葡甘露聚糖(KGM)是曲面一種具有典型假塑性的高分子雜多糖，有良好的优化研究增稠性、凝膠性、葡甘成膜性、露聚磷酸生物降解性、糖超保健性和藥理作用，声法可應用於食品和生物醫學領域，酯化然而KGM水溶膠穩定性比較差，改性使它的曲面應用受到很大的限製。本文通過響應曲麵優化葡甘露聚糖超聲法磷酸酯化改性的优化研究工藝，建立了超聲輔助合成酯化魔芋葡甘露聚糖(EKGM)的葡甘二次多項數學模型，通過二次回歸設計得到了EKGM的露聚磷酸取代度（DS）與質量比、pH、糖超反應時間、声法反應溫度的酯化回歸模型，通過對酯化後產物的粘度特性、產物結構表征，透明度、顆粒形貌等性質進行研究，來檢測取代的效果，為進一步開發和應用KGM提供理論依據。下圖是KGM的結構。
KGM（河南祥瑞生物科技)，六偏磷酸鈉（SHMP)（湖北興發化工集團股份有限公司)，氫氧化鈉，鹽酸，硝酸，硫酸，鉬酸銨，抗壞血酸，磷酸二氫鉀,無水乙醇(均為分析純)。
HZT-A電子分析天平（上海貴虎實業發展有限公司)，HH-2數顯恒溫水浴鍋(上海帥登儀器有限公司)，SB-5200D超聲波清洗機（寧波新芝生物科技股份有限公司)，DF-101S集熱式恒溫磁力攪拌器（上海力辰邦西儀器科技有限公司)，DHG-9070A電熱鼓風幹燥箱（上海緒航科學儀器有限公司)，7230G可見光分光光度計（上海精密科學儀器有限公司製造)，FTIR-8400S傅裏葉變換紅外分光光度計（日本島津(SHIMADZU)公司)，pHS-25型酸度計(上海雷磁儀器廠)，掃描電鏡（SEM，JSM-5510LVA，Japan)。
稱取一定比例的SHMP和KGM，加適量水溶解SHMP，用鹽酸調到特定pH值，在磁力攪拌的過程中迅速再加入稱好的KGM混合均勻，在超聲中將反應充分加熱一段時間，反應結束後將生成物冷卻至室溫，加入40%乙醇洗滌，清洗數遍直到檢測不出磷時結束，過濾放置在表麵上，電熱鼓風幹燥箱設置80℃，進行幹燥，最後可得到酯化好的EKGM。
EKGM取代度（DS）的測定主要依據結合磷的含量，改性後結合磷的含量是由葡甘露聚糖磷酸單酯中總磷含量減去其中沒有完全結合的遊離磷的含量得到的。產物總磷含量GB/T12092-1989《澱粉及其衍生物磷總含量測定方法》方法進行測定，產物中結合磷、遊離磷測定都是根據分光光度法測定磷含量的標準曲線的方法進行顯色測得的，取代度的計算公式：
式中：Mr=162，表示澱粉分子的每個葡萄糖相對分子質量為162；Ar=31，表示磷的相對分子質量為31，磷含量為結合磷含量P%。
EKGM磷含量的測定,稱取0.5g試樣放入50mL的錐形瓶中，加入15mL(3:1，v/vH2S04和HN03混合液）硝化到液體清亮。加水約10mL冷卻並定容到100mL的容量瓶，從剛定容的容量瓶中取4mL放入50mL容量瓶中，加水約10mL,混勻後與標準曲線的顯色反應做同樣的步驟,根據標準曲線y=0.8649x-0.019，R2=0.9973測得磷的含量。
分別控製單因素變量SHMP：KGM的比例，溶液pH，超聲反應溫度以及超聲反應時間，以EKGM的取代度為指標，控製其他三個因素的值不變,來考察某一個因素的變化對取代度的影響。
在單因素實驗基礎上,確定Box-Behnken設計的自變量,並以EKGM的DS為響應值，通過響應麵分析對改性條件進行優化。數據處理采用DesignExpert10.0.7統計軟件分析。
取適量的KBr並用瑪瑙研缽研磨，取極少量幹燥後的KGM粉末，與KBr研磨均勻，放置壓片器壓片,將壓好的樣品薄片置於配有ATR附件的傅裏葉紅外光譜儀上測試，掃描波數範圍為650～4000cm-1，分辨率為4cm-1，掃描後得到KGM紅外光譜圖﹔通過相同的操作方法獲得了最佳製備條件下的EKGM紅外光譜圖，並與KGM的紅外光譜進行比較。
將EKGM與KGM做掃描電鏡對比,觀察顆粒形貌等性質。
將KGM和EKGM各自配製成0.5%的溶膠,在60℃水浴中充分溶脹，不斷攪拌，靜置冷卻至室溫,使其穩定後觀察其表觀性能並用粘度計測定其粘度。
按SHMP：KGM質量比為1:6，1:7.1:8，1:9，1:10稱取SHMP和KGM，用60ml水溶解SHMP，用鹽酸調至pH=3，在機械攪拌條件下加入KGM，待混合均勻後在超聲55℃下反應1.5h後冷卻、反應後用40%的乙醇攪拌清洗樣品直至檢測不出磷結束，過濾，幹燥，得到不同程度的EKGM進行測定、分析，見圖2。
從圖2可知，隨著SHMP:KGM的質量比變小，EKGM的DS先變大後變小，當六偏磷酸鈉用量過多時，可能不能與KGM全部反應，則取代度較小；當六偏磷酸鈉用量過少時，酯化反應結合的磷不夠，得不到充分反應，不滿足於酯化改性的條件，則取代度變小；在上述固定條件下得知，SHMP:KGM的質量比為1:7時取代度最大。
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