苯丙乳液聚合中的结构凝胶生成与控制

以2,2,4-三甲基戊二醇-1,3单异丁酸酯(Texanol)和正十二烷基硫醇(n-DM)为链转移剂(CTA)制备苯丙乳液,系统地研究了CTA在苯丙乳液聚合过程中对聚合稳定性、单体转化率、粒径及其分布、相对分子质量及其分布、玻璃化转变温度(T g)、最低成膜温度(MFT)、结构凝胶含量及胶膜的吸水率的影响。结果表明:在聚合体系中加入2%的Texanol和0.25%的n-DM时,在对聚合反应无影响的情况下,可使结构凝胶含量从原来的46.0%降为3.6%,聚合物质均相对分子质量从原来的2.28×105降为0.88×105,聚合物的T g降低了3.9℃,乳液的MFT降低了4.9℃,涂膜的吸水率降低了约2%,涂膜的附着力从原来的3级提高至1级。

半互穿网络结构凝胶黏度及其影响因素

渤海油田注水开发过程中低效和无效循环现象十分严重。而颗粒类封堵剂和普通聚合物凝胶强度又难以满足实际需求。半互穿网络结构凝胶由于其初始黏度较低、成胶强度大等优点,近年来已在各大陆地油田取得了较好增油降水效果。为使半互穿网络结构凝胶满足渤海油藏治理窜流技术需求,开展了半互穿网络结构凝胶黏度及其影响因素实验研究。结果表明,半互穿网络结构凝胶可以对储层中特高渗透层实施有效封堵。通过抗稀释性、抗剪切性、耐黏土、耐油性、耐酸性和稳定性等性能评价表明,与渤海油藏流体和温度条件相适应的封堵剂组成（质量分数）为：2%-4%羟丙基淀粉＋2%-4%丙烯酰胺＋0.036%-0.150%交联剂＋0.005%-0.012%引发剂＋0.002%无水硫酸钠。

聚丁二烯胶乳结构凝胶含量测定影响因素分析

聚丁二烯胶乳的结构凝胶含量是聚丁二烯胶乳生产中重要的技术控制指标之一,其测试的准确性直接影响生产工艺的调整。分析了在聚丁二烯胶乳结构凝胶含量测定过程中测试方法、溶剂种类、试样溶解时间和溶剂加入量等因素对测试结果的影响。

黑木耳粉对黑米凝胶物化特性及结构的影响

为了改善黑米的加工性能,以黑米粉为原料,通过添加不同量的黑木耳粉(5.0%、10.0%、15.0%、20%),考察其对黑米粉糊化特性、热力学特性及其形成黑米凝胶的流变特性、质构特性以及微观结构的影响。添加黑木耳粉可以显著提高黑米的粘度并促进冷却过程中的凝胶化,其中添加量为20%的黑木耳粉效果最好。添加黑木耳粉会抑制黑米凝胶内水分的流动,使硬度及弹性显著增大,糊化焓从3.01 J/g增加到5.94 J/g,羟基伸缩振动峰从3390 cm^(–1)降低到3374 cm^(–1),黑木耳粉可以提高黑米凝胶结构的稳定性。扫描电镜结果显示,添加黑木耳粉的黑米凝胶孔洞明显小于纯黑米凝胶,且孔洞周围的基质层较厚,进一步解释了黑木耳粉对改善黑米凝胶结构效果的机制。综上可见,添加黑木耳粉对黑米凝胶物化特性和结构影响显著。

亚麻籽胶-魔芋胶复合凝胶体系的制备及特性研究

亚麻籽胶(flaxseed gum,FG)的凝胶性较弱,魔芋胶(konjac glucomannan,KGM)有较高的黏度和良好的持水性,可提高所形成亚麻籽胶-魔芋胶复合凝胶体系(flaxseed gum-konjac glucomannan system,FKG)的特性。以亚麻籽胶和魔芋胶为原料,研究不同比例下FKG的形成过程及其特性。结果表明:随着魔芋胶添加比例逐渐增大,FKG的凝胶强度和凝胶性能逐渐增强,并在亚麻籽胶与魔芋胶的质量比为6∶4时达到最大,且FKG的硬度、咀嚼性、胶着性和弹性均优于其他比例样品,相较于亚麻籽胶分别提升了10.00倍、6.25倍、5.29倍和1.61倍;其表观黏度和剪切应力表现出较强的协同增效作用;Zeta电位绝对值为13.85 mV,稳定性相对较高;通过红外光谱3425.13 cm^(-1)附近的羟基伸缩振动峰观察到FG与KGM之间可能产生了分子间氢键;扫描电子显微镜结果证实,FKG具有较为致密的空间网状结构,说明亚麻籽胶经过与魔芋胶复合后有效改善了凝胶特性,为进一步推进亚麻籽胶的研究与应用提供了基础。

预制微血管样结构凝胶的植入研究

目的观察含有微血管样结构的凝胶块植入体内后与体内血液循环的连通情况,以及血管内皮细胞生长因子(VEGF165)对凝胶血管化的影响。方法在纤维蛋白凝胶中以VEGF165诱导小鼠微血管内皮细胞(MVEC)形成微血管样结构,设无VEGF165为对照,将制作的凝胶块用有微孔的塑料薄膜包裹后植入小鼠肠系膜间,2周后取样进行组织学切片,苏木素伊红(HE)染色和免疫组织化学染色,图像分析并测量血管化面积。结果凝胶植入2周见实验组凝胶周围有丰富的新生血管网经过塑料薄膜的小孔与凝胶内血管相连,对照组表面新生血管较少。组织学切片(HE染色)见VEGF组血管化总面积约为对照的50倍(P<0.01)。实验组新生血管直径10～100μm,分布于凝胶中心和周边部位;而对照组新生血管最大直径<20μm,主要分布于凝胶的周边。结论含微血管样结构的预制凝胶植入后能形成具有血流灌注的微血管网。纤维蛋白凝胶在此过程中充当了一种较为合适的细胞外基质的作用,而VEGF在这一过程中起到一种诱导、刺激和强化作用。

不同电荷多糖添加物对鲢鱼鱼糜凝胶结构的影响

以鲢鱼为原料,从硬度、胶黏性、咀嚼性、凝胶强度、pH、持水性、超微结构观察等多个方面综合研究3种不同电荷多糖添加物对鲢鱼糜凝胶结构的影响。结果显示,壳聚糖、葡聚糖、卡拉胶的添加均能提高鱼糜凝胶的硬度,且能明显提高胶黏性和咀嚼性。凝胶强度方面,0.8%的壳聚糖和0.8%的卡拉胶分别使凝胶强度增加16.12%和22.37%,0.4%葡聚糖可使凝胶强度增加12.15%。3种多糖在改善鱼糜制品的白度方面效果不明显。当加入0.8%的壳聚糖、0.2%的葡聚糖或0.8%的卡拉胶时,鱼糜持水性达到最大,形成了紧密的网络结构。

海鲈鱼鱼糜冻藏过程中流变特性及凝胶结构的变化规律

为研究不同冻藏温度和冻藏时间对海鲈鱼鱼糜的流变特性和凝胶结构的影响,实验采用流变仪和显微镜对冻藏过程中的鱼糜进行分析观察。结果显示,海鲈鱼鱼糜的黏度随剪切速率增加而减小,存在剪切变稀现象;鱼糜的弹性模量（G′）和损耗模量（G″）随频率的增加而升高;鱼糜凝胶过程经历了三个阶段（不同冻藏温度和冻藏时间的鱼糜有所偏差）：第一阶段在40℃之前,第二阶段出现在40~50℃,第三阶段在50℃之后,蛋白开始形成最终的凝胶;鱼糜随冻藏温度的升高和冻藏时间的延长,鱼糜的G′和G″减小,黏弹性下降,损耗角正切（tanδ）增大,流动性增加。鱼糜凝胶的微观结构显示,随冻藏温度升高和冻藏时间延长,纤维基质的损伤越大,形成的凝胶性能越差。本研究对海鲈鱼鱼糜的应用具有一定的借鉴意义。

不同因素对酶诱导乳清蛋白凝胶性质的影响及其结构研究

采用蛋白酶诱导乳清浓缩蛋白(WPC)成胶,对影响凝胶性质的乳清浓缩蛋白质量浓度、酶与底物比(E/S)、pH值、温度以及钙离子浓度分别进行研究。结果表明:乳清蛋白质量浓度、反应pH值、温度和钙离子浓度均会不同程度地影响乳清蛋白凝胶的质构性质和保水性,且当乳清蛋白质量浓度为10g/100mL,E/S为0.5%,pH值为7.0,酶解温度为50℃,钙离子浓度为2.5mmol/L时制得的乳清蛋白凝胶具有类似于脂肪的质地和口感,具有很好的模拟脂肪特性。透射电镜分析表明此凝胶为一种结构较为松散的颗粒聚集状凝胶。

氧化条件下没食子酸对猪肉肌原纤维蛋白结构及凝胶特性的影响

构建肌原纤维蛋白Fenton氧化体系(10μmol/L Fe Cl_3,100μmol/L V_C和1 mmol/L H_2O_2),以没食子酸(10、50、100、150μmol/g蛋白)作为抗氧化剂添加到氧化体系中,通过测定蛋白质表面疏水性、色氨酸荧光强度、凝胶强度、保水性、白度、流变特性及微观结构,研究在氧化条件下,没食子酸的抗氧化效果及其对蛋白质结构和凝胶特性的影响。结果表明,随着没食子酸浓度的增加,蛋白质的表面疏水性逐渐增加,凝胶强度和保水性呈下降趋势,凝胶白度略有上升,其微观结构受到破坏;色氨酸荧光强度随没食子酸浓度的增加而增加,但在150μmol/g时略有降低;且较高浓度下(50、100、150μmol/g),蛋白失去典型的流变特征。总的来说,低浓度没食子酸在起到抗氧化作用的同时,对肌原纤维蛋白结构及凝胶特性的影响较小,而较高浓度的没食子酸破坏了蛋白的凝胶结构。

类气凝胶结构的碳-碳化硅制备研究

以酚醛树脂和正硅酸乙酯为先驱物,甲酰胺为助溶剂,硫酸为催化剂,经过溶胶-凝胶过程和碳热还原过程,在常压条件下,得到碳-碳化硅(C-SiC)类气凝胶。对样品进行透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、X射线粉末衍射法(XRD)、热重分析(TG)以及N2吸附-脱附(BET法)等表征。结果表明,在氩气保护并经1800℃热处理,所得样品具有类似气凝胶的骨架结构,由粒径均小于50nm的C-SiC颗粒连接构成,平均孔径尺寸约为100nm,对N2的吸附、脱附呈现Ⅱ型孔结构特征。

17R4/F127混合水溶液的凝胶结构

结合流变学频率扫描和同步辐射小角X射线散射(SAXS),研究了17R4(PO14-EO24-PO14)含量和温度对17R4/F127(EO99-PO65-EO99)混合水溶液凝胶结构的影响.结果表明,溶胶、软凝胶和硬凝胶分别对应无序结构、无序与立方相共存结构以及立方相结构.对于F127水溶液体系,可以将F127形成的胶束看作硬球,随着温度的升高,胶束的硬球半径和胶束中F127链的聚集数随之减小,这是因为17R4在较低温度下很难形成胶束,当温度升高时,17R4链参与胶束的形成,从而使胶束数目增加,因此每个胶束中的F127链数也随之减小.当17R4含量较高时,胶束外壳中F127部分的PEO链段数随着温度升高而减小,胶束外壳变得更软,因此,当17R4/F127摩尔比为2∶1时,混合溶液在高温下呈现面心立方(fcc)到体心立方(bcc)的结构转变.

脂质体水凝胶结构变化与形成机理

通过明胶和壳聚糖为原料制备互穿聚合物网络结构(interpenetrating polymer network,IPN)水凝胶,采用质构考察不同比例配方和交联剂转谷氨酰胺酶(microbial transglutaminase,mTG)质量浓度对IPN水凝胶的影响,同时研究将脂质体包埋进IPN水凝胶后形成的脂质体水凝胶结构及胶联机理.结果表明:明胶与壳聚糖按质量比4:1混合、mTG质量浓度10 mg/mL条件下,制备的脂质体水凝胶可成胶且质构性质表现最优,硬度可达到18.68 g;通过膨胀系数、傅里叶变换红外光谱、差热分析及交联率分析等可知,脂质体与水凝胶通过化学方式进行联接,同时存在氢键的作用,且脂质体被包裹入凝胶内部网状结构.脂质体水凝胶的研究多以包埋缓释为主,较少有针对其结构和交联方式的报道.本研究结果对开发新型脂质体和脂质体水凝胶等运载体系并将其应用于食品营养物的包埋、缓释提供新思路.

凉粉草胶的性质及凝胶结构

凉粉草胶的性质及凝胶结构＠孙远明＠杨君＠施金风＠杨文凯＠谌国莲￥华南农业大学食品科学系凉粉草胶的性质及凝胶结构①孙远明杨君施金风杨文凯谌国莲（华南农业大学食品科学系，广州５１０６４２）ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭｅｓｏｎａｃｈｉｎｅｓｉｓＧｕｍａｎｄＭｉｃｒ...

TiO_2纤维的制备及其凝胶结构转变的研究

以溶胶凝胶法制备出了TiO_2纤维,对纤维的可拉丝条件和TiO_2纤维的结构转变进行了研究。结果表明:当R_w≤2时(R_w=H_2O/Ti(OC_4H_9)_4),溶胶液的可拉丝性较好。当加水量R_w>2时,可拉丝性逐渐变差。X射线小角散射结果表明,低R_w下TiO_2凝胶结构为链状聚合体。在本系统中,随R_w值增大,溶液的胶凝时间有延长的趋势。随热处理温度升高,发生了非晶态转变成晶态的锐钛矿,然后再转变成金红石的相变过程。在热处理温度达315℃,TiO_2纤维中已基本脱去羟基、烷基和分子水基团。R_w=2样品的密度要大于R_w=1样品的密度,且化学稳定性较好。

块状TiO_2气凝胶的溶胶-凝胶过程及结构

对块状TiO2气凝胶的溶胶-凝胶过程及结构进行了实验研究,结果发现:增加催化剂的量,凝胶化时间缩短,湿凝胶的透明度降低,强度提高;增加前驱体的量,凝胶化时间缩短,湿凝胶的透明度变化不大,强度提高;增加水量,凝胶化时间先缩短后增加,湿凝胶透明度先减小后增加,强度先增加后减小。利用扫描电镜对超临界干燥法制备的不同催化剂量和密度的块状TiO2气凝胶的结构进行了表征,并对结构与溶胶-凝胶过程之间的联系进行了分析。结果表明:增加催化剂量,由于缩聚反应进行的程度提高,气凝胶粒子粒径较小且总的孔径较大。减小前驱体量,气凝胶粒子粒径增大且结构逐渐疏松。

燕麦蛋白-结冷胶冷诱导凝胶微观结构与控释特性的关联性研究

热变性后的燕麦蛋白(oat protein isolate,OPI)与结冷胶(gellan gum,GG)通过添加不同浓度的葡糖酸-δ-内酯(glucono-delta-lactone,GDL)形成OPI-GG冷诱导凝胶,通过质构分析、扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜以及傅里叶红外光谱,研究不同条件下形成的凝胶微结构以及分子构象的变化,探究不同凝胶微结构与凝胶控释特性的关联性。结果表明,在GG添加量为0.1%、pH 5时,凝胶硬度最大,随着GG浓度升高,凝胶硬度逐渐变弱。通过扫描电镜和激光共聚焦的观察可知OPI-GG凝胶可形成两种网络微结构,在pH 4和pH 5时,OPI与GG之间由于静电引力使其相互作用力增强,形成致密且均匀的单网络微结构;在pH 6和pH 7时,OPI与GG由于静电斥力的作用产生相分离,从而形成双网络结构。具有不同微结构的OPI-GG凝胶可作为基质包埋核黄素,双网络结构的凝胶可有效提高核黄素的包埋率(75%),其在pH 1.2磷酸缓冲溶液(phosphate buffer saline,PBS)中浸泡2 h后核黄素的释放率为33%;致密的单网络结构OPI-GG凝胶包埋率为61%,在pH1.2 PBS中可有效阻止核黄素的释放,其释放率为18%,并在pH 7.4 PBS中使核黄素逐步释放,8 h后释放率为53%。该研究结果表明,在中性条件下制备的OPI-GG双网络结构冷凝胶具有较好的核黄素包埋能力,在酸性条件下制备的OPI-GG单网络冷凝胶具有较好的控释能力,因此,不同微结构的OPI-GG冷凝胶具有作为营养素包埋和递送体系的潜力。

基于凝胶网状结构的中药提取物与乳膏基质相容性研究——中药提取物对司盘60-吐温80复配乳化剂乳膏的凝胶网络结构性能的影响

目的:探寻中药提取物对乳膏凝胶网状结构形成与稳定的影响。方法:以苦参碱、甘草次酸、小檗碱等6种中药提取物为模型药物,以司盘60-吐温80复配乳化剂制备乳膏,考察提取物在油相中的溶解性能、药物的油水界面活性,药物对乳膏宏观稳定性、凝胶网络结构和物化性质的影响。结果:苦参碱、甘草次酸和大黄素有促进乳膏凝胶网络结构形成与稳定的作用,黄芩苷和小檗碱降低乳膏凝胶网络结构形成与稳定的作用,丹皮酚对其影响不大。结论:中药提取物与乳膏基质相互作用所表现出的复杂理化性质,影响了凝胶网状结构形成、交联和溶胀。

抗性糊精对面粉流变特性及糊化凝胶的影响

目的 为扩大抗性糊精在面制品中应用,探究抗性糊精对面粉品质特性的影响。方法 将抗性糊精按照不同质量分数(2.5%~10%)添加到面粉中,采用粉质、拉伸仪分别考察抗性糊精对面粉流变特性的影响,并通过RVA糊化仪和扫描电镜等手段探究面粉糊化及凝胶特性的影响。结果 与对照组相比,添加抗性糊精能使面粉稳定时间显著延长和弱化度显著降低,改善面团整体的拉伸特性,提升面粉筋力;糊化黏度特性显示,抗性糊精能提升面粉的糊化温度,使面粉的糊化峰值黏度、崩解值和回生值降低,改善面粉糊化热稳定性,并延缓凝胶短期回生。结论 抗性糊精可作为面粉改良剂,改善面粉流变、糊化及凝胶回生特性,从而提升面粉的品质。

甘薯蛋白水解物对钙离子诱导下海藻酸钠凝胶形成的影响

为研究甘薯蛋白水解物(sweet potato protein hydrolyzates,SPPHs)对海藻酸钠(sodium alginate,SA)凝胶结构特性的影响,实现甘薯加工废弃物的高值化利用,在SA中分别添加不同分子质量(1000、2000、3000、8000 Da)的SPPHs,从凝胶化过程、临界凝胶行为、质构特性、水分分布及微观结构等方面研究SPPHs对钙离子诱导下SA凝胶的形成过程及凝胶特性的影响。结果表明:SPPHs与SA的相互作用促进了其与钙离子的交联,可强化分子间结构,加快钙交联过程中临界凝胶点的出现,减少临界点所需的钙离子量。分子质量为8000 Da的SPPHs对SA凝胶的强化作用更显著,与钙离子反应敏感性最强,形成凝胶强度最大,SA-SPPHs8000复合凝胶在与质量分数为0.100%CaCl 2的凝胶化过程中储能模量G′值的平均值达到17.05 kPa,远大于SA凝胶(2.14 kPa)。添加SPPHs的复合凝胶表现为典型的非牛顿流体,添加的SPPHs分子质量越大,形成的复合凝胶内部结构交联增强,假塑性越强,黏度越大。此外,SPPHs的加入显著提高了SA凝胶珠的硬度、弹性和咀嚼性,提高了凝胶珠的持水能力和内部结构稳定性。研究结果表明,添加SPPHs能强化SA凝胶的内部结构,促进钙交联作用,使其形成更为紧密的三维网络凝胶,进而改善SA凝胶的质构等特性。与其他蛋白水解物相比,SPPHs对SA凝胶的结构特性具有较好的改善效果。研究结果旨在拓宽甘薯蛋白的应用范围,提高其附加值,进一步实现甘薯蛋白资源的综合利用。