 1免、〇■ 3%、0.5%、1.0%、 1.25%、1.5%的多糖膠水溶液，用NDJ-79型旋轉(zhuǎn)粘 度計(jì)測(cè)量30尤時(shí)各溶液的粘度。
2.2溫度改變對(duì)膠液粘度的影響[13]
配制1%的多糖膠水溶液，用NDJ-79型旋轉(zhuǎn)粘 度計(jì)溯定 0、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、。 90 ^時(shí)溶液的粘度。
2.3PH值改變對(duì)膠液粘度的影響1
每種多糖膠分別配制兩組1%的水溶液，用稀 HCI和NaOH分別調(diào)節(jié)pH值，在剪切速率〖70 S-1下 30丈時(shí)測(cè)定不同pH值溶液的粘度。
2.4降解時(shí)間對(duì)膠液枯度的影響[ts]
配制1%的多糖膠水溶液，30 1C時(shí)放置3、12、
24、36、48、60、72、》4、96、108 h，在剪切速率 170 s'1 下測(cè)定溶液粘度。
2.5凍融變化對(duì)膠液粘度的彩響[13]
配制1%的多糖膠水溶液，置于-20 t：冰箱中24 h，30尤下解凍，30 t時(shí)測(cè)定冷凍前后多糖膠溶液 的粘度。
2.6鹽對(duì)對(duì)膠液粘度的影響
旬種多糖膠分別配制兩組1%水溶液，分別在 其中一組溶液中加人1%、5%、10%的氣化納、氣化 鈣，攪拌均勾測(cè)定多糖膠溶液的枯度。
2,7泡沫性能實(shí)驗(yàn)
取10 mL —定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的膠溶液于25 mL的具 塞暈筒中，倒置上下振播50下，靜止30 B后讀取泡 沫高度，5 min后再讀取泡沫髙度。
以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試3次，統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。
3結(jié)果與分析
3.1濃度改變對(duì)膠液粘度的影響
溶液濃度（C%)與粘度（cp)的關(guān)系及濃度 (c%)與粘度對(duì)數(shù)（如）的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別如圖1、2 所示。由圖1可以看出，隨著濃度的增大，各溶液的 粘度均升高，當(dāng)濃度為時(shí)，瓜爾膠、縻芋膠、DSP 的粘度都在25卬左右，當(dāng)濃度增加，魔芋膠粘度上 升速率較DSP和瓜爾膠快。各濃度的白芨膠液的 粘度均小于其他各膠液。
跳釀挪1*50%
圖1濃度變化對(duì)膠液粘廑的影ft
Fig. 1 ESect a￡ concentration ?i tbe viscosity of gums
2.5u
2.
1^.
0.5.
明2濃度變化對(duì)粘度對(duì)數(shù)的彩晌
Fig. 2 Effect of concentration on the logarithm rf viscosity
由圖2可知當(dāng)溶液的濃度在0.1% ~1.5%范圍 內(nèi)，可以引用下表中的式子分別粗略的估計(jì)中間濃度 在30尤下的粘度[17]( ”枯度卬;C濃度w/v) a 表1多ft腔濃度與粘度的關(guān)系
Table IReiationsbip between vise?sity and concentration
標(biāo)準(zhǔn)方程Equarion櫨
瓜爾膠Ign = 93.754C 0,39950.9918
麋芋膠1^= U1.85C+0.37040.9991
DSP\gfl= 92.836C+0,35760.9997
白茇膠igr\ = 45. B09C+0.30030.9901
海藻酸鈉Ign= 65.622C+ 0.40250.9982
3.2溫度改變對(duì)膠液粘度的彩響
溫度改變對(duì)膠液粘度的影響如圖3所示。由圖 3可知多糖膠粘度隨溶液溫度的升髙而略有降低，
瓜爾膠的變化幅度小于其他幾種膠，DSP、海藻酸鈉 及白復(fù)膠的變化幘度相當(dāng)。在0 ~40T同，DSP和 麋芋膠的粘度幾無(wú)變化。
在40間體系的表觀粘度對(duì)溫度的依賴
性，可用Arrhenius方程來(lái)描述。把相應(yīng)的溫度t( 丈）換算成絕對(duì)溫度T( K)，以咖為縱坐標(biāo)，1/T * 1000為橫坐標(biāo)，可得相應(yīng)的阿累尼烏斯動(dòng)力學(xué)曲 線^]。筆者求出五種膠體的活化能E和常數(shù)A分 別如下表2所示。
表2多糖膠的粘流活化能E值，常數(shù)A值和最佳膨化溫度
Table 2 E & A Anhenius equation and ihe beet expanding
temperature
Airiienius
方程活化能
Activation enei^yA值最佳膨
化溫度
Temperature
m
(* 為 1/T)(kJ/Gd)(kJ/m〇l)
1^=94.732* + 1.0873
lgtj =366.62ar + 0.290594,732396,412,23
瓜爾K366.621533.91.95268
魔芋膠Igi) =554. S6x -0.4235554.562320.30.377-
DSP1^ = 759.63i? -1.2644757.633169,90.054
白芨膠= 67S. 2x -1.5665678.22837,60.027—
!^r| = 912.3*912.33817,10.012
海藻酸鈉Iprj = 203. Sx + 0.39S9203.5851.52*506.S3
3.3pH值改變對(duì)膠液粘度的彩響
圖4表明pH對(duì)不同的多糖膠的水溶液枯度存 在不同程度的影響。瓜爾膠和魔芋膠的粘度隨pH 的增大而增大;海藻酸鈉在接近中性時(shí)達(dá)最大值，隨 后又下降;pH的改變對(duì)DSP和白茨膠影響甚微 3.4陴解時(shí)間對(duì)膠液粘度的彩響
由圖5可知：隨著水化時(shí)間的延長(zhǎng)，大部分膠液 表觀粘度有上升的趨勢(shì)，但膠液放置超過(guò)24 h后，
魔芋膠及DSP的粘度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而降低t放置36 h后瓜爾膠和海藻酸鈉的粘度逐漸降低;膠液放置 48 h后粘度殘值很小。
3.5凍融變化對(duì)膠液粘度的影響
圖6表明冷凍和解凍對(duì)海藻酸鈉和DSP溶液 粘度影響較小，對(duì)魔芋膠和白芨膠影響較大。解凍 后魔芋膠溶液的粘度比解凍前下降了 20- 7%、白芨 膠下降了40.8% ,而海藻酸鈉和DSP分別保持了冷 凍前的95.7%和92.5%，表明它們對(duì)冷凍和解凍比 較穩(wěn)定。
3.6鹽對(duì)對(duì)膠液粘度的影響
加人氣化鈉，氯化鈣后各膠液的粘度變化如表 3所示。由表3可知加人1%的氯化鈉、氣化鈣后各 溶液粘度有所下降，但增大加鹽量，各溶液的粘度幾 乎沒(méi)有影響。驗(yàn)證了謝建雄等[~提出的大部分水 溶性聚合物在少量電介質(zhì)存在的情況下枯度均明顯
膠的種類(lèi) 及濃度
膠的種類(lèi) 及濃度
30 B 后 5 min 后 泡沫高度泡沫髙度
(mm) (mm)
0,5%瓜爾膠3.53.01%瓜爾膠5.55.09
0.5%麂芋膠2.61.81 %鷹芋膠無(wú)明顯泡沫無(wú)明顯泡沫
0.5%DSP2.82.51%DSP4,54.010
0.5%白芨膠0.7很快洧敢1L00.5
0,5%海蒸醴鈉1.30.61%海藻 酸鈉2.31.2
下降，但當(dāng)電解質(zhì)超過(guò)一定濃度時(shí)，粘度變化又趨于 穩(wěn)定。
表3益對(duì)各膠液粘度的彩響
Table 3 Effect of aalt ionic on viscosity c￡ gums
加人氣化鈉加人氣化鈣
NadCa〇2
不加鹽1%5%10%1%5%10%
瓜爾晈2926.525,52525,52423,5
鷹芋膠3837.53636373433
DSP19181ft181917.517-5
白芨膠5.55.45,45.35,25,25,2
海葙酸鈉7.67.47,37成棉絮狀，水澄清
加人1%的氣化鈉和氣化鈣對(duì)縻芋膠、白亥膠、 DSP粘度的影響明顯小于海藻酸鈉（圖7),表明它 們具有良好的耐鹽性。1%的氣化鈣對(duì)DSP的粘度 沒(méi)有絲毫的影響。海藻酸鈉膠液中加人氯化鈣，膠 體迅速成棉絮狀，不再具有粘性。
3.7泡沫性能實(shí)驗(yàn)
隨膠液濃度的增加泡沫置也隨之增加。濃度為 0.5%的膠液起泡性的大小排列為瓜爾膠>DSP > 鷹芋膠 > 海藻酸鈉 > 白芨膠;濃度為1%的鷹芋膠 更為粘稠，用振搖的方法沒(méi)有明顯的泡沫。
表4泡沫離度的測(cè)定實(shí)雎
Table 4 Results of foam property
30 s 后 5 mirk 后 泡沫髙度泡沫高度 (mm) (mm)
4討論
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，毛膠薯蕷多糖膠溶液的濃度與 枯度正相關(guān)，能夠有效的增加水溶液或懸浮液的枯 度;溫度在〇~40t：間具有良好的熱穩(wěn)定性，pH的 改變、凍融變化和加入氣化鈉、氣化鈣對(duì)DSP粘度 的影響甚微;同時(shí)DSP還具有優(yōu)良的起泡性。實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)顯示，DSP與已應(yīng)用于天然日化行業(yè)的白茛多 糖膠也有較多的相似理化性能，且在同濃度下，其枯 度顯著大于白芨膠，且比白芨膠具有更好的耐凍融 性能和泡沫性能。DSP優(yōu)良的特性預(yù)示其有可能成 為新型的增稠劑、膠凝劑、乳化劑、懸浮劑、成膜劑和 穩(wěn)定劑等而應(yīng)用于現(xiàn)代日化等各種領(lǐng)域，我們下一 步工作將進(jìn)一步深人探討。
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