高速剪切法和微流控法制备海藻酸钠微球及流变和摩擦特性表征

作     者：林嘉文 陈思谦 刘宇佳 朱杰 王凯 

作者机构：华南农业大学食品学院 东莞理工学院生命健康与技术学院中国轻工业健康食品开发与营养调控重点实验室东莞市特色食品精准设计重点实验室食品营养健康工程与智能化加工研究中心 

出 版 物：《食品工业科技》 (Science and Technology of Food Industry)

年 卷 期：2024年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

基　　金：国家自然科学基金委员会青年科学基金项目(31801544) 广东省基础与应用基础研究基金项目(2022A1515140072) 

主　　题：海藻酸钠微球 微流控 流变学 摩擦学 高速剪切法 流动特性 黏弹特性 触变特性 

摘      要：海藻酸钠微球在生物医药和食品工业等领域具有广泛应用，但目前对于其流变及摩擦特性缺乏系统性讨论。本研究使用高速剪切法和微流控法制备了不同粒径分布的海藻酸钠微球，并将制得的微球以无堆积（0.5 wt%）、半堆积（5 wt%）和紧密堆积（20 wt%）三个浓度分散在水中形成悬浊液，对比其粒径、形貌、流变特性（流动特性、黏弹特性、触变特性）和摩擦特性。结果表明，高速剪切法制备的微球粒径为127.7 ± 55.0 μm，而微流控法制备的微球形状更规则，粒径为91.2 ± 3.3 μm。高速剪切法制备的微球具有更强的剪切稀化行为。在低浓度（0.5 wt%-5 wt%）范围内，微流控法制备的微球以黏性特征为主，而高速剪切法制备的微球以弹性特征为主。微流控法制得微球的触变性及回复能力更强，且摩擦系数受浓度影响较小。总体而言，微流控法制备的微球有更为稳定的流变及摩擦性能。本研究对理解海藻酸钠微球浓度和粒径分布对其流变及摩擦特性影响，及开发流变及摩擦性能可控的微球产品均具有重要意义。