Princípio e processo de degradação
Vários efeitos mecânicos: o homogeneizador de alta pressão é composto principalmente por cavidades homogeneizadas de alta pressão e mecanismos de aumento de pressão. Durante o processo de homogeneização de alta pressão, a solução de poliaçúcar de casca é empurrada a alta velocidade através da cavidade de homogeneização. Neste processo, o material é simultaneamente submetido a forças mecânicas como corte de alta velocidade, vibrações de alta frequência, fenômenos de buracos e impactos de convecção. Essas forças mecânicas podem interromper ligações químicas dentro e entre moléculas de polisacar de casca, como ligações glicosídicas, etc., rompendo a estrutura molecular de cadeia longa do polisacar de casca, permitindo a degradação e a redução do seu peso molecular.
Auxiliar o efeito térmico: um certo efeito térmico é gerado durante a força mecânica, o que também ajuda a promover a reação de degradação das moléculas de açúcar da casca. O efeito térmico pode intensificar o movimento das moléculas de açúcar de casca e diminuir a força intermolécular, tornando os ligamentos químicos mais susceptíveis de ser destruídos.
Fatores que afetam o efeito de degradação
Pressão homogênea: em geral, quanto maior a pressão homogênea, melhor o efeito de degradação do açúcar da casca. A maior pressão pode fazer com que a solução de poliaçúcar de casca seja submetida a forças mecânicas mais fortes, com maior grau de ruptura da cadeia molecular e menor peso molecular do produto de degradação.
Número de ciclos: ciclos múltiplos através do homogeneizador de alta pressão podem aumentar a degradação do poliaçúcar da casca. Com o aumento do número de ciclos, as moléculas de açúcar de casca continuam a ser afetadas por forças mecânicas, a cadeia molecular é gradualmente interrompida e o peso molecular do produto de degradação diminui constantemente.
Características da matéria-prima: o peso molecular inicial do açúcar de casca, o grau de desacetílido e outras propriedades também afetam o efeito de degradação da tecnologia de homogeneização de alta pressão. Os poliaçúcares com maior peso molecular inicial requerem maior pressão ou mais ciclos para obter melhores efeitos de degradação; Enquanto isso, a ligação de hidrogênio entre moléculas de poliaçúcar de casca com alto grau de desacetílido é mais fraca e pode ser mais facilmente degradada.
- Propriedades da solução: a concentração da solução de poliaçúcar de casca, o tipo de solvente, etc. também pode afetar o efeito de degradação. Por exemplo, em um intervalo de concentrações apropriado, concentrações mais altas de soluções de poliaçúcar de casca podem aumentar as interações intermoléculares, exigindo uma pressão maior para a degradação; Diferentes solventes podem afetar a solubilidade e a estrutura molecular das moléculas de poliaçúcar de casca e, por sua vez, afetar o efeito de degradação.
Análise e caracterização dos produtos de degradação:
Determinação do peso molecular: o peso molecular do produto de degradação do polisacar da concha e sua distribuição podem ser medidos por métodos como cromatografia de penetração em gel (GPC). Este é um indicador importante para avaliar os efeitos de degradação da tecnologia de homogeneização de alta pressão, refletindo intuitivamente o grau em que a cadeia molecular do poliaçúcar da concha está interrompida.
Análise estrutural: O uso de técnicas como espectroscopia infravermelha (IR) e ressonância magnética nuclear (RMN) permite analisar a estrutura dos produtos de degradação do polisacar da concha para determinar mudanças na sua estrutura química, como a ruptura de ligações glicosídicas, mudanças nos grupos funcionais, etc.
Observação morfológica: microscópio eletrônico de varredura (SEM), microscópio eletrônico de transmissão (TEM), etc. podem ser usados ​​para observar a morfologia e a microestrutura dos produtos de degradação do polisacar da concha, para entender o efeito da tecnologia de homogeneização de alta pressão na morfologia das partículas do polisacar da concha.

4. Área de aplicação:

- Área biomédica: os produtos de degradação do polisacar de baixo peso molecular têm boa biocompatibilidade e biodegradabilidade, com amplas aplicações na entrega de medicamentos, engenharia de tecidos e outros. Por exemplo, pode ser usado como um veículo para melhorar a biodisponibilidade de medicamentos; Utilizado para preparar materiais de reparação de tecidos que promovem o crescimento e a diferenciação das células. - Indústria alimentar: os produtos de degradação do poliaçúcar de casca podem ser usados ​​como aditivos alimentares para conservação, conservação, espessamento, etc. Depois da degradação da tecnologia de homogeneização de alta pressão, os poliaçúcares de casca são mais solúveis e dispersos no sistema alimentar e podem desempenhar melhor suas propriedades funcionais. - Área agrícola: os produtos de degradação dos poliaçúcares podem servir como reguladores do crescimento das plantas, promovendo o crescimento e o desenvolvimento das plantas; Também pode ser usado para preparar biopesticidas, com um certo efeito de prevenção contra pragas e doenças. - Área de cosméticos: nos cosméticos, os produtos de degradação de açúcar de casca podem ser usados ​​para hidratar, antioxidantes, antibacterianos, etc., para melhorar o desempenho e a qualidade dos cosméticos.

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