毛胶薯费（仅咖orea丨wicaiua Prain et Burfc.)为 薯蓣属多糖顶生翅组植物，产云南，四川，贵州等省;生于 河边，林缘，块茎含17种以上氨基酸。据《云南椬 物志》记载其块茎含薯蓣多糖胶，可作黏合剂。用 鲜根刮取胶质，敷于患处，可促进伤口愈合。对毛胶 薯蓣多糖胶(DSP)的研究目前尚未见报道。

 

瓜尔胶（guar gum )[w]、魔芋胶 < konjac gum) [*_7】、白友胶（blelilla ghicomannan )【*’*]及海薄 酸钠(sodium alginate) H"’111已作为性能优良的增稠 剂、稳定剂、乳化剂、水合剂、胶凝剂等而被广泛地用 于曰化、食品等领域。笔者在研究DSP的理化性质

 

时发现其溶液具有许多与以上植物胶相似的性能： 具有良好的水溶性和交联性，且在低浓度下能形成 高粘度的稳定性水溶液。故将其与常用植物胶的流 变性作了比较研究，以期为开发一种能应用于曰化、 陶瓷、食品医药、纺织印染、兵工炸药、木材加工、造 纸、农药等行业的增稠剂、稳定剂、粘合剂提供一定 的实验依据。

 

1主要原料、试剂及仪器

 

1.1实验原料

 

毛胶薯蓣多糖胶（DSP):毛胶薯蓣经去皮，S02 熏48 h,切块，55丈烘干粉碎后，用40倍正丁醉饱 和水在50丈水浴中温浸4-5 h,离心。药渣同法浸 提3次，合并四次上清液，减压浓缩。浓缩液经4倍 体积95%乙醇沉淀，静置24 h,离心得毛胶薯蓣粗 多糖。粗多糖复溶后经4倍体积95%乙醉二次醇

 

12010080604020

 

-*~DSP

 

-鹰杂 -白鎌 -瓜尔胶

 

om

 

&S ConcentrBtionfw^v)

 

沉、离心，真空干燥得较纯的毛胶着蓣多糖干品。白 芨胶、海藻酸钠、縻芋胶、瓜尔胶为食用级别，由本院 生物化工实验室提供。实验所用各试剂均为国产分 析纯。

 

1.2仪器.

 

旋转蒸发仪；BRANSON-200超声波装置 (BRANSON ULTRASONICS CORP. DANBURY CT, USA) ;EL410S精密天平（江苏智金坛市宏华仪器 厂）;ZNN-D6粘度计;NDJ-1型旋转粘度计;NDJ-79 型旋转粘度计(同济大学机电厂）;pHS-25数显PH 计（上海雷磁仪器厂)。

 

2多糖胶流变性质测定

 

2.1浓度改变对胶液粘度的影响[|2]

 

配制浓度分别为〇? 1免、〇■ 3%、0.5%、1.0%、 1.25%、1.5%的多糖胶水溶液，用NDJ-79型旋转粘 度计测量30尤时各溶液的粘度。

 

2.2温度改变对胶液粘度的影响[13]

 

配制1%的多糖胶水溶液，用NDJ-79型旋转粘 度计溯定 0、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、。 90 ^时溶液的粘度。

 

2.3PH值改变对胶液粘度的影响1

 

每种多糖胶分别配制两组1%的水溶液，用稀 HCI和NaOH分别调节pH值，在剪切速率〖70 S-1下 30丈时测定不同pH值溶液的粘度。

 

2.4降解时间对胶液枯度的影响[ts]

 

配制1%的多糖胶水溶液，30 1C时放置3、12、

 

24、36、48、60、72、》4、96、108 h，在剪切速率 170 s'1 下测定溶液粘度。

 

2.5冻融变化对胶液粘度的彩响[13]

 

配制1%的多糖胶水溶液，置于-20 t：冰箱中24 h，30尤下解冻，30 t时测定冷冻前后多糖胶溶液 的粘度。

 

2.6盐对对胶液粘度的影响

 

旬种多糖胶分别配制两组1%水溶液，分别在 其中一组溶液中加人1%、5%、10%的气化纳、气化 钙，搅拌均勾测定多糖胶溶液的枯度。

 

2,7泡沫性能实验

 

取10 mL —定质量分数的胶溶液于25 mL的具 塞晕筒中，倒置上下振播50下，静止30 B后读取泡 沫高度，5 min后再读取泡沫髙度。

 

以上实验数据测试3次，统计学处理。

 

3结果与分析

 

3.1浓度改变对胶液粘度的影响

 

溶液浓度（C%)与粘度（cp)的关系及浓度 (c%)与粘度对数（如）的实验数据分别如图1、2 所示。由图1可以看出，随着浓度的增大，各溶液的 粘度均升高，当浓度为时，瓜尔胶、縻芋胶、DSP 的粘度都在25卬左右，当浓度增加，魔芋胶粘度上 升速率较DSP和瓜尔胶快。各浓度的白芨胶液的 粘度均小于其他各胶液。

 

跳酿挪1*50%

 

图1浓度变化对胶液粘廑的影ft

 

Fig. 1 ESect a￡ concentration ?i tbe viscosity of gums

 

2.5u

 

2.

 

1^.

 

0.5.

 

明2浓度变化对粘度对数的彩晌

 

Fig. 2 Effect of concentration on the logarithm rf viscosity

 

由图2可知当溶液的浓度在0.1% ~1.5%范围 内，可以引用下表中的式子分别粗略的估计中间浓度 在30尤下的粘度[17]( ”枯度卬;C浓度w/v) a 表1多ft腔浓度与粘度的关系

 

Table IReiationsbip between vise?sity and concentration

 

标准方程Equarion栌

 

瓜尔胶Ign = 93.754C 0,39950.9918

 

麋芋胶1^= U1.85C+0.37040.9991

 

DSP\gfl= 92.836C+0,35760.9997

 

白茇胶igr\ = 45. B09C+0.30030.9901

 

海藻酸钠Ign= 65.622C+ 0.40250.9982

 

3.2温度改变对胶液粘度的彩响

 

温度改变对胶液粘度的影响如图3所示。由图 3可知多糖胶粘度随溶液温度的升髙而略有降低，

 

瓜尔胶的变化幅度小于其他几种胶，DSP、海藻酸钠 及白复胶的变化帻度相当。在0 ~40T同，DSP和 麋芋胶的粘度几无变化。

 

在40间体系的表观粘度对温度的依赖

 

性，可用Arrhenius方程来描述。把相应的温度t( 丈）换算成绝对温度T( K)，以咖为纵坐标，1/T * 1000为横坐标，可得相应的阿累尼乌斯动力学曲 线^]。笔者求出五种胶体的活化能E和常数A分 别如下表2所示。

 

表2多糖胶的粘流活化能E值，常数A值和最佳膨化温度

 

Table 2 E & A Anhenius equation and ihe beet expanding

 

temperature

 

Airiienius

 

方程活化能

 

Activation enei^yA值最佳膨

 

化温度

 

Temperature

 

m

 

(* 为 1/T)(kJ/Gd)(kJ/m〇l)

 

1^=94.732* + 1.0873

 

lgtj =366.62ar + 0.290594,732396,412,23

 

瓜尔K366.621533.91.95268

 

魔芋胶Igi) =554. S6x -0.4235554.562320.30.377-

 

DSP1^ = 759.63i? -1.2644757.633169,90.054

 

白芨胶= 67S. 2x -1.5665678.22837,60.027—

 

!^r| = 912.3*912.33817,10.012

 

海藻酸钠Iprj = 203. Sx + 0.39S9203.5851.52*506.S3

 

3.3pH值改变对胶液粘度的彩响

 

图4表明pH对不同的多糖胶的水溶液枯度存 在不同程度的影响。瓜尔胶和魔芋胶的粘度随pH 的增大而增大;海藻酸钠在接近中性时达最大值，随 后又下降;pH的改变对DSP和白茨胶影响甚微 3.4陴解时间对胶液粘度的彩响

 

由图5可知：随着水化时间的延长，大部分胶液 表观粘度有上升的趋势，但胶液放置超过24 h后，

 

魔芋胶及DSP的粘度随时间的延长而降低t放置36 h后瓜尔胶和海藻酸钠的粘度逐渐降低;胶液放置 48 h后粘度残值很小。

 

3.5冻融变化对胶液粘度的影响

 

图6表明冷冻和解冻对海藻酸钠和DSP溶液 粘度影响较小，对魔芋胶和白芨胶影响较大。解冻 后魔芋胶溶液的粘度比解冻前下降了 20- 7%、白芨 胶下降了40.8% ,而海藻酸钠和DSP分别保持了冷 冻前的95.7%和92.5%，表明它们对冷冻和解冻比 较稳定。

 

3.6盐对对胶液粘度的影响

 

加人气化钠，氯化钙后各胶液的粘度变化如表 3所示。由表3可知加人1%的氯化钠、气化钙后各 溶液粘度有所下降，但增大加盐量，各溶液的粘度几 乎没有影响。验证了谢建雄等[~提出的大部分水 溶性聚合物在少量电介质存在的情况下枯度均明显

 

胶的种类 及浓度

 

胶的种类 及浓度

 

30 B 后 5 min 后 泡沫高度泡沫髙度

 

(mm) (mm)

 

0,5%瓜尔胶3.53.01%瓜尔胶5.55.09

 

0.5%麂芋胶2.61.81 %鹰芋胶无明显泡沫无明显泡沫

 

0.5%DSP2.82.51%DSP4,54.010

 

0.5%白芨胶0.7很快洧敢1L00.5

 

0,5%海蒸醴钠1.30.61%海藻 酸钠2.31.2

 

下降，但当电解质超过一定浓度时，粘度变化又趋于 稳定。

 

表3益对各胶液粘度的彩响

 

Table 3 Effect of aalt ionic on viscosity c￡ gums

 

加人气化钠加人气化钙

 

NadCa〇2

 

不加盐1%5%10%1%5%10%

 

瓜尔晈2926.525,52525,52423,5

 

鹰芋胶3837.53636373433

 

DSP19181ft181917.517-5

 

白芨胶5.55.45,45.35,25,25,2

 

海葙酸钠7.67.47,37成棉絮状，水澄清

 

加人1%的气化钠和气化钙对縻芋胶、白亥胶、 DSP粘度的影响明显小于海藻酸钠（图7),表明它 们具有良好的耐盐性。1%的气化钙对DSP的粘度 没有丝毫的影响。海藻酸钠胶液中加人氯化钙，胶 体迅速成棉絮状，不再具有粘性。

 

3.7泡沫性能实验

 

随胶液浓度的增加泡沫置也随之增加。浓度为 0.5%的胶液起泡性的大小排列为瓜尔胶>DSP > 鹰芋胶 > 海藻酸钠 > 白芨胶;浓度为1%的鹰芋胶 更为粘稠，用振摇的方法没有明显的泡沫。

 

表4泡沫离度的测定实雎

 

Table 4 Results of foam property

 

30 s 后 5 mirk 后 泡沫髙度泡沫高度 (mm) (mm)

 

4讨论

 

实验数据显示，毛胶薯蓣多糖胶溶液的浓度与 枯度正相关，能够有效的增加水溶液或悬浮液的枯 度;温度在〇~40t：间具有良好的热稳定性，pH的 改变、冻融变化和加入气化钠、气化钙对DSP粘度 的影响甚微;同时DSP还具有优良的起泡性。实验 数据显示，DSP与已应用于天然日化行业的白茛多 糖胶也有较多的相似理化性能，且在同浓度下，其枯 度显着大于白芨胶，且比白芨胶具有更好的耐冻融 性能和泡沫性能。DSP优良的特性预示其有可能成 为新型的增稠剂、胶凝剂、乳化剂、悬浮剂、成膜剂和 稳定剂等而应用于现代日化等各种领域，我们下一 步工作将进一步深人探讨。

转载请注明：山东东达生物化工有限公司（http://www.sddasw.com/)，是专业的瓜尔胶和瓜尔豆胶生产厂家，专业生产瓜尔胶和瓜尔豆胶。拥有雄厚的技术力量，先进的生产工艺和设备。山东东达生物化工有限公司全体员工为海内外用户提供高技术,高性能，高质量的瓜尔胶和瓜尔豆胶产品。热忱欢迎国内外广大客户合作共赢。