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接觸角測量儀分析多糖溶液在食用油中的表面張力特性
發布時間：2025-11-07 點擊次數：52
多糖作為一種天然高分子化合物，廣泛應用于食品工業中，其溶液在油-水界面的行為對乳化穩定性至關重要。表面張力是表征液體表面分子間作用力的關鍵指標，而接觸角測量儀通過分析液滴形態可間接計算表面張力。北斗儀器CA200接觸角測量儀以其高精度圖像處理與自動化分析能力，成為界面化學研究的理想工具。本研究通過該設備測試多糖溶液在食用油中的表面張力，以揭示多糖在油相中的界面活性。
實驗方法：
1、樣品制備：將多糖溶解于去離子水中，制備系列濃度溶液，靜置脫泡后備用。食用油過濾去除雜質。
2、測試流程：
將食用油注入透明樣品池，確保液面平整。
使用CA200的微量注射器在油相中形成多糖溶液液滴（體積通常為2-5 μL）。
通過攝像頭捕捉液滴圖像，軟件自動擬合液滴輪廓并計算接觸角。
基于Young-Laplace方程，結合液滴形狀分析，推導多糖溶液在油中的表面張力值。
每組濃度重復測試5次，取平均值以減小誤差。
測試結果：
1、表面張力與多糖濃度的關系
實驗結果顯示，隨著多糖濃度增加，其在食用油中的表面張力顯著降低。例如，當濃度從0.1%升至1.0%時，表面張力由45 mN/m降至28 mN/m。這表明多糖分子在油-水界面吸附形成薄膜，減弱了界面分子間作用力，體現了其表面活性特性。
2、液滴形態分析
CA200捕捉的液滴圖像顯示，低濃度多糖溶液在油中形成的液滴接觸角較大，而高濃度時接觸角減小，表明界面潤濕性增強。軟件自動計算的接觸角數據與表面張力值高度一致，驗證了儀器的可靠性。
3、儀器性能評價
CA200測量儀在測試中展現了高重復性（標準差<0.5°）與靈敏度，其溫控功能（本研究在25°C恒溫下進行）有效避免了環境波動對結果的影響。軟件中的動態跟蹤模式還可用于分析表面張力隨時間的變化，為研究多糖在油相中的擴散動力學提供了可能。
北斗儀器CA200接觸角測量儀成功應用于多糖溶液在食用油中的表面張力測試，實驗證明多糖濃度對界面張力有顯著影響。該方法高效精準，為食品工業中多糖類乳化劑的優化與應用提供了可靠的技術支持。未來研究可進一步探索溫度、pH等因素對界面行為的影響，以拓展其在復雜食品體系中的應用。
