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壳聚糖粘度测定

点击量:49     时间:2021-11-23

一、壳聚糖简介

壳聚糖又称脱乙酰甲壳素,是由自然界中广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4-2-氨基-B-D葡萄糖,是自然界中含量仅次于纤维素的生物多糖。壳聚糖由于含有特殊的氨基基团,使其成为天然碱性阳离子聚合物,具有优异的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能。壳聚糖的应用领域非常广泛,如:在污水处理中,可作为絮凝剂、吸附剂;在食品行业,可作为增稠剂、被膜剂、乳化剂、甜味剂等添加剂;在分析化学行业,可以作为阴离子交换剂或色谱填料载体等;在生物医学行业中,可作为抗菌剂、凝血剂、药物缓释助剂等,在农业上,可作为植物生理调节剂,等等。

二、粘度测定及流变学研究的意义

粘度是衡量壳聚糖产品理化性质和使用性能的重要指标,壳聚糖在溶液中产生粘度的本质原因是:多糖分子在溶液中以无规线团的形式存在,其紧密程度与分子的组成和结构单元之间的链接形式有关,当分子在溶液中旋转时需要占有大量的空间,分子与分子间彼此碰撞的频率较高,产生摩擦。壳聚糖产品的规格根据粘度的不同可分为低粘度、中粘度、高粘度、超高粘度壳聚糖四种。不同粘度的产品应用行业和领域不同。壳聚糖产品的粘度与其生产及制备的工艺条件密切相关:原料来源及种类,脱钙反应过程中盐酸浓度、浸酸时间,脱蛋白过程中温度与时间的控制,脱乙酰化过程中碱液浓度、反应时间及温度等因素均会对影响最终产品的粘度。壳聚糖产品的使用过程中,分子结构(分子量和脱乙酰度)和环境因素(浓度、试剂、pH值、离子强度等)会对壳聚糖溶液的表观粘度和流变学特性产生不同的影响。因此,针对不同行业的应用需求,可以通过生产工艺的优化,产品的进一步加工改进或者调节壳聚糖溶液的环境因素,以获得适宜的粘度及流变学特性。

三、壳聚糖粘度测定

使用DV2T标准粘度计配套SSA小量样品适配器(如图1所示)对较低粘度的壳聚糖溶液进行粘度测量,为壳聚糖溶液在生产过程中的粘度质量控制提供测试依据。TC-650 SD水浴循环系统用于控制样品温度(测试温度为25℃),Rheocalc T软件连接主机,进行程序编辑及数据采集,绘制粘度变化曲线。吸取一定量的已配置好的壳聚糖溶液于SSA的样品杯中,将转子缓慢浸没至样品中,然后连接粘度计主机和TC-650 SD水浴循环系统。在Rheocalc T 软件上编辑相应的测试程序,待样品温度稳定后开始测量。择“Multi Point"模式进行数据采集,在2 min的测试时间内总共采集了12个数据点,观察测试过程中数据读取及温度控制的稳定性。根据图2可知,使用水浴控温时,测试数据的稳定性非常好,12个数据点的粘度值均为38.19 cP,未产生波动。

SSA测试所需样品体积仅为2-16mL(具体的样品量与所使用的转子型号相关),可有效节约测试成本,提升测试效率;SSA使用同轴圆柱型转子及配套的样品杯,可以计算剪切率和剪切应力,得到绝对粘度;TC系列循环水浴系统的控温精度最高可达0.01℃,为粘度测试提供准确及稳定的温度条件。

四、应用概述

作为粘度计/流变仪生产商之一,我司一直致力于为广大用户提供质量稳定可靠,测量精确度高,测量重复性好的产品。我司粘度计的测量精度可以达到全量程测量范围的±1%,重复性可以达到±0.2%。针对不同行业的粘度测试需求,提供个性化的解决方案,适应各种行业用户的分析需求。大量研究表明,壳聚糖溶液属于典型的非牛顿流体,具有剪切变稀的流变学特性。壳聚糖的结构及其所处的外部环境(pH、溶解试剂、离子强度等)对其流变学性质有重要影响。对于壳聚糖溶液的流变学性质及其应用的研究,可以使用更为先进的流变仪。RST 流变仪可以进行全面的流变学测试,在质量控制和研发领域均可进行的流变分析。RST系列流变仪具有控制剪切率和剪切应力两种模式,尤其适合于测量非牛顿流体在稳态流动下的粘度、流变曲线等特性。另外,它还可以测量非稳态剪切流动和蠕变状态下的粘弹性、屈服应力以及触变性等流变特性。


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