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明胶分子量与黏度的关系

[导读]:明胶的分子量测定对控制生产过程及产 品性能具有重大的意义。本实验中采用凝胶 色谱测定明胶的重均分子量和数均分子量, 同时使用乌氏黏度计和勃氏黏度计测定相应样品浓度分别为0 .6 %和6 .67 %的水溶液的黏度, 并对分子量与黏度之间的相关性进行了研究, 得出了明胶黏度与分子量之间的近似线性关系。

    胶原蛋白是生物体的一种主要蛋白质。用于生产的胶原主要来源于猪和牛的皮肤及骨骼 。明胶是胶原蛋白的水解产物, 分子量分布在几万到几十万。通过控制其平均分子重量和分子量分布,可实现对其生产过程的控制, 进而保证产品质量。凝胶渗透色谱法是利用聚合物溶液通过由特种多孔性填料组成的柱子, 在柱子上按照分子大小进行分离, 是表征高分子物分子量和分子量分布的一种基本的技术。


1 实验材料与方法

1 .1  主要材料

不同分子量的明胶样品。


1 .2  凝胶渗透色谱

(1)凝胶渗透色谱仪组成高效液相色谱泵(Waters1515 , 美国)、柱温箱、检测器(Waters2414)、三支色谱柱(Waters

Ultrodrogel 1000 , 500 , 250)串联使用。


(2)淋洗液

磷酸二氢钠(80 .7775g)、磷酸二氢钾(35 .2g)和叠氮化钠(4g)溶于500mL 蒸馏水中, 作为储备液。取50mL 储备液稀释至2000mL 作为淋洗液。


(3)试验条件

进样量为250μL , 淋洗液流速为0 .8mLmin , 柱温30 ℃, 检测器温度40 ℃, 运行时间为50min 。


(4)溶液的配制

称取样品0 .01g , 用淋洗液将样品定容于5mL 容量瓶中, 置于室温下待其完全溶解, 将容量瓶放入沸水中加热1min , 取出后立即冷却, 备用。


1 .3  黏度测试

样品的黏度分别通过勃氏黏度计和乌氏黏度计进行测定。

(1)勃氏黏度的测定

采用天津国明ND -1 勃氏黏度计测定样品的勃氏黏度。称取8g 样品置于250mL 的容量瓶中, 加蒸馏水至质量为120g , 此溶液浓度为6 .67 %(w w)。测定样品溶液在60 ℃下的勃氏黏度。


(2)乌氏黏度的测定

称取0 .3g 样品放入100mL 容量瓶中并加入蒸馏水至50g , 此溶液浓度为0 .6 %(w w)。利用乌氏黏度计测定样品溶液在37 ℃时的流出时间t(s), 同时测定纯水的流出时间t 0(s),通过式(1)计算得到样品溶液的动态黏滞度η(mPa·s)。


2 结论

随着明胶分子量的增大, 其黏度也不断增大, 且明胶乌氏黏度和勃氏黏度与其分子量呈现出了良好的线性相关性。可以通过一定浓度的明胶黏度值反映其分子量, 以便于明胶生产过程的分子量控制, 保证产品的质量。




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