《Food Hydrocolloids》：Concentration - Dependent Rheology of Chia Seed Mucilage across Shear and Extensional Deformation
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•获得了奇亚籽黏液的分析性剪切和拉伸流变特征曲线。•瞬态和弱相互作用导致了奇亚籽黏液的特殊流动特性。•利用大分子的弛豫时间来解释其流动行为。•Cox–Merz图表明存在瞬态、剪切敏感的分子网络。•pH值调节分子间的连通性，但不改变底层的变形机制。引言奇亚籽（Salvia hi
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获得了奇亚籽黏液的分析性剪切和拉伸流变特征曲线。
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瞬态和弱相互作用导致了奇亚籽黏液的特殊流动特性。
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利用大分子的弛豫时间来解释其流动行为。
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Cox–Merz图表明存在瞬态、剪切敏感的分子网络。
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pH值调节分子间的连通性，但不改变底层的变形机制。
引言
奇亚籽（Salvia hispanica L.）吸水后，其种皮会释放出水溶性黏液。奇亚籽黏液（CSM）是一种富含多糖的水胶体，具有作为食品配方中天然增稠剂和稳定剂的潜力。它具有较高的持水能力（Brütsch等，2019）。其多糖部分主要由高度支链化的杂多糖组成，含有β-D-木糖、α-D-葡萄糖和4-O-甲基-α-D-葡萄糖醛酸残基（Goh等，2016；Lin等，1994）。丰富的亲水性和可电离基团促进了水合过程，这些基团也可能对浓度依赖的分子间缔合有贡献。在富含羟基的大分子体系中，氢键也可能对这些相互作用有所贡献（Q. Wang等，2026）。尽管仅靠流变学测量无法确定单个分子相互作用的贡献，但这些结构特征为CSM流变性的强浓度依赖性提供了物理化学基础。
CSM的剪切流变学已被广泛研究。Capitani等（2015）观察到随着浓度增加，粘度显著升高，同时表现出明显的剪切变稀和弱凝胶行为。Timilsena等（2015）观察到在极低多糖浓度下几乎呈牛顿流体行为，而在稀溶液区域以上则表现出剪切变稀特性的增加。相比之下，Brütsch等（2019）报告了随着CSM浓度增加，黏弹性也随之增强。近期研究证实，CSM的流变性显著受到提取和处理过程的影响。Solanki等（2024）报告了经不同分离和干燥处理所得CSM组分中存在浓度依赖的剪切变稀和弱凝胶行为。Solanki等（2026）还观察到通过脉冲电场辅助提取方法获得的CSM中，粘度和弹性响应随浓度增加而升高。这些研究共同表明，CSM的稳态剪切和振荡响应显著受到浓度、提取方法和材料组成的影响。
尽管取得了这些进展，仍有两个方面相对缺乏深入研究。首先，大多数关于CSM的流变学研究集中于恒剪切和振幅振荡测量，而对其拉伸变形响应的关注则少得多。这一点至关重要，因为剪切流和拉伸流考察的是分子取向、分子间缔合和松弛的不同方面。因此，通过毛细管变细技术（如滴到基底上的流变学方法）可获得特征丝状弛豫时间等互补信息（Dinic等，2017）。其次，溶液条件对CSM流变性的影响仍未明确。Garcia e Silva等（2022）观察到随pH值升高，流动一致性增加，而Goh等（2016）则报告在较宽的pH范围内，表观粘度变化相对有限。不同研究之间的差异可能与缓冲条件、组成、离子环境、提取历史和pH值有关。
因此，尽管已确认CSM的浓度依赖剪切变稀和黏弹性行为，但在同一CSM材料和浓度系列下，剪切条件下观察到的流变转变是否也出现在振荡和拉伸变形条件下，仍尚不确定。为弥补这一空白，本研究在两种不同缓冲条件（pH 3和pH 7）下，整合了稳态剪切、振幅振荡和DoS毛细管变细测量，研究了宽浓度范围内CSM的流变行为。因此，本研究的创新之处不在于展示剪切变稀行为本身，而在于通过整合互补的变形模式来确定浓度依赖的CSM结构和松弛变化是否在剪切和拉伸流动中一致地表现出来。缓冲条件在实验中进行了比较，但并未将其单独归因于pH值，因为缓冲体系种类和离子强度并未独立控制。
章节摘要
材料
商业奇亚籽（Salvia hispanica L.）购自当地零售商，密封于塑料袋中室温保存至使用。植物学鉴定基于供应商提供的商业产品标识。由于使用的是商业来源的种子而非田间采集的植物材料，未保存标本馆凭证标本。柠檬酸（纯度≥99.5%，ACS试剂级；Sigma-Aldrich，CAS编号77-92-9）和磷酸氢二钠
FTIR表征
在两种缓冲条件下获得的冻干整体分离CSM组分的FTIR光谱中，可以明显看到富含多糖的奇亚黏液的典型光谱特征（图S3）。pH 3样品的最小值出现在约3340 cm-1处，而pH 7样品的最小值出现在约3200 cm-1处。两个光谱在3600–3000 cm-1区域均呈现宽吸收带。该区域主要与分子内和分子间氢键有关，以及
结论
本研究通过结合FTIR表征与稳态剪切、振荡和毛细管变细测量，研究了在两种对比缓冲条件下整体分离CSM的浓度依赖性行为。在两种条件下，FTIR光谱均确认了材料富含多糖的特性，并显示了特征性的O–H和碳水化合物指纹吸收带。羰基/羧酸盐区域表现出最为显著的变化。在pH 3条件下
资助声明
本研究工作由希腊研究与创新基金会（HFRI）第五期HFRI博士奖学金计划资助（奖学金编号：20581）。
数据可用性
支持本研究结果的数据可通过合理请求向作者获取。
作者贡献声明
Kyriaki Zinoviadou：指导。Ioannis Velopoulos：撰写——初稿、方法论、调查研究、资金获取、正式分析、概念构思。Christos Ritzoulis：撰写——审阅与编辑、指导、方法论、正式分析、概念构思。
未引用参考文献
Ayerza, 1995; Capitani et al., 2012; Garcia e Silva et al., 2022; Ixtaina et al., 2011; Ixtaina et al., 2008; Morris, 1990a; Morris, 1990b; Timilsena et al., 2015a; Timilsena et al., 2015b; Wang et al., 2022.
资助声明
本研究工作由希腊研究与创新基金会（HFRI）第五期HFRI博士奖学金计划资助（奖学金编号：20581）。
Ioannis Velopoulos|Kyriaki Zinoviadou|Christos Ritzoulis
