影响普鲁兰多糖气凝胶性能的工艺参数
发布时间：2022-01-15 18:52
通过溶胶-凝胶过程,采用真空冷冻干燥工艺制备普鲁兰多糖气凝胶。通过调节前驱体质量浓度（0.02～0.1 g/m L）、p H值（5.0～9.0）以及干燥时间（1～3 d）等工艺参数,对产物的孔隙率、机械强度、微观结构以及热力学性能等进行分析。结果显示:普鲁兰多糖气凝胶的孔隙率随着前驱体质量浓度的增大而升高,满足一元线性方程y=99.11-1.21x,且随着p H值的升高以及干燥时间的延长而增高;抗压性能则随前驱体质量浓度的增大而增强（y=-4.19+1.56x）,随p H值的升高而略有减弱,随着干燥时间的延长而减弱;吸湿性随着前驱体质量浓度的增大,先降低后升高,而随p H变化不明显,随干燥时间的延长而升高;澳洲茶树精油装载能力随前驱体质量浓度的增大而降低,随p H升高而升高,干燥2 d时为最佳。由此推论,选用前驱体质量浓度为0.06 g/m L,p H 8.0,干燥2 d等工艺条件,可以得到具备良好的孔隙率、机械强度、较低吸湿率以及良好茶树精油装载能力的气凝胶产品,可满足今后生产应用需求。
【文章来源】：食品与发酵工业. 2020,46(23)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
前驱体质量不同浓度下气凝胶的密度及孔隙率
在包装运输的过程中往往会产生一些挤压、碰撞，这要求气凝胶产品需要有一定的机械强度，压缩模量是衡量气凝胶抗压缩强度的一个重要指标[27]。如图2所示，气凝胶的压缩模量随前驱体浓度的增加而增加，这是由于其密度增大所带来的机械结构增强。压缩模量和前驱体质量浓度的关系可拟合为一元线性关系y=-4.19+1.56x，压缩模量模型的模型拟合度R2adj为0.926，校正决定系数R2adj为0.901，具有一定的拟合度。在接近最大溶解度，即前驱体质量浓度0.1 g/m L时，压缩模量达到最高，平均为11.68 MPa，最高可达12.77 MPa。2.1.3 浓度对气凝胶吸湿率的影响
在冷冻干燥过程中气凝胶的水分被除去，所以产品本身含水量极低。由于气凝胶本身的多孔洞结构具有一定的吸水性，而吸水之后的气凝胶不易保存，更容易腐败变质，对于装载活性药物的适用性也大大降低[26]。由图3可知，当吸湿达到平衡时，气凝胶吸湿性随前驱体浓度的升高先降低后增大。吸湿率降低的原因可能是由于气凝胶的孔隙率随着前驱体浓度的升高而降低，孔隙率越小，容纳水分的空间越小，吸湿率越低。后半段吸湿率提高则是由于PUL本身是亲水性物质，其中富含亲水性的—OH基团[28]，伴随着前驱体浓度的上升，单位体积—OH含量增大，表现出更大的吸湿性。故浓度在孔隙率与—OH含量方面存在平衡关系，前驱体质量浓度为0.06 g/m L时，吸湿率最低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]MFC气凝胶的制备及其精油缓释性能研究[J]. 王晓娟,张正健,高萌,陈蕴智,赵艳琳. 包装工程. 2019(15)
[2]气凝胶/硅酸铝纤维保温包装材料导热性能研究[J]. 张帆,余立,朱东红. 包装工程. 2017(17)
[3]乳清分离蛋白凝胶蔗糖释放过程的动力学分析[J]. 任艳,李娟,何莲君,董文明,和劲松. 食品科学. 2016(15)
[4]茶树油作为天然抗菌剂的研究进展[J]. 吴頔,谢吉蓉,宋琴,郝晨星,郭启高,梁国鲁. 中国药学杂志. 2013(21)
[5]统计学分析方法在普鲁兰发酵培养基优化中的应用[J]. 张益波,赵艺,柴玉爽,韩微,薛雪,王菲,王爱敏,逯家辉,滕利荣. 食品与生物技术学报. 2011(03)
[6]一种新型的胞外多糖——普鲁蓝[J]. 王浩,张晓军,沈佳佳,孙新宇. 中国食品添加剂. 2005(06)
博士论文
[1]纤维素基智能凝胶的制备、结构及性能研究[D]. 李楠.华南理工大学 2018
[2]微晶纤维素基气凝胶的制备及对重金属、染料的吸附降解性研究[D]. 焦晨璐.苏州大学 2017
[3]三聚氰胺基复合气凝胶制备与性能研究[D]. 张勇.中国科学技术大学 2017
[4]多糖基气凝胶的制备及其水处理性能[D]. 李玉歧.福建农林大学 2017
[5]酸响应性天然多糖键合药的合成及其在恶性肿瘤化疗中的应用[D]. 栗迪.东北师范大学 2016
硕士论文
[1]乳清蛋白气凝胶的制备、改性及应用研究[D]. 夏天利.江南大学 2018
[2]茶树精油抗菌活性及其安全性研究[D]. 秦文文.中国农业科学院 2018
[3]出芽短梗霉AP-35选育及发酵木糖产普鲁兰糖初步研究[D]. 杨金龙.天津科技大学 2016
[4]常压干燥法制备炭气凝胶及其复合材料的研究[D]. 刘源.北京化工大学 2012
[5]出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖的初步研究[D]. 李慧颖.河北农业大学 2012
本文编号：3591142
【文章来源】：食品与发酵工业. 2020,46(23)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
前驱体质量不同浓度下气凝胶的密度及孔隙率
在包装运输的过程中往往会产生一些挤压、碰撞，这要求气凝胶产品需要有一定的机械强度，压缩模量是衡量气凝胶抗压缩强度的一个重要指标[27]。如图2所示，气凝胶的压缩模量随前驱体浓度的增加而增加，这是由于其密度增大所带来的机械结构增强。压缩模量和前驱体质量浓度的关系可拟合为一元线性关系y=-4.19+1.56x，压缩模量模型的模型拟合度R2adj为0.926，校正决定系数R2adj为0.901，具有一定的拟合度。在接近最大溶解度，即前驱体质量浓度0.1 g/m L时，压缩模量达到最高，平均为11.68 MPa，最高可达12.77 MPa。2.1.3 浓度对气凝胶吸湿率的影响
在冷冻干燥过程中气凝胶的水分被除去，所以产品本身含水量极低。由于气凝胶本身的多孔洞结构具有一定的吸水性，而吸水之后的气凝胶不易保存，更容易腐败变质，对于装载活性药物的适用性也大大降低[26]。由图3可知，当吸湿达到平衡时，气凝胶吸湿性随前驱体浓度的升高先降低后增大。吸湿率降低的原因可能是由于气凝胶的孔隙率随着前驱体浓度的升高而降低，孔隙率越小，容纳水分的空间越小，吸湿率越低。后半段吸湿率提高则是由于PUL本身是亲水性物质，其中富含亲水性的—OH基团[28]，伴随着前驱体浓度的上升，单位体积—OH含量增大，表现出更大的吸湿性。故浓度在孔隙率与—OH含量方面存在平衡关系，前驱体质量浓度为0.06 g/m L时，吸湿率最低。
【参考文献】：
期刊论文
[1]MFC气凝胶的制备及其精油缓释性能研究[J]. 王晓娟,张正健,高萌,陈蕴智,赵艳琳. 包装工程. 2019(15)
[2]气凝胶/硅酸铝纤维保温包装材料导热性能研究[J]. 张帆,余立,朱东红. 包装工程. 2017(17)
[3]乳清分离蛋白凝胶蔗糖释放过程的动力学分析[J]. 任艳,李娟,何莲君,董文明,和劲松. 食品科学. 2016(15)
[4]茶树油作为天然抗菌剂的研究进展[J]. 吴頔,谢吉蓉,宋琴,郝晨星,郭启高,梁国鲁. 中国药学杂志. 2013(21)
[5]统计学分析方法在普鲁兰发酵培养基优化中的应用[J]. 张益波,赵艺,柴玉爽,韩微,薛雪,王菲,王爱敏,逯家辉,滕利荣. 食品与生物技术学报. 2011(03)
[6]一种新型的胞外多糖——普鲁蓝[J]. 王浩,张晓军,沈佳佳,孙新宇. 中国食品添加剂. 2005(06)
博士论文
[1]纤维素基智能凝胶的制备、结构及性能研究[D]. 李楠.华南理工大学 2018
[2]微晶纤维素基气凝胶的制备及对重金属、染料的吸附降解性研究[D]. 焦晨璐.苏州大学 2017
[3]三聚氰胺基复合气凝胶制备与性能研究[D]. 张勇.中国科学技术大学 2017
[4]多糖基气凝胶的制备及其水处理性能[D]. 李玉歧.福建农林大学 2017
[5]酸响应性天然多糖键合药的合成及其在恶性肿瘤化疗中的应用[D]. 栗迪.东北师范大学 2016
硕士论文
[1]乳清蛋白气凝胶的制备、改性及应用研究[D]. 夏天利.江南大学 2018
[2]茶树精油抗菌活性及其安全性研究[D]. 秦文文.中国农业科学院 2018
[3]出芽短梗霉AP-35选育及发酵木糖产普鲁兰糖初步研究[D]. 杨金龙.天津科技大学 2016
[4]常压干燥法制备炭气凝胶及其复合材料的研究[D]. 刘源.北京化工大学 2012
[5]出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖的初步研究[D]. 李慧颖.河北农业大学 2012
本文编号：3591142
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