2025年7月11日 星期五

明膠的固液交織,可以這樣做

一場結構與溫度的律動

    在食品膠體的流變學研究中,明膠作為典型的熱可逆凝膠材料,其溫度回應特性始終是影響產品質構表現與結構穩定性的關鍵因素。尤其是從凝膠態(gel)向溶膠態(sol)轉變的臨界溫度區間,對食品加工參數的設定、藥品載體系統的控釋特性,以及化妝品質地調控等應用領域具有直接影響。


跟著超技 x SMS 一起探索明膠的相態轉變點

    為精准捕捉明膠在溫度變化過程中的相態行為,藉由SMS多功能物理指標分析儀的流變裝置(A/APR),結合正弦波動態測試(Sine Wave Test),追蹤其在升溫過程中的彈性(G')與黏性(G'')變化,進而識別其固液轉變的關鍵溫度點,為熱穩定性設計與質構調控提供量化依據。

明膠的溫柔轉變被看見了

    實驗中使用 6.67% 明膠溶液,在水浴中自 25°C 起每隔 0.5°C 測試一次直至 31°C,以動態觀察明膠在該溫度區間結構變化的過程。結果顯示儲能模量(Storage Modulus, G')在28.5°C時開始大幅下降,並於此溫度點與損耗模量(Loss Modulus, G'')發生交會,顯示出明膠在此溫度從以彈性為主的凝膠態轉變為以黏性為主的溶膠態。

    同時,相位角(Phase Angle)也在28.5°C附近出現跳躍式變化,從穩定的 0.71 陡升至 0.79,再持續上升至 1.24,進一步驗證了材料內部結構的顯著變化。
    瞭解明膠的關鍵相態轉變溫度,對於多個應用領域具有重要的指導意義。在食品工業中,有助於掌握果凍、慕斯與膠質糖果在室溫下的質構穩定性;在醫藥領域,該溫度可作為評估膠囊釋藥行為與體溫適應性的參考依據;而在化妝品開發中,則有助於精准調控凝膠型護膚品接觸肌膚後的質地轉變與使用膚感。

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