การศึกษาพฤติกรรมทางรีโอโลยีของระบบสารประกอบกลูโคแมนแนนบุกและไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส

วัตถุวิจัยใช้ระบบสารประกอบของบุกกลูโคแมนแนน (KGM) และไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) และทำการทดสอบแรงเฉือนในสภาวะคงตัว ความถี่ และอุณหภูมิแบบกวาดบนระบบสารประกอบโดยใช้รีโอมิเตอร์แบบหมุน วิเคราะห์อิทธิพลของเศษส่วนมวลสารละลายและอัตราส่วนสารประกอบต่อความหนืดและคุณสมบัติรีโอโลยีของระบบสารประกอบ KGM/HPMC ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าระบบสารประกอบ KGM/HPMC นั้นเป็นของไหลที่ไม่ใช่แบบนิวตัน และการเพิ่มขึ้นของเศษส่วนมวลและปริมาณ KGM ของระบบจะลดความลื่นไหลของสารละลายสารประกอบและเพิ่มความหนืด ในสถานะโซล สายโซ่โมเลกุล KGM และ HPMC จะสร้างโครงสร้างที่กะทัดรัดมากขึ้นผ่านปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำ การเพิ่มเศษส่วนมวลของระบบและปริมาณ KGM มีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพของโครงสร้าง ในระบบเศษส่วนมวลต่ำ การเพิ่มปริมาณ KGM จะเป็นประโยชน์ต่อการก่อตัวของเจลเทอร์โมโทรปิก ในขณะที่อยู่ในระบบเศษส่วนมวลสูง การเพิ่มเนื้อหาของ HPMC จะเอื้อต่อการก่อตัวของเจลเทอร์โมโทรปิก

คำสำคัญ:กลูโคแมนแนนบุก; ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส; สารประกอบ; พฤติกรรมทางรีโอโลจี

โพลีแซ็กคาไรด์ธรรมชาติถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารเนื่องจากมีคุณสมบัติในการทำให้ข้นขึ้น เป็นอิมัลชัน และเกิดเจล Konjac glucomannan (KGM) เป็นโพลีแซ็กคาไรด์จากพืชธรรมชาติที่ประกอบด้วยβ-ดี-กลูโคสและβ-D-mannose ในอัตราส่วน 1.6:1 โดยทั้งสองตัวเชื่อมโยงกันด้วยβ-1,4 พันธะไกลโคซิดิกใน C- มีอะซิทิลจำนวนเล็กน้อยที่ตำแหน่ง 6 (ประมาณ 1 อะซิทิลต่อทุกๆ 17 สารตกค้าง) อย่างไรก็ตาม สารละลายน้ำ KGM ที่มีความหนืดสูงและการไหลต่ำจะจำกัดการใช้งานในการผลิต ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เป็นโพรพิลีนไกลคอลอีเทอร์ของเมทิลเซลลูโลสซึ่งเป็นของอีเทอร์เซลลูโลสที่ไม่ใช่ไอออนิก HPMC สามารถสร้างฟิล์ม ละลายน้ำได้ และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ HPMC มีความหนืดต่ำและความแข็งแรงของเจลที่อุณหภูมิต่ำ และประสิทธิภาพการประมวลผลค่อนข้างต่ำ แต่สามารถสร้างเจลคล้ายของแข็งที่มีความหนืดค่อนข้างได้ที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นกระบวนการผลิตจำนวนมากจึงต้องดำเนินการที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้มีการใช้พลังงานในการผลิตสูง ต้นทุนการผลิตสูง งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าหน่วยมานโนสที่ไม่ถูกแทนที่บนสายโซ่โมเลกุล KGM สามารถสร้างบริเวณการเชื่อมโยงข้ามที่ไม่ชอบน้ำแบบอ่อนกับหมู่ที่ไม่ชอบน้ำบนสายโซ่โมเลกุล HPMC ผ่านอันตรกิริยาที่ไม่ชอบน้ำ โครงสร้างนี้สามารถชะลอและป้องกันการเกิดเจลด้วยความร้อนของ HPMC ได้บางส่วน และลดอุณหภูมิเจลของ HPMC ลง นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาถึงคุณสมบัติความหนืดต่ำของ HPMC ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ คาดว่าการผสมกับ KGM จะสามารถปรับปรุงคุณสมบัติความหนืดสูงของ KGM และปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลได้ ดังนั้น บทความนี้จะสร้างระบบสารประกอบ KGM/HPMC เพื่อสำรวจอิทธิพลของเศษส่วนมวลสารละลายและอัตราส่วนสารประกอบต่อคุณสมบัติทางรีโอโลยีของระบบ KGM/HPMC และให้ข้อมูลอ้างอิงทางทฤษฎีสำหรับการประยุกต์ใช้ระบบสารประกอบ KGM/HPMC ใน อุตสาหกรรมอาหาร

1. วัสดุและวิธีการ

1.1 วัสดุและรีเอเจนต์

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส, KIMA CHEMICAL CO.,LTD, เศษส่วนมวล 2%, ความหนืด 6 mPa·ส; เศษส่วนมวลเมทอกซี 28% ~ 30%; เศษส่วนมวลไฮดรอกซีโพรพิล 7.0%~12%

Konjac glucomannan, Wuhan Johnson Konjac Food Co., Ltd., ความหนืดของสารละลายในน้ำ 1 wt%28,000 เมกะปาสคาล·s.

1.2 เครื่องมือและอุปกรณ์

รีโอมิเตอร์แบบหมุน MCR92, Anton Paar Co., Ltd., ออสเตรีย; เครื่องทำน้ำบริสุทธิ์พิเศษ UPT-II-10T, Sichuan Youpu Ultrapure Technology Co., Ltd.; เครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์อิเล็กทรอนิกส์ AB-50 จากบริษัท Swiss Mette LHS-150HC อ่างน้ำอุณหภูมิคงที่ Wuxi Huaze Technology Co., Ltd.; เครื่องกวนไฟฟ้า JJ-1 โรงงานเครื่องมือแพทย์จินตัน มณฑลเจียงซู

1.3 การเตรียมสารละลายผสม

ชั่งน้ำหนักผง HPMC และ KGM ด้วยอัตราส่วนการผสมที่แน่นอน (อัตราส่วนมวล: 0:10, 3:7, 5:5, 7:3, 10:0) จากนั้นค่อยๆ เติมลงในน้ำปราศจากไอออนในอัตราส่วน 60°อ่างน้ำ C และคนเป็นเวลา 1.5~ 2 ชั่วโมงเพื่อให้กระจายตัวเท่าๆ กัน และเตรียมสารละลายไล่ระดับ 5 ชนิดโดยมีเศษส่วนมวลของแข็งทั้งหมด 0.50%, 0.75%, 1.00%, 1.25% และ 1.50% ตามลำดับ

1.4 การทดสอบคุณสมบัติทางรีโอโลยีของสารละลายผสม

การทดสอบแรงเฉือนในสภาวะคงที่: เส้นโค้งรีโอโลยีของสารละลายสารประกอบ KGM/HPMC วัดโดยใช้กรวยและเพลต CP50 ช่องว่างระหว่างเพลตด้านบนและด้านล่างได้รับการแก้ไขที่ 0.1 มม. อุณหภูมิการวัดคือ 25°C และช่วงอัตราเฉือนคือ 0.1 ถึง 100 s-1

การสแกนความเครียด (การกำหนดขอบเขตความหนืดเชิงเส้น): ใช้เพลต PP50 เพื่อวัดขอบเขตความหนืดเชิงเส้นและกฎการเปลี่ยนแปลงโมดูลัสของสารละลายผสม KGM/HPMC ตั้งค่าระยะห่างเป็น 1.000 มม. ความถี่คงที่เป็น 1Hz และอุณหภูมิการวัดเป็น 25°C. ช่วงความเครียดคือ 0.1%~100%

การกวาดความถี่: ใช้เพลต PP50 เพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงโมดูลัสและการขึ้นต่อความถี่ของสารละลายผสม KGM/HPMC ระยะห่างตั้งไว้ที่ 1.000 มม. ความเครียด 1% อุณหภูมิการวัดคือ 25°C และช่วงความถี่คือ 0.1-100 Hz

การสแกนอุณหภูมิ: โมดูลัสและการพึ่งพาอุณหภูมิของสารละลายผสม KGM/HPMC ถูกวัดโดยใช้เพลต PP50 ระยะห่างถูกกำหนดไว้ที่ 1.000 มม. ความถี่คงที่คือ 1 Hz การเสียรูปคือ 1% และอุณหภูมิอยู่ที่ 25 ถึง 90°C.

2. ผลลัพธ์และการวิเคราะห์

2.1 การวิเคราะห์เส้นโค้งการไหลของระบบผสม KGM/HPMC

ความหนืดเทียบกับกราฟอัตราเฉือนของสารละลาย KGM/HPMC ที่มีอัตราส่วนการผสมต่างกันที่เศษส่วนมวลต่างกัน ของไหลที่มีความหนืดเป็นฟังก์ชันเชิงเส้นของอัตราเฉือนเรียกว่าของไหลของนิวตัน หรือเรียกว่าของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตัน จากเส้นโค้งจะเห็นได้ว่าความหนืดของสารละลาย KGM และสารละลายสารประกอบ KGM/HPMC ลดลงตามการเพิ่มขึ้นของอัตราเฉือน ยิ่งปริมาณ KGM สูงเท่าใด เศษส่วนมวลของระบบก็จะยิ่งสูงขึ้น และปรากฏการณ์การเฉือนบางลงของสารละลายก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น นี่แสดงให้เห็นว่าระบบสารประกอบ KGM และ KGM/HPMC เป็นของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตัน และประเภทของของเหลวของระบบสารประกอบ KGM/HPMC ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดย KGM

จากดัชนีการไหลและค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดของสารละลาย KGM/HPMC ที่มีเศษส่วนมวลต่างกันและอัตราส่วนสารประกอบต่างกัน จะเห็นได้ว่าค่า n ของระบบสารประกอบ KGM, HPMC และ KGM/HPMC ล้วนน้อยกว่า 1 ซึ่งบ่งชี้ว่าสารละลายนั้น ของเหลวเทียมทั้งหมด สำหรับระบบผสม KGM/HPMC การเพิ่มขึ้นของเศษส่วนมวลของระบบจะทำให้เกิดการพันกันและปฏิสัมพันธ์อื่นๆ ระหว่างสายโซ่โมเลกุลของ HPMC และ KGM ในสารละลาย ซึ่งจะลดการเคลื่อนที่ของสายโซ่โมเลกุล ซึ่งจะช่วยลดค่า n ของ ระบบ ในเวลาเดียวกัน ด้วยปริมาณ KGM ที่เพิ่มขึ้น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสายโซ่โมเลกุล KGM ในระบบ KGM/HPMC จะได้รับการปรับปรุง ซึ่งช่วยลดความคล่องตัวและส่งผลให้ค่า n ลดลง ในทางตรงกันข้าม ค่า K ของสารละลายผสม KGM/HPMC จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องด้วยการเพิ่มขึ้นของเศษส่วนมวลของสารละลายและปริมาณ KGM ซึ่งสาเหตุหลักมาจากการเพิ่มขึ้นของเศษส่วนมวลของระบบและปริมาณ KGM ซึ่งทั้งคู่เพิ่มเนื้อหาของ กลุ่มที่ชอบน้ำในระบบ เพิ่มปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลภายในสายโซ่โมเลกุลและระหว่างสายโซ่ จึงเพิ่มรัศมีอุทกพลศาสตร์ของโมเลกุล ทำให้มีโอกาสน้อยที่จะถูกวางตัวภายใต้การกระทำของแรงเฉือนภายนอกและเพิ่มความหนืด

ค่าทางทฤษฎีของความหนืดแบบเฉือนเป็นศูนย์ของระบบสารประกอบ KGM/HPMC สามารถคำนวณได้ตามหลักการผลรวมลอการิทึมข้างต้น และสามารถหาค่าการทดลองได้โดยการประมาณค่านอกขอบเขตที่เหมาะสมของ Carren ของเส้นโค้งอัตราความหนืด-แรงเฉือน เมื่อเปรียบเทียบค่าที่ทำนายไว้ของความหนืดเป็นศูนย์เฉือนของระบบสารประกอบ KGM/HPMC กับเศษส่วนมวลต่างกันและอัตราส่วนการผสมต่างกันกับค่าทดลอง จะเห็นได้ว่าค่าจริงของความหนืดเป็นศูนย์เฉือนของสารประกอบ KGM/HPMC สารละลายมีค่าน้อยกว่าค่าทางทฤษฎี สิ่งนี้บ่งชี้ว่ามีการสร้างชุดประกอบใหม่ที่มีโครงสร้างหนาแน่นในระบบที่ซับซ้อนของ KGM และ HPMC การศึกษาที่มีอยู่ได้แสดงให้เห็นว่าหน่วยแมนโนสที่ไม่ถูกแทนที่บนสายโซ่โมเลกุล KGM สามารถโต้ตอบกับกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำบนสายโซ่โมเลกุล HPMC เพื่อสร้างบริเวณการเชื่อมโยงที่ไม่ชอบน้ำแบบเชื่อมโยงข้ามแบบอ่อน สันนิษฐานว่าโครงสร้างการประกอบใหม่ที่มีโครงสร้างค่อนข้างหนาแน่นส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำ เมื่ออัตราส่วน KGM ต่ำ (HPMC > 50%) ค่าที่แท้จริงของความหนืดเป็นศูนย์เฉือนของระบบ KGM/HPMC จะต่ำกว่าค่าทางทฤษฎี ซึ่งบ่งชี้ว่าที่ปริมาณ KGM ต่ำ โมเลกุลจำนวนมากขึ้นจะมีส่วนร่วมในความหนาแน่นมากขึ้นใหม่ โครงสร้าง. ในการก่อตัวของ ความหนืดเป็นศูนย์เฉือนของระบบจะลดลงอีก

2.2 การวิเคราะห์กราฟเส้นโค้งความเครียดของระบบสารประกอบ KGM/HPMC

จากกราฟความสัมพันธ์ของโมดูลัสและความเครียดเฉือนของสารละลาย KGM/HPMC ที่มีเศษส่วนมวลต่างกันและอัตราส่วนการผสมต่างกัน จะเห็นได้ว่าเมื่อความเครียดเฉือนน้อยกว่า 10% ค่า G-และจี-ของระบบสารประกอบโดยพื้นฐานแล้วจะไม่เพิ่มขึ้นตามแรงเฉือน อย่างไรก็ตาม มันแสดงให้เห็นว่าภายในช่วงความเครียดเฉือนนี้ ระบบสารประกอบสามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกผ่านการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสายโซ่โมเลกุล และโครงสร้างของระบบสารประกอบไม่ได้รับความเสียหาย เมื่อความเครียดเฉือน>10% ภายนอกภายใต้การกระทำของแรงเฉือน ความเร็วในการแยกตัวของสายโซ่โมเลกุลในระบบที่ซับซ้อนจะมากกว่าความเร็วการพันกัน G-และจี-เริ่มลดลง และระบบจะเข้าสู่บริเวณที่มีความหนืดไม่เชิงเส้น ดังนั้น ในการทดสอบความถี่ไดนามิกครั้งต่อไป พารามิเตอร์ความเครียดเฉือนจึงถูกเลือกเป็น 1% สำหรับการทดสอบ

2.3 การวิเคราะห์เส้นโค้งกวาดความถี่ของระบบผสม KGM/HPMC

กราฟความแปรผันของโมดูลัสการจัดเก็บและโมดูลัสการสูญเสียพร้อมความถี่สำหรับโซลูชัน KGM/HPMC ที่มีอัตราส่วนการผสมต่างกันภายใต้เศษส่วนมวลที่ต่างกัน โมดูลัสการสะสม G' แสดงถึงพลังงานที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลังจากการเก็บรักษาชั่วคราวในการทดสอบ และโมดูลัสการสูญเสีย G” หมายถึงพลังงานที่จำเป็นสำหรับการไหลเริ่มแรก ซึ่งเป็นการสูญเสียที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ และสุดท้ายก็ถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนเฉือน จะเห็นได้ว่า เมื่อความถี่การสั่นเพิ่มขึ้น โมดูลัสการสูญเสีย G-มีค่ามากกว่าโมดูลัสการจัดเก็บข้อมูล G เสมอ-แสดงพฤติกรรมของเหลว ในช่วงความถี่ทดสอบ โมดูลัสการจัดเก็บ G' และโมดูลัสการสูญเสีย G” จะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของความถี่การสั่น สาเหตุหลักมาจากการที่ความถี่การสั่นเพิ่มขึ้นทำให้ส่วนของโซ่โมเลกุลในระบบไม่มีเวลาที่จะกลับคืนสู่การเสียรูปได้ในเวลาอันสั้น สถานะก่อนหน้านี้จึงแสดงปรากฏการณ์ที่สามารถกักเก็บพลังงานได้มากขึ้น ( G ที่ใหญ่กว่า-) หรือจำเป็นต้องสูญหาย (ช-).

เมื่อความถี่การสั่นเพิ่มขึ้น โมดูลัสการจัดเก็บข้อมูลของระบบจะลดลงอย่างกะทันหัน และด้วยการเพิ่มขึ้นของเศษส่วนมวลและเนื้อหา KGM ของระบบ จุดความถี่ของการลดลงอย่างกะทันหันจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น การลดลงอย่างกะทันหันอาจเกิดจากการทำลายโครงสร้างขนาดกะทัดรัดที่เกิดจากความสัมพันธ์ที่ไม่ชอบน้ำระหว่าง KGM และ HPMC ในระบบโดยการตัดภายนอก นอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นของเศษส่วนมวลของระบบและปริมาณ KGM ยังเป็นประโยชน์ในการรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างที่มีความหนาแน่น และเพิ่มค่าความถี่ภายนอกที่ทำลายโครงสร้าง

2.4 การวิเคราะห์เส้นโค้งการสแกนอุณหภูมิของระบบคอมโพสิต KGM/HPMC

จากเส้นโค้งของโมดูลัสการสะสมและโมดูลัสการสูญเสียของสารละลาย KGM/HPMC ที่มีเศษส่วนมวลต่างกันและอัตราส่วนการผสมต่างกัน จะเห็นได้ว่าเมื่อเศษส่วนมวลของระบบคือ 0.50% ค่า G-และจี-ของสารละลาย HPMC แทบจะไม่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ และจี->ช-ความหนืดของระบบมีอิทธิพลเหนือ เมื่อเศษส่วนมวลเพิ่มขึ้น G-ของสารละลาย HPMC ในตอนแรกยังคงไม่เปลี่ยนแปลง จากนั้นจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และ G-และจี-ตัดกันที่ประมาณ 70°C (อุณหภูมิจุดตัดคือจุดเจล) และระบบจะก่อตัวเป็นเจลในเวลานี้ ซึ่งบ่งชี้ว่า HPMC เป็นเจลที่เกิดจากความร้อน สำหรับสารละลาย KGM เมื่อเศษส่วนมวลของระบบคือ 0.50% และ 0.75% ค่า G-และ G ของระบบ “แสดงแนวโน้มลดลง; เมื่อเศษส่วนมวลเพิ่มขึ้น G' และ G” ของสารละลาย KGM จะลดลงก่อนแล้วจึงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าสารละลาย KGM แสดงคุณสมบัติคล้ายเจลที่เศษส่วนมวลสูงและอุณหภูมิสูง

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น G-และจี-ของระบบเชิงซ้อน KGM/HPMC ลดลงในช่วงแรกแล้วเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และ G-และจี-ปรากฏจุดตัดกัน และระบบก่อตัวเป็นเจล เมื่อโมเลกุล HPMC อยู่ที่อุณหภูมิต่ำ พันธะไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นระหว่างกลุ่มที่ชอบน้ำบนสายโซ่โมเลกุลและโมเลกุลของน้ำ และเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความร้อนที่ใช้ไปจะทำลายพันธะไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นระหว่าง HPMC และโมเลกุลของน้ำ ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของโมเลกุลขนาดใหญ่ของ HPMC โซ่ กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำบนพื้นผิวจะถูกเปิดเผย การรวมตัวของสิ่งที่ไม่ชอบน้ำเกิดขึ้น และเกิดเจลเทอร์โมโทรปิก สำหรับระบบเศษส่วนมวลต่ำ ปริมาณ KGM มากขึ้นจะทำให้เกิดเจลได้ สำหรับระบบเศษส่วนมวลสูง ปริมาณ HPMC มากขึ้นจะสามารถสร้างเจลได้ ในระบบเศษส่วนมวลต่ำ (0.50%) การมีอยู่ของโมเลกุล KGM จะช่วยลดความน่าจะเป็นของการสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล HPMC จึงเพิ่มความเป็นไปได้ที่จะสัมผัสกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำในโมเลกุล HPMC ซึ่งเอื้อต่อการก่อตัวของเจลเทอร์โมโทรปิก ในระบบเศษส่วนมวลสูง หากปริมาณ KGM สูงเกินไป ความหนืดของระบบจะสูง ซึ่งไม่เอื้อต่อการเชื่อมโยงที่ไม่ชอบน้ำระหว่างโมเลกุล HPMC และ KGM ซึ่งไม่เอื้อต่อการก่อตัวของเจลเทอร์โมเจนิก

3. บทสรุป

ในบทความนี้ จะศึกษาพฤติกรรมทางรีโอโลยีของระบบสารประกอบของ KGM และ HPMC ผลการวิจัยพบว่าระบบสารประกอบของ KGM/HPMC นั้นเป็นของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตัน และประเภทของของเหลวของระบบสารประกอบของ KGM/HPMC ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดย KGM การเพิ่มเศษส่วนมวลของระบบและปริมาณ KGM จะทำให้ความลื่นไหลของสารละลายสารประกอบลดลง และเพิ่มความหนืดด้วย ในสถานะโซล สายโซ่โมเลกุลของ KGM และ HPMC จะสร้างโครงสร้างที่หนาแน่นขึ้นผ่านปฏิกิริยาที่ไม่ชอบน้ำ โครงสร้างในระบบถูกทำลายโดยการตัดเฉือนภายนอก ส่งผลให้โมดูลัสการจัดเก็บของระบบลดลงอย่างกะทันหัน การเพิ่มขึ้นของเศษส่วนมวลของระบบและปริมาณ KGM มีประโยชน์ในการรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างหนาแน่น และเพิ่มค่าความถี่ภายนอกที่ทำลายโครงสร้าง สำหรับระบบเศษส่วนมวลต่ำ ปริมาณ KGM ที่มากขึ้นเอื้อต่อการก่อตัวของเจล สำหรับระบบเศษส่วนมวลสูง ปริมาณ HPMC ที่มากขึ้นเอื้อต่อการก่อตัวของเจล