3. Results and discussion
3.1. Gel properties—effect of fish gelatin concentration
Fig. 1gives the results from the compression measurements of 1% CG and increasing concentrations of FG with
no additional salt, and with 20 mM KCl and 20 mM NaCl
added. As can be seen, mixtures with 20 mM KCl exhibit
a maximum gel strength at approximately 2% FG, where
E,25 kPa. For the systems without salt and with 20 mM
NaCl, the gel strength was at its minimum value at
approximately the same concentration of FG.
3.2. Phase separation and turbidity
By visual observations it was found that solutions of CG
and FG alone gave optically clear solutions and gels. The
mixed systems of 1% CG and FG gave, on the other hand,
turbid solutions and gels. It is reasonable to believe that the
system undergoes associative phase separation promoted by
the release of counter-ions (Piculell et al., 1995) when both
biopolymers are in a random coil conformation and at the
present pH and ionic strength. This could explain the
turbidity in the mixtures above the carrageenan ordering
temperature. Association has also been found for net
negatively charged mammalian gelatin and kappa-carrageenan (Antonov and Gonc¸alves, 1999), and iota-carrageenan and mammalian gelatin (Michon, Cuvelier, Launay,
Parker, & Takerkart, 1995; Michon, Konate´, Cuvelier, &
Launay, 2002). The association is possible due to the
existence of patches of positively charged regions, in the
gelatin primary structure (Michon et al., 2002).Tromp, van
de Velde, van Riel and Paques (2001)also found from
confocal scanning light microscopy, that mixtures of 5%
gelatin and 1% kappa-carrageenan did coacervate.
It could, however, also be observed that the systems with
CG and FG were turbid at lower temperatures and in the
gelled state, but that the turbidity was reduced compared to
the associated state. This change in turbidity could,
however, be caused by variations in the refractive index
of the system, and be due to other phenomena than
associative phase separation. Hence, FG andk-carrageenan
may segregate when the temperature is lowered below the
ordering temperature of CG leading to the formation of a bicontinuous network. This has previously been found for
systems of gelatin and maltodextrin (Lore´n, Langton, &
Hermansson, 2002). The change in turbidity on changing
concentrations of FG, ionic strength and temperature will be
discussed below.
In a segregative phase separated system it is excepted
that the biopolymer that first gels mainly determines the
structure of the final gel (Doublier, Garnier, Renard, &
Sanchez, 2000). This could also be the case in the mixed
gels of CG and FG. At room temperature the CG has gone
through ordering and formed a continuous network. The FG
will still be in random coil conformation and probably
distributed in the CG-network as dissolved molecules. At
room temperature the mixed systems may therefore have a
bi-continuous morphology.
A sample of 1% CG and 2% FG was centrifuged at 408C,
and the associated phase consisting of FG and CG
was collected. Preliminary results show that the associative
phase consists of approximately 20 wt% of dry polymeric
material, while the supernatant contains the rest.
Fig. 1. Young’s moduli at room temperature for mixed system of 1% (w/v)
k-carrageenan with increasing concentration of fish gelatin (FG2), with no
extra salt, 20 mM KCl or 20 mM NaCl (average^SD).
I.J. Haug et al. / Carbohydrate Polymers 56 (2004) 11–19 13
This supernatant, consisting of both CG and FG, became
transparent at temperatures above the ordering temperature
of CG. After the ordering and gelling of CG, the turbidity in
the supernatant re-appeared. This result supports the idea
that the system undergoes a new and segregative phase
separation, as CG goes from random coil to ordered
conformation. One remaining question is, however, if the
complexes are preserved in the gel state, or if they are
dissolved following the ordering of CG. The onset and offset
of the turbidity in the supernatant seem to be strictly related
to the ordering/disordering temperature of CG.
In such a bi-continuous structure at room temperature,
FG at low concentrations may perturb the carrageenan
network when no extra salt is added to the system, and hence
give gels with decreased gel rigidity. The addition of
potassium may, however, strengthen the carrageenan network sufficiently to prevent disarrangement by the presence
of FG. When the concentration of FG is increased, the
excluded volume effect will probably be more dominant.
This may increase the local concentration of CG (and FG)
and thereby oppose the effect of the dearrangement by the
presence of FG. It is worth noticing that as much as 10% FG
can be added to the carrageenan without lowering the gel
properties to any great extent. The system with the highest
Young’s modulus, 1% CG and 2% FG with 20 mM KCl,
was chosen as the standard system for further examination.
3. ผล และการอภิปราย3.1. เจลคุณสมบัติซึ่งผลของความเข้มข้นของวุ้นปลารูป 1gives ผลจากการวัดการบีบอัด% CG และเพิ่มความเข้มข้นของ FG กับ 1เกลือเพิ่มเติม และ KCl 20 มม.และ 20 มม. NaClเพิ่ม เป็นต้นมา มีส่วนผสมกับ KCl 20 มม.ความแข็งแรงของเจลสูงสุดที่ประมาณ 2% FG ที่E, 25 kPa สำหรับระบบที่ ไม่ใส่เกลือ และ 20 มม.NaCl มีความแข็งแรงของเจลที่เป็นค่าต่ำสุดที่ประมาณเดียวกันความเข้มข้นของ FG3.2 ขั้นตอนการแยกและความขุ่นโดยสังเกตภาพ พบว่าวิธีการกำกับดูแลกิจการและ FG เดียวให้ชัดเจนโดยโซลูชั่นและเจล การระบบผสม 1% CG และ FG ให้ คงโซลูชั่นสีขุ่นและเจล จึงเชื่อว่าการแยกขั้นตอนเชื่อมโยงโดยผ่านระบบรุ่นเคาน์เตอร์ไอออน (Piculell et al. 1995) เมื่อทั้งสองbiopolymers อยู่ ในรูปขดลวดแบบสุ่ม และการปัจจุบันวัดค่า pH และความแรงของไอออน นี้สามารถอธิบายการความขุ่นในส่วนผสมข้างต้นการสั่งซื้อคาราจีแนนอุณหภูมิ นอกจากนี้ยังมีพบสมาคมสำหรับสุทธิประจุลบκวุ้น และกัปปะคาราจีแนน (Antonov และ Gonc¸alves, 1999), และไอโอคาราจีแนน และκวุ้น (Michon, Cuvelier ลเดอลา นวยปาร์คเกอร์ & Takerkart, 1995 Michon, Konate´, Cuvelier, &ลเดอลานวย 2002) ความสัมพันธ์เป็นไปได้เนื่องจากการการดำรงอยู่ของภูมิภาคมีประจุบวก ในการหลักโครงสร้างเจลาติน (Michon et al. 2002) Tromp รถตู้de Velde เรี ยลแวน และ Paques (2001) พบจากโฟคอแกนแสงไมโครสโค ส่วนผสมที่ 5%ไม่ coacervate วุ้นและ 1% แคปปาคาราจีแนนอย่างไรก็ตาม ได้สังเกตที่ระบบด้วยFG และ CG ถูกสีขุ่น ที่อุณหภูมิต่ำ และในการไลท์แบบเจลสถานะ แต่ว่า ในความขุ่นลดลงเมื่อเทียบกับสถานะเกี่ยวข้อง การเปลี่ยนแปลงในความขุ่นอาจอย่างไรก็ตาม เกิดจากการเปลี่ยนแปลงดัชนีหักเหของแสงของระบบ และปรากฏการณ์อื่น ๆ กว่าแยกขั้นตอนเชื่อมโยง ดังนั้น FG andk-คาราจีแนนอาจแบ่งออกเป็นกลุ่มเมื่ออุณหภูมิจะลดลงด้านล่างนี้สั่งอุณหภูมิการกำกับดูแลกิจการที่นำไปสู่การก่อตัวของเครือข่าย bicontinuous ซึ่งก่อนหน้านี้พบสำหรับระบบของวุ้นและ maltodextrin (Lore´n เซล และHermansson, 2002) การเปลี่ยนแปลงในความขุ่นในการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของ FG ไอออนิกแรง และอุณหภูมิจะกล่าวถึงด้านล่างในขั้นตอนการ segregative แยกระบบมันได้ยกเว้นได้ที่เมอร์ที่ก่อน เจลส่วนใหญ่กำหนดโครงสร้างของเจสุดท้าย (Doublier แล Renard, &ซานเชส 2000) นอกจากนี้อาจกรณีในการผสมเจลของ CG และ FG ที่อุณหภูมิห้อง CG ได้ไปผ่านการสั่งซื้อ และเกิดเครือข่ายอย่างต่อเนื่อง ใน FGจะยังคงอยู่ ในรูปแบบขดลวดแบบสุ่ม และอาจกระจายในเครือข่าย CG ที่เป็นโมเลกุลที่ละลาย ที่อุณหภูมิห้องอาจมีระบบการผสมแบบสัณฐานวิทยาสองต่อเนื่องตัวอย่างของ FG CG และ 2% 1% ถูกเหวี่ยงที่ 408Cและขั้นตอนการเชื่อมโยงที่ FG และ CGถูกรวบรวม ผลลัพธ์เบื้องต้นแสดงว่าการเชื่อมโยงขั้นตอนประกอบด้วยประมาณ 20 wt %เมอร์แห้งวัสดุ ขณะ supernatant ประกอบด้วยส่วนเหลือรูปที่ 1 ของหนุ่ม moduli อุณหภูมิห้องระบบผสม 1% (w/v)คาราจีแนน k ด้วยการเพิ่มความเข้มข้นของวุ้นปลา (FG2), มีเกลือพิเศษ KCl 20 มม.หรือ 20 มม. NaCl (เฉลี่ย ^ SD)I.J. Haug ร้อยเอ็ด / โพลิเมอร์คาร์โบไฮเดรต 56 (2004) 13 11 – 19นี้ supernatant, CG และ FG กลายเป็นโปร่งใสที่อุณหภูมิเหนืออุณหภูมิสั่งซื้อการกำกับดูแลกิจการ หลังจากการสั่งซื้อและการกำกับดูแลกิจการ ความขุ่นในสารเจลซิsupernatant ปรากฏตัวขึ้นอีกครั้ง ผลนี้สนับสนุนความคิดว่า ระบบผ่านขั้นตอนการใหม่ และ segregativeแยก เป็น CG ไปจากขดลวดสุ่มสั่งรูปแบบการ หนึ่งคำถามที่เหลือคือ อย่างไรก็ตาม ถ้าการคอมเพล็กซ์มีเก็บในรัฐเจ หรือ ถ้ามีละลายต่อการสั่งซื้อของ CG โจมตีและออฟเซ็ตของความขุ่นใน supernatant ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องอย่างเคร่งครัดอุณหภูมิสั่ง disordering ของ CGในโครงสร้างต่อเนื่องสองเป็นที่อุณหภูมิห้องFG ที่ความเข้มข้นต่ำอาจ perturb คาราจีแนนเครือข่ายเกลือเพิ่มเติมถูกเพิ่มเข้าระบบ และดังนั้นให้เจ ด้วยความแข็งแกร่งลดลงเจ นอกเหนือจากโพแทสเซียมอย่างไรก็ตาม อาจ เสริมสร้างเครือข่ายคาราจีแนนพอที่จะป้องกันไม่ให้ disarrangement โดยมีของ FG เมื่อความเข้มข้นของ FG จะเพิ่มขึ้น การไดรฟ์ข้อมูลที่แยกผลคงจะโดดเด่นมากขึ้นนี้อาจเพิ่มความเข้มข้นเฉพาะของ CG (FG)และจึงต่อต้านผลของ dearrangement โดยการสถานะการออนไลน์ของ FG ควรสังเกตเห็นที่เหมือน FG 10%คาราจีแนนสามารถเพิ่ม โดยลดเจคุณสมบัติใด ๆ ขอบเขตดี ระบบ มีสูงที่สุดสาวของโมดูลัส FG CG และ 2% 1% กับ 20 mM KClถูกเลือกเป็นระบบมาตรฐานการ
การแปล กรุณารอสักครู่..
3. ผลการทดลองและการอภิปราย
3.1 เจลคุณสมบัติผลกระทบของปลาความเข้มข้นของเจลาติน
รูป 1gives ผลที่ได้จากการวัดการบีบตัวของ 1% CG และความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของ FG กับ
เกลือไม่เพิ่มเติมและมีโพแทสเซียมคลอไรด์ 20 มิลลิเมตรและ 20 มิลลิเมตรโซเดียมคลอไรด์
เพิ่ม ที่สามารถเห็นได้ผสมกับ 20 มิลลิเมตร KCl จัดแสดง
ความแข็งแรงของเจลสูงสุดที่ประมาณ 2% FG ที่
E 25 กิโลปาสคาล สำหรับระบบที่ไม่มีเกลือและ 20 มิลลิ
โซเดียมคลอไรด์, แข็งแรงของเจลอยู่ที่ค่าต่ำสุดที่
ประมาณความเข้มข้นเดียวกันของ FG.
3.2 การแยกเฟสและความขุ่น
โดยการสังเกตภาพมันก็พบว่าการแก้ปัญหาของบรรษัทภิบาล
และ FG เพียงอย่างเดียวให้การแก้ปัญหาที่ชัดเจนสายตาและเจล
ระบบผสม 1% CG และ FG ให้บนมืออื่น ๆ ,
สารละลายขุ่นและเจล มันมีเหตุผลที่จะเชื่อว่า
ระบบผ่านการแยกเฟสเชื่อมโยงการส่งเสริมโดย
การเปิดตัวของเคาน์เตอร์ไอออน (Piculell et al., 1995) เมื่อทั้งสอง
พลาสติกชีวภาพอยู่ในโครงสร้างขดลวดแบบสุ่มและใน
ค่า pH ในปัจจุบันและความแข็งแรงของอิออน นี้สามารถอธิบาย
ความขุ่นในข้างต้นผสมคาราจีแนนสั่งซื้อที่
อุณหภูมิ สมาคมยังได้รับการพบสุทธิ
ประจุลบเจลาตินและแคปป้าเลี้ยงลูกด้วยนม-คาราจีแนน (โทนอฟและเวส, 1999) และส่วนน้อยนิด-คาราจีแนนและเจลาตินเลี้ยงลูกด้วยนม (Michon, Cuvelier, Launay,
ปาร์กเกอร์และ Takerkart, 1995; Michon, Konate' , Cuvelier และ
Launay, 2002) สมาคมเป็นไปได้เนื่องจากการ
ดำรงอยู่ของแพทช์ของภูมิภาคประจุบวกใน
โครงสร้างหลักเจลาติน (Michon et al., 2002) .Tromp แวน
เดอ Velde รถตู้และเรียลPâques (2001) นอกจากนี้ยังพบได้จาก
confocal กล้องจุลทรรศน์แสง ที่ผสม 5%
เจลาตินและ 1% Kappa-คาราจีแนนได้ coacervate.
มันอาจจะ แต่ยังจะสังเกตเห็นว่าระบบที่มี
การกำกับดูแลกิจการและ FG เป็นขุ่นที่อุณหภูมิต่ำและใน
รัฐกาว แต่ที่ขุ่นก็ลดลงเมื่อเทียบกับ
รัฐที่เกี่ยวข้อง การเปลี่ยนแปลงในความขุ่นซึ่งอาจ,
แต่จะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของดัชนีหักเห
ของระบบและจะเป็นเพราะปรากฏการณ์อื่น ๆ กว่า
การแยกเฟสเชื่อมโยง ดังนั้น FG-andk คาราจีแนน
อาจแยกเมื่ออุณหภูมิจะลดลงด้านล่าง
อุณหภูมิการสั่งซื้อของบรรษัทภิบาลที่นำไปสู่การก่อตัวของเครือข่าย bicontinuous นี้ได้รับก่อนหน้านี้พบ
ระบบของเจลาตินและทริน (Lore'n, แลงตันและ
Hermansson, 2002) การเปลี่ยนแปลงในความขุ่นในการเปลี่ยน
ความเข้มข้นของ FG, อิออนพลังและอุณหภูมิจะได้รับการ
กล่าวถึงด้านล่าง.
ในระยะ segregative ระบบแยกมันยกเว้น
ว่าโพลิเมอร์ชีวภาพที่เจลเป็นครั้งแรกส่วนใหญ่จะกำหนด
โครงสร้างของเจลสุดท้าย (Doublier, Garnier, Renard และ
ซานเชซ, 2000) นอกจากนี้ยังอาจจะมีกรณีในการผสม
เจลของบรรษัทภิบาลและ FG ที่อุณหภูมิห้อง CG ได้หายไป
ผ่านการสั่งซื้อและรูปแบบที่มีเครือข่ายอย่างต่อเนื่อง เอื้อม
จะยังคงอยู่ในรูปแบบขดลวดแบบสุ่มและอาจจะ
กระจายอยู่ใน CG-เครือข่ายเป็นโมเลกุลที่ละลายในน้ำ ที่
อุณหภูมิห้องผสมระบบดังนั้นจึงอาจจะมี
การเปลี่ยนรูปร่างของสองอย่างต่อเนื่อง.
ตัวอย่างของ 1% CG และ 2% FG ถูกหมุนเหวี่ยงที่ 408C,
และเฟสที่เกี่ยวข้องประกอบด้วย FG และการกำกับดูแลกิจการ
ที่ถูกเก็บรวบรวม ผลการศึกษาเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าเชื่อมโยง
ขั้นตอนประกอบด้วยประมาณ 20% ของน้ำหนักแห้งพอลิเมอ
วัสดุในขณะที่ใสมีส่วนที่เหลือ.
รูป 1. โมดูลของเด็กหนุ่มที่อุณหภูมิห้องเป็นระบบผสม 1% (w / v)
K-คาราจีแนนที่มีความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของเจลาตินปลา (FG2) โดยไม่มี
เกลือเสริม 20 มิลลิเมตรโพแทสเซียมคลอไรด์หรือ 20 มิลลิเมตรโซเดียมคลอไรด์ (เฉลี่ย ^ SD).
IJ Haug, et al / คาร์โบไฮเดรตลีเมอร์ 56 (2004) 11-19 13
ใสนี้ประกอบด้วยทั้ง CG และ FG กลายเป็น
ความโปร่งใสที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิของการสั่งซื้อ
ของบรรษัทภิบาล หลังจากที่มีการสั่งซื้อและการก่อเจลของบรรษัทภิบาลความขุ่นใน
สารละลายอีกครั้งปรากฏ ผลที่ได้นี้สนับสนุนความคิดที่
ว่าระบบผ่านเฟสใหม่และ segregative
แยกเป็น CG ไปจากขดลวดสุ่มเพื่อสั่งซื้อ
โครงสร้าง หนึ่งคำถามที่เหลือคืออย่างไรถ้า
คอมเพล็กซ์จะถูกเก็บไว้ในรัฐเจลหรือถ้าพวกเขาจะ
ละลายหลังการสั่งซื้อของด้าน CG การโจมตีและการชดเชย
ความขุ่นในสารละลายที่ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องอย่างเคร่งครัด
อุณหภูมิการสั่งซื้อ / disordering ของบรรษัทภิบาล.
เช่นในโครงสร้างสองอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิห้อง
FG ที่ความเข้มข้นต่ำอาจรบกวนคาราจีแนน
เครือข่ายเมื่อไม่มีเกลือเสริมเพิ่ม กับระบบและด้วยเหตุนี้
ทำให้เจลที่มีความแข็งแกร่งลดลงเจล นอกจากนี้ของ
โพแทสเซียมอาจ แต่เสริมสร้างเครือข่ายคาราจีแนนพอที่จะป้องกันไม่ให้ความรกโดยการปรากฏตัว
ของ FG เมื่อความเข้มข้นของ FG จะเพิ่มขึ้นที่
ผลปริมาณการยกเว้นอาจจะเป็นที่โดดเด่นมากขึ้น.
นี้อาจเพิ่มความเข้มข้นในท้องถิ่นของบรรษัทภิบาล (และ FG)
และจึงไม่เห็นด้วยกับผลกระทบของการ dearrangement ที่โดย
การปรากฏตัวของ FG เป็นมูลค่าสังเกตเห็นว่ามากที่สุดเท่าที่ 10% FG
สามารถเพิ่มลงในคาราจีแนนโดยไม่ต้องเจลลด
คุณสมบัติในระดับที่ดีใด ๆ ระบบที่มีสูงสุด
มอดุลัส, 1% CG และ 2% FG กับ 20 มิลลิเมตร KCl,
ได้รับเลือกให้เป็นระบบมาตรฐานสำหรับการตรวจสอบต่อไป
การแปล กรุณารอสักครู่..