魔芋葡甘聚糖(Konjac glucomannan,简称KGM)是一种高分子量的水溶性多糖,具有独特的流变学性质及诸多药理学功能,在石油钻探、食品添加剂、医学、凝胶等领域均有很好的应用价值。目前,对KGM的研究主要集中在提取、纯化、物理和化学改性、药理学活性以及分子结构和空间构象等方面。有关魔芋葡甘低聚糖的制备及其生物活性也见报道过,但对于居于两者间的不同分子量的KGM片段功能活性的研究却缺乏。本文采用γ-辐照降解得到不同分子量的KGM片段,研究了不同分子量KGM片段的部分功能活性,包括流变性及成膜性。主要研究结果如下:(1)与未处理的样品相比,紫外扫描(UV)、红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱分析显示辐照降解得到的不同分子量的G-2、G-3和G-4片段的分子链的主要官能团没有发生变化。878 cm-1表明这三种多糖还是β-型糖苷键链接的。在809cm-1和895cm-1吸收峰揭示了甘露聚糖的存在。建立了以水为溶剂的条件下样品的Mark-Houwink方程[η]= 3.16×10-2M0.772,其中α=0.772,这表明KGM分子在水溶液中的形态为柔顺性较好的高分子链。通过分子动力学模拟探测不同分子量的KGM片段在水溶液中的构象,结果显示适当降低KGM的分子量有利于KGM片段分子链形成分子间氢键,从而稳定其在水溶液的构象。(2)KGM样品在水溶液中呈假塑性,黏度随着剪切速率的增加而减低。随着分子量、浓度的降低及温度、离子浓度的升高,KGM样品溶液的黏度随着剪切速率的增加先减少后达到一个稳定值即黏度基本上不随剪切速率的变化而变化,呈现出近似牛顿型流体的流动特性。从动态粘弹性实验还可以看出,KGM样品溶液体系表现为以弹性占主导地位,这种性质主要是由KGM分子量降低后,分子间的无规缠绕被破坏所至。此外,还发现盐离子作为分子链间的盐桥,能够促进KGM有序结构的生成,且相对于Ca2+,K+在这方面起的作用更为显著。(3)为了研究分子量对KGM片段薄膜性能的影响,本试验运用不同分子量的KGM片段制备可食性薄膜。SEM观察结果发现随着分子量的降低,膜表面越来越光滑平整,仅有少量颗粒状物质存在,排列越来越有序、致密;通过膜性能测试发现,低分子量的KGM片段薄膜的WVP值比较高,这可能与短的分子链片段的增加有关。薄膜的拉伸强度先随着分子量的降低而增加的,而后又降低。相反,断拉伸长率呈现与拉伸强度相反的趋势。这表明了适当分子量的KGM能形成具有更好物理化学性能的薄膜。