壹(yi)、研(yan)究(jiu)背景(jing)

β - 胡蘿(luo)蔔素(su)是(shi)壹(yi)種(zhong)具(ju)有(you)抗(kang)氧(yang)化特(te)性的維生素(su) A 原營養(yang)素(su)，在(zai)功能性食品遞送(song)中(zhong)，因穩定性差、生物(wu)利用度低面(mian)臨挑戰(zhan)。瓊脂糖(tang)作(zuo)為遞(di)送載(zai)體(ti)有(you)潛(qian)力(li)，但存(cun)在凝(ning)膠(jiao)強度(du)高、乳化性差等局限。當(dang)前(qian)對瓊脂糖(tang)的(de)改性方(fang)法(fa)有(you)缺陷，而酚(fen)酸(suan)有(you)抗(kang)氧(yang)化和(he)抗(kang)菌(jun)性。本研(yan)究(jiu)用酚酸改(gai)性瓊脂糖(tang)，旨(zhi)在(zai)制備(bei)具(ju)抗(kang)氧(yang)化和(he)抗(kang)菌(jun)活(huo)性的遞送系(xi)統(tong)，提(ti)升 β - 胡蘿(luo)蔔素(su)遞(di)送(song)效果。

2.3. 流變(bian)學測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)

使用配備平(ping)行板幾(ji)何形(xing)狀（直徑 25mm，間(jian)隙 1mm）的 RH-20 流變(bian)儀（上海保(bao)聖(sheng)實業發(fa)展(zhan)有(you)限公(gong)司(si)）研(yan)究(jiu)天然(ran)瓊脂糖(tang)和(he)改性瓊脂糖(tang)的(de)流變(bian)學性質。對每個(ge)樣品進行頻率掃描(miao)測(ce)試(shi)和溫(wen)度掃描(miao)測(ce)試(shi)。在頻(pin)率掃描(miao)測(ce)試(shi)中(zhong)，樣品在測(ce)量(liang)前(qian)於(yu) 25°C 平(ping)衡 5min。振蕩頻(pin)率在 0.1 - 10Hz 之間(jian)變(bian)化，記錄(lu)儲能模(mo)量(liang)（G′）和(he)損(sun)耗模量(liang)（G″）隨(sui)頻率的變(bian)化。溫(wen)度掃描(miao)測(ce)試(shi)在 1Hz 的(de)恒定振蕩頻(pin)率下進(jin)行。在溫(wen)度掃描(miao)測(ce)試(shi)前(qian)，在轉(zhuan)子(zi)邊緣加入少(shao)量(liang)二甲(jia)基(ji)矽油(you)，以(yi)防止高溫(wen)下水(shui)分蒸發(fa)。溫(wen)度以(yi) 5°C/min 的速(su)率從 20°C 升高到(dao) 80°C。

三、實(shi)驗結果

使(shi)用流變(bian)儀分析了天然(ran)瓊脂糖(tang)和(he)改性瓊脂糖(tang)的(de)粘彈性，結果見下圖。從圖中(zhong)可(ke)以(yi)看出(chu)，在低頻(pin)區(qu)域(yu)，所有(you)樣品的儲能模(mo)量(liang)（G′）均(jun)大於(yu)損(sun)耗模量(liang)（G″）。隨(sui)著振蕩頻(pin)率增(zeng)加，G′和 G″均(jun)呈(cheng)下降(jiang)趨(qu)勢，並在 3Hz 左右(you)相(xiang)交(jiao)。這(zhe)可(ke)歸因於(yu)兩(liang)個(ge)因(yin)素(su)：其壹(yi)，在(zai)低頻(pin)區(qu)域(yu)，振蕩周(zhou)期(qi)長(chang)於(yu)瓊脂糖(tang)分子(zi)鏈的松(song)弛(chi)時(shi)間(jian)，分子(zi)鏈有(you)足夠(gou)時(shi)間(jian)產生彈性響應，使得(de) G′ > G″。隨(sui)著頻(pin)率增(zeng)加，振蕩周(zhou)期(qi)逐漸接(jie)近分子(zi)鏈的松(song)弛(chi)時(shi)間(jian)，導(dao)致(zhi)粘性耗散(san)增(zeng)加，G′和 G″逐漸減(jian)小直至交(jiao)匯(hui)。其二，高頻(pin)振蕩可(ke)能破(po)壞(huai)瓊脂糖(tang)凝(ning)膠(jiao)內的(de)部(bu)分物(wu)理纏結和氫鍵(jian)，損(sun)害彈性網絡結構，使材料(liao)逐漸轉(zhuan)變(bian)為粘(zhan)性液(ye)體(ti)，這(zhe)表現為 G′和(he) G″持(chi)續下降(jiang)。

此(ci)外(wai)，在低溫(wen)區域，所有(you)樣品的 G′仍(reng)大於(yu) G″，這(zhe)表明(ming)瓊脂糖(tang)凝(ning)膠(jiao)主要(yao)表現出(chu)彈性行為，具(ju)有(you)穩定的凝膠(jiao)網絡(luo)結構。隨(sui)著溫(wen)度升高時(shi)，G′和 G″均(jun)逐漸降(jiang)低，這(zhe)意(yi)味著凝(ning)膠(jiao)的粘(zhan)彈性能減(jian)弱，網絡(luo)結(jie)構因熱振蕩而部(bu)分遭到破(po)壞(huai)。當(dang)溫(wen)度達到約(yue) 32℃時(shi)，所有(you)樣品的 G′和 G″迅速下降(jiang)，這(zhe)表明(ming)瓊脂糖(tang)凝(ning)膠(jiao)開始發(fa)生顯(xian)著(zhu)的(de)凝膠(jiao) - 溶膠(jiao)轉(zhuan)變(bian)。這(zhe)是(shi)因(yin)為溫(wen)度升高破(po)壞(huai)了瓊脂糖(tang)分子(zi)鏈之間(jian)的物(wu)理纏結和氫鍵(jian)，導(dao)致(zhi)彈性網絡結構崩(beng)塌(ta)，材(cai)料逐漸轉(zhuan)變(bian)為粘(zhan)性液(ye)體(ti)。

對(dui)比不同(tong)樣品的儲能模(mo)量(liang)和(he)凝(ning)膠(jiao)強度(du)數(shu)據，會(hui)發(fa)現(xian)壹個(ge)有(you)趣的現象(xiang)。總(zong)體而言，對(dui)羥(qiang)基(ji)苯(ben)甲(jia)酸和咖啡(fei)酸(suan)的(de)引(yin)入顯(xian)著降(jiang)低了瓊脂糖(tang)的(de)凝膠(jiao)強度(du)，同(tong)時(shi)提(ti)高了其儲能模(mo)量(liang)。這(zhe)可(ke)能是(shi)由(you)於(yu)天然(ran)瓊脂糖(tang)通過分子(zi)間(jian)氫鍵(jian)形(xing)成(cheng)了致(zhi)密(mi)的(de)網絡結構，從而具(ju)有(you)較高的(de)硬(ying)度(du)。對(dui)香(xiang)豆(dou)酸和咖啡(fei)酸(suan)分子(zi)的引(yin)入產(chan)生了壹定程(cheng)度(du)的(de)空間(jian)位(wei)阻，阻礙了凝膠(jiao)網絡(luo)內的(de)緊密(mi)堆(dui)積(ji)和相(xiang)互(hu)作(zuo)用，進而降(jiang)低了凝膠(jiao)的抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)。然(ran)而，與此(ci)同(tong)時(shi)，適度(du)降(jiang)低的(de)凝(ning)膠(jiao)密(mi)度(du)增(zeng)加了瓊脂糖(tang)分子(zi)鏈的流動(dong)性，使得(de)凝膠(jiao)網絡(luo)在變(bian)形後(hou)更(geng)容(rong)易(yi)恢復到原始狀態，表現出(chu)更(geng)好的彈性和柔(rou)韌性。此(ci)外(wai)，與 Na - Ag 相比，Fa - Ag 的凝膠(jiao)強度(du)和儲能模(mo)量(liang)明(ming)顯(xian)更(geng)低，這(zhe)可(ke)能是(shi)因(yin)為阿魏(wei)酸分子(zi)上的甲(jia)氧(yang)基(ji)引(yin)入了過多(duo)的疏(shu)水(shui)相(xiang)互(hu)作(zuo)用和空間(jian)位(wei)阻效(xiao)應(ying)，對瓊脂糖(tang)凝(ning)膠(jiao)結構造(zao)成(cheng)了過度(du)破壞(huai)。