明胶/多糖类胶体复配胶的凝胶特性及应用

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本文研究了明胶/角叉菜胶、明胶/角叉菜胶/海藻酸钠、明胶/角叉菜胶/黄原胶3种复配胶的各项性能。分别利用动态热机械分析仪(DMA)、旋转粘度计、质构仪、扫描电镜等仪器对复配胶的粘度、凝胶温度、热力学特性、凝胶硬度及微观结构等特性进行了分析,并探讨了金属离子、交联剂、pH值、增塑剂等因素对复配胶性能的影响。明胶/角叉菜胶复配胶的粘度、凝胶温度、硬度、储存模量和损耗模量都随角叉菜胶比例的上升而增加。添加KCl能有效降低明胶/角叉菜胶复配胶的粘度,提高复配胶凝胶温度、硬度、储能模量和损耗模量。pH值可改变明胶的带电性,影响两种胶体间的相互作用,从而进一步影响复配胶的硬度,凝胶硬度随pH值增加而上升。提高明胶/角叉菜胶/海藻酸钠复配胶中海藻酸钠的含量,复配胶粘度不断增加,凝胶硬度先上升后减小。比较CaCl2和ZnCl2两种交联剂对复配胶的影响,结果表明,Ca2+与海藻酸钠相互作用较强,所形成的凝胶硬度较大,但Zn2+交联的复配胶交联点较多,空腔较大。甘油(增塑剂)可有效降低复配胶硬度。随着黄原胶质量分数的提高,明胶/角叉菜胶/黄原胶复配胶粘度和凝胶温度不断上升,而凝胶硬度先上升后下降。研究发现,在复配胶中添加一定含量的KCl和CaCl2,随着两种金属离子质量分数的提高,粘度都不断下降,凝胶温度提高,而凝胶硬度先上升后下降。其中,KCl对复配胶各项性能的影响较强,各性能变化幅度较大。同时,本文以亲水胶体作为囊材,采用滴制法制备了包裹亲油性芯材的软胶囊。研究表明,角叉菜胶由于其凝胶性能较脆无法作为囊材单独使用,将明胶与其复配,并添加甘油,可有效改善凝胶的脆性,提高软胶囊的外观质量、压碎强度和变形率,但添加明胶的质量分数较大时,反而会造成软胶囊的变形和破裂。另外,研究软胶囊干燥工艺时发现,提高干燥温度和降低湿度可缩短干燥周期,但高温容易造成胶囊的粘连、变形和表面褶皱。采用梯级干燥法可在避免软胶囊出现粘连、变形等问题的同时,缩短干燥周期,减小能耗。
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