壳聚糖粘度测定

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，使其成为唯yi的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。