不同浓度阴离子瓜尔胶溶液的流变特性

*通讯作者 收稿日期：2012-01-04 基金项目：2011年浙江省公益性技术应用研究(分析测试)资助项目(2011C37023)。 作者简介：朱慧(1967—)，女，浙江平湖人，高级工程师，研究方向为仪器分析。
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添加剂与调味品
供依据和参考。 1 材料与方法 1.1 材料与仪器 瓜尔胶：市售食品级。
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2012年 第 37卷 第 9期
mm平行板；稳态流动：间距750 μm；温度：25 ℃；100 s-1预剪切3 min；剪切后平衡15 min；扫描 范围：0.001~100 s-1；应变扫描：间距500 μm； 温度：25 ℃；上样后平衡5 min；频率：1 Hz； 扫描范围：0.1%~1000%；频率扫描：间距500 μm；温度：25 ℃；上样后平衡5 min；应变： 10%；扫描范围：0.1~10 Hz；动态黏弹性温度扫 描：间距1000 μm；上样后平衡5 min；应变： 10%；频率：1 Hz；扫描速率：2 ℃/min。 2 结果与分析 2.1 稳态流动实验 本文应用Cross方程对稳态流动曲线有效区 间进行拟合，得到零剪切黏度与剪切稀化指数， 另外，选取剪切速率10 s-1时的黏度测试值作为黏 度值(η)，对于黏度衰减，则通过63 s -1时的黏度 值与6.3 s -1时的黏度值之间的比值来表达。对于 0.1%~1.0%各浓度下的瓜尔胶溶液分别进行稳态流 动实验，并相应进行重复性试验，其结果如表1。
AR-G2高级旋转流变仪：美国TA仪器有限公 司；搅拌器：德国IKA数显欧洲之星；分析天平： Mettler-Toledo，感量0.001 g；FED115烘箱：德国 Binder。 1.2 方法 1.2.1 瓜尔胶溶液配置方法 用烘箱干燥法得到 瓜尔胶水分含量，分别称取干基质量为0.5、1、 1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5 g的瓜尔胶，边搅 拌边逐步添加所称取的瓜尔胶于预先盛有水的600 mL高型烧杯中(其中水的质量为500-称取的瓜尔胶 质量)。在约1600 r/min的转速下搅拌直至完全溶 解，取下后用保鲜膜封口，置于冰箱中冷藏并静 置1 d。 1.2.2 瓜尔胶溶液流变测试方法
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2012年 第 37卷 第 9期 FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
添加剂与调味品
不同浓度阴离子瓜尔胶溶液的流变 特性研究
朱 慧，吴伟都*，王雅琼，李言郡，施文蓉 (杭州娃哈哈集团有限公司研究院，杭州 310018)
摘要：采用AR-G2流变仪，通过稳态流动、应变扫描、频率扫描及动态黏弹性温度扫描等实验 详细研究了瓜尔胶溶液浓度对其流变特性的影响，并从微观结构上进行解析。实验得到的各个 流变特性参数与浓度之间存在高度相关性，通过数理统计分析，对上述相关性进行拟合并得到 一系列方程。 关键词：不同浓度；瓜尔胶；流变特性 中图分类号：TS 201.7 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2012)09-0257-05
(Research Institute of Hangzhou Wahaha Group Company Limited, Hangzhou 310018)
Abstract: The effects of concentrations of aqueous anionic guar solutions on their rheological properties are studied through the experiments like steady flow sweep, strain sweep, frequency sweep and dynamic visco-elasticity temperature sweep by using AR-G2 rheometer in a detailed way. Meanwhile, the mechanisms are elaborated from the point of microstructure. There have been high correlations between a series of rheological properties obtained by the experiments and concentrations. According to mathematics statistics above correlations are fitted and a series of equations are obtained. Key words: different concentration; enionic guar solution; rheological properties
瓜尔胶 η0/ 浓度/% (Pa·s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.0087 0.0079 0.06154 0.05817 0.3001 0.304 1.195 1.187 3.736 3.648 6.813 6.917 16.66 17.9 27.92 28.25 44.1 0.9 44.58 45.63 1.0 70.36 71.98 71.17 44.77 η0均值 /(Pa·s) 0.0083 0.060 0.302 1.191 3.692 6.865 17.28 28.09
瓜尔胶是一种天然高分子化合物，其主要成 分为半乳甘露聚糖。糖单元中甘露糖和半乳糖以 摩尔比为2: 1通过β-(1-4)苷键连接。瓜尔胶通过 化学改性可以进一步改善其性能，扩大其应用范 围。阴离子瓜尔胶是一种瓜儿胶衍生物，其分子 链上含有阴离子功能基[1-4]。瓜尔胶的浓度会使其
溶液的流变性质发生变化[5]，本文通过稳态流动、 应变扫描、频率扫描及黏弹性温度扫描等实验详 细考察了瓜尔胶的浓度变化对其零剪切黏度、黏 度、剪切稀化指数、黏度衰减及黏性模量、弹性 模量、复合黏度、损耗正切等指标的影响，对实 验结果进行数理统计分析，以期为其实际应用提
Effects of concentrations of aqueous anionic guar solutions on their rheological properties
ZHU Hui, WU Wei-du*, WANG Ya-qiong, LI Yan-jun, SHI Wen-rong