ι-卡拉胶是硫酸化程度最高的螺旋多糖,但其凝胶特性相对较弱。金属离子在加速ι-卡拉胶凝胶化中起到了重要作用,如Ca²⁺可促进ι-卡拉胶螺旋的集聚、K⁺形式的ι-卡拉胶也可形成双螺旋二聚体。氨基酸的带电性会影响亲水胶体的凝胶特性。而以氨基酸作促凝胶剂与卡拉胶相互作用却鲜有报道。本论文采用流变仪、低场核磁共振分析、差示扫描量热仪及冷冻扫描电镜对精氨酸、谷氨酰胺和谷氨酸与钙/钾离子化ι-卡拉胶（CaIC、KIC）混合凝胶的凝胶特性进行分析,同时结合红外光谱及X射线衍射尝试阐释氨基酸与CaIC、KIC的相互作用机理。首先,经原子发射光谱法所得,CaIC的K⁺,Na⁺和Ca²⁺含量分别从3.258%,2.434%和0.909%变为0.595%,0.618%和6.657%;KIC的K⁺,Na⁺和Ca²⁺含量变为6.407%,0.622%和0.552%。对氨基酸与CaIC、KIC的混合凝胶进行pH测定可知,氨基酸的添加起到了调节CaIC和KIC凝胶体系pH的作用。氨基酸-CaIC混合凝胶的流变学特性分析可知,精氨酸、谷氨酰胺浓度分别为0.02%和0.1%时凝胶体系有最大储能模量G’、耗能模量G’’值和复数粘度;精氨酸对凝胶体系凝胶-溶胶转变温度（T_m）无显著差异,而谷氨酰胺浓度为0.2%时T_m显著降低;谷氨酸的添加使G’、G’’和复数粘度逐渐降低,但其T_m显著升高。低场核磁测试结果表明,氨基酸-CaIC混合凝胶以自由水为主,精氨酸-CaIC凝胶（ACaIC）弛豫时间T₂₃明显缩短,自由水的流动性显著降低,谷氨酰胺-CaIC凝胶（GCaIC）自由水的流动性无明显变化,而谷氨酸在浓度达到0.2%时谷氨酸-CaIC凝胶（ECaIC）弛豫时间T₂₃明显缩短。热稳定性分析结果显示,精氨酸、谷氨酰胺和谷氨酸使CaIC的热降解温度从181.29℃分别上升到255.30℃、228.41℃和218.70℃。表观形貌观察发现,精氨酸可诱导CaIC形成较完整的网络结构,0.2%浓度的谷氨酸也可促使CaIC的凝胶形成了孔径均匀的网络结构,而谷氨酰胺对CaIC的凝胶网络无显著影响。红外光谱测试结果显示,氨基酸-CaIC混合凝胶的羟基特征吸收峰均向低波数发生偏移,精氨酸与谷氨酰胺导致CaIC红外光谱出现酰胺I带的特征峰,而谷氨酸导致CaIC红外光谱出现酰胺II带的特征峰。X射线衍射结果显示,氨基酸的添加均导致CaIC的“馒头峰”降低。综上所述,精氨酸、谷氨酸与CaIC之间以静电相互作用为主,而谷氨酰胺主要以填充作用堆积在凝胶网络中。氨基酸-KIC混合凝胶的流变学特性分析可知,精氨酸、谷氨酰胺和谷氨酸均能降低KIC的频率依赖性且提高其温度稳定性,浓度分别在0.05%、0.2%和0.1%时取得最大模量和复数粘度;T_m从37.19℃上升到46.06℃、42.89℃和42.97℃。低场核磁结果显示,0.2%浓度的谷氨酸与精氨酸导致自由水的流动性降低,而谷氨酰胺导致自由水的流动性显著增强。热稳定性分析结果显示,精氨酸与谷氨酰胺浓度分别为0.2%和0.02%时取得最大热降解温度;而谷氨酸导致降解温度随浓度梯度逐渐降低。表观形貌观察可知,精氨酸和谷氨酸均促进了KIC凝胶网络的形成,而谷氨酰胺导致凝胶孔壁逐渐变薄。红外光谱光谱测试结果显示,氨基酸与KIC之间存在氢键相互作用,精氨酸与谷氨酰胺同样导致KIC红外光谱出现酰胺I带的特征峰,谷氨酸导致KIC红外光谱出现酰胺II带的特征峰。X射线衍射结果显示,氨基酸的添加对KIC的“馒头峰”未产生明显变化。以上结果同样表明,精氨酸、谷氨酸与KIC之间主要以静电相互作用为主,而谷氨酰胺静电作用弱,主要以填充作用堆积在凝胶网络中。