海藻酸鈉的凝膠原理是什么?
海藻酸鈉遇到鈣離子可迅速發(fā)生離子交換,生成凝膠。利用這種性質(zhì),將海藻酸鹽溶液滴入含有鈣離子的水溶液中可產(chǎn)生海藻酸鈣膠球,使用噴嘴,可制造出凝膠纖維;
將含有鈣離子的水溶液加入海藻酸鹽溶液,可生成凝膠凍。 海藻酸鈉與鈣離子形成的凝膠具有熱不可逆性。
擴展資料:
海藻酸鈉是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取碘和甘露醇之后的副產(chǎn)物,其分子由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic,M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic,G)按(1→4)鍵連接而成。海藻酸鈉的水溶液具有較高的黏度,已被用作食品的增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑等。
海藻酸鈉是無毒食品,早在1938年就已被收入美國藥典。海藻酸鈉含有大量的—COO-,在水溶液中可表現(xiàn)出聚陰離子行為,具有一定的黏附性,可用作治療黏膜組織的 藥物載體。
在酸性條件下,—COO-轉(zhuǎn)變成—COOH,電離度降低,海藻酸鈉的親水性降低,分子鏈收縮,pH值增加時,—COOH基團不斷地解離,海藻酸鈉的親水性增加,分子鏈伸展。
因此,海藻酸鈉具有明顯的pH敏感性。海藻酸鈉可以在極其溫和的條件下快速形成凝膠,當有Ca2+、Sr2+等陽離子存在時,G單元上的Na+與二價陽離子發(fā)生離子交換反應(yīng),G單元堆積形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而形成水凝膠。
海藻酸鈉形成凝膠的條件溫和,這可以避免敏感性藥物、蛋白質(zhì)、細胞和酶等活性物質(zhì)的失活。由于這些優(yōu)良的特性,海藻酸鈉已經(jīng)在食品工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
優(yōu)勢
海藻酸鈉作為飲料和乳品的增稠劑,在增稠方面有獨特的優(yōu)勢:海藻酸鈉良好的流動性,使得添加后的飲品口感柔滑;并且可以防止產(chǎn)品消毒過程中的黏度下降現(xiàn)象。在利用海藻酸鈉作為增稠劑時,應(yīng)盡量使用分子量較大的產(chǎn)品,適量添加Ca。可以大大提高海藻酸鈉的黏度。
海藻酸鈉是冰激凌等冷飲的高檔穩(wěn)定劑,它可使冰淇淋等冷飲食品產(chǎn)生平滑的外觀、柔滑的口感。由于海藻酸鈣可形成穩(wěn)定熱不可逆凝膠,因而在運輸、儲藏過程中不會變粗糙(冰晶生長),不會發(fā)生由于溫度波動而引起的冰淇淋變形現(xiàn)象;
同時這種冰淇淋食用時無異味,既提高了膨脹率又提高了融點,使得產(chǎn)品的質(zhì)量和效益都有顯著提高。產(chǎn)品口感柔滑、細膩、口味良好。添加量較低,一般為1-3%,國外添加量為5-10%。
海藻酸鈉作為乳制品及飲料的穩(wěn)定劑,穩(wěn)定的冰凍牛乳具有良好的口感,無粘感和僵硬感,在攪拌時有粘性,并有遲滯感。
參考資料:百度百科—海藻酸鈉
海藻酸鈉是應(yīng)用最廣泛的水溶性海藻酸鹽。海藻酸鈉遇到鈣離子可迅速發(fā)生離子交換,生成凝膠。利用這種性質(zhì),將海藻酸鹽溶液滴入含有鈣離子的水溶液中可產(chǎn)生海藻酸鈣膠球,使用噴嘴,可制造出凝膠纖維;將含有鈣離子的水溶液加入海藻酸鹽溶液,可生成凝膠凍。海藻酸鈉與鈣離子形成的凝膠具有熱不可逆性,凝膠性能不受溫度影響,可進行加熱滅菌和微波爐等處理。海藻酸鈉凝膠化的速度與鈣鹽的種類、鈣離子絡(luò)合劑和溶液的酸堿度有關(guān),可通過調(diào)節(jié)以上三個要素,控制凝膠化的速度。高G型海藻酸鈉生成的凝膠硬度大但易碎;高M型海藻酸鈉生成的凝膠則相反,柔任性好但硬度小,通過調(diào)整兩種海藻酸鹽的比例,可生產(chǎn)出不同強度的凝膠。利用其凝膠特性可制作各種仿生食品,彌補天然食品不足,同時兼有保健功效。韓國釜京大學研究人員提供的資料表明,人體對海藻中鈣的吸收率是碳酸鈣的3倍,比其它食品吸收快。答疑專家:李可昌 青島明月海藻集團有限公司
明膠使用后不凝固是什么原因?
1%浸泡充分后水浴加熱溶解,置冷后液體還是液體,只是用手碰液體會感覺一點粘感,但液體稠度根本沒有增加。以為是原料問題,換用純凈水先2%嘗試仍沒有任何增稠或凝固的效果。明膠是在網(wǎng)上一家化工原料店買的,看評價來說應(yīng)該不是假的明膠?,F(xiàn)在冬天的溫度也只有十度左右也不至于到達明膠的熔點。求解原因。將溶解好的海藻酸鈉溶液加入溶解好的明膠水溶液,將兩種溶液按一定比例共混,脫泡、減壓脫泡后,在室溫條件下于凝固浴中以濕法紡絲制備海藻/明膠纖維,該共混纖維具有較高的生理活性、優(yōu)良的力學性能和吸水率,在醫(yī)療領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,尤其適用于制造無紡布作傷口敷料。 海藻酸微溶于水,不溶于大部分有機溶劑。它溶于堿性溶液,使溶液具有粘性。海藻酸鈉粉末遇水變濕,微粒的水合作用使其表面具有粘性。然后微粒迅速粘合在一起形成團塊,團塊很緩慢的完全水化并溶解。如果水中含有其它與海藻酸鹽競爭水合的化合物,則海藻酸鈉更難溶解于水中。水中的糖、淀粉或蛋白質(zhì)會降低海藻酸鈉的水合速率,混合時間有必要延長。單價陽離子的鹽(如NaCl)在濃度高于0.5%時也會有類似的作用。海藻酸鈉在1%的蒸餾水溶液中的pH值約為7.2。 穩(wěn)定性 海藻酸鈉具有吸濕性,平衡時所含水分的多少取決于相對濕度。干燥的海藻酸鈉在密封良好的容器內(nèi)于25℃及以下溫度儲存相當穩(wěn)定。海藻酸鈉溶液在pH5~9時穩(wěn)定。聚合度(DP)和分子量與海藻酸鈉溶液的粘性直接相關(guān),儲藏時粘性的降低可用來估量海藻酸鈉去聚合的程度。高聚合度的海藻酸鈉穩(wěn)定性不及低聚合度的海藻酸鈉。據(jù)報道海藻酸鈉可經(jīng)質(zhì)子催化水解,該水解取決于時間、pH和溫度。藻酸丙二醇酯溶液在室溫下、pH3~4時穩(wěn)定;pH小于2或大于6時,即使在室溫下粘性也會很快降低。 免疫原性和生物相容性 海藻酸鈉是一種天然、生物能降解的生物高聚物。海藻酸鈉中發(fā)現(xiàn)的化學成分和促有絲分裂的雜質(zhì)是海藻酸鹽鈉具有免疫原性的主要原因。很多報道顯示植入海藻酸鈉會產(chǎn)生纖維化反應(yīng)。據(jù)知海藻酸鈉可能含有熱原、多酚、蛋白質(zhì)和復雜的碳水化合物。多酚的存在很可能對固定化細胞有害,而熱原、蛋白質(zhì)和復雜的碳水化合物會誘使宿主產(chǎn)生免疫反應(yīng)。 Yang S用新的交聯(lián)方法制備了明膠/海藻酸鈉復合物類的可吸收海綿體。對其進行SEM觀察發(fā)現(xiàn),海綿基本是均勻的,且證明形態(tài)取決于明膠/海藻酸鈉比例,與交聯(lián)度無關(guān)。雖然發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng),海綿在膠原酶的生理鹽水緩沖液中仍可降解。 海藻酸/膠原共混纖維生物相容性好,粘附性強,具有促進傷口愈合的活性功能及止血功能,具有較好的藥物及生長緩釋作用,可與局部抗菌藥物組合制成基因工程敷料用于感染創(chuàng)面;也可與活性生長因子或活性細胞組合制成基因工程敷料用于頑固性潰瘍及燒傷創(chuàng)面;無菌、低過敏原、無毒、無熱源。 海藻酸/(膠原)明膠纖維的強度是利用Ca++交聯(lián)及其之間的聚電解質(zhì)效應(yīng)而得到的。海藻酸鈉能與Ca++絡(luò)合形成水凝膠,主要反應(yīng)機理為G單元與Ca++絡(luò)合交聯(lián),形成蛋盒(egg-box)結(jié)構(gòu),G基團堆積而形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變成水凝膠纖維而析出。酸浴的主要作用是得到-NH3+,因為在制備紡絲液時,需要調(diào)節(jié)(膠原)明膠的pH值為弱堿性,目的是屏蔽掉(膠原)明膠的-NH3+,避免(膠原)明膠與海藻酸鈉形成凝膠沉淀,提高二者的相容性;而紡制成纖維后在酸浴中將 (膠原)明膠的-NH2轉(zhuǎn)變成為-NH3+,NH3+與-COO-產(chǎn)生聚電解質(zhì)效應(yīng),提高纖維之間的交聯(lián)度,提高了纖維的斷裂強度。
螯合作用是物理交聯(lián)還是化學交聯(lián)
海藻酸鈉可以螯合二價離子形成穩(wěn)定的化合物,螯合作用都是化學作用,而不是物理作用。
螯合作用通常是指富電子的多齒配體對金屬離子的配位作用。這種作用是N,O等原子的孤對電子進入金屬離子的空軌道形成配位鍵,準確的說,配位鍵是一種特殊的共價鍵,而形成共價鍵的反應(yīng)肯定是化學反應(yīng)。
應(yīng)化學交聯(lián),螯合作用是分子間的作用力,屬于化學范疇
誰能告訴我以海藻酸鈉為載體,用氯化鈣做交聯(lián)劑的反應(yīng)機理啊
將溶解好的海藻酸鈉溶液加入溶解好的明膠水溶液,將兩種溶液按一定比例共混,脫泡、減壓脫泡后,在室溫條件下于凝固浴中以濕法紡絲制備海藻/明膠纖維,該共混纖維具有較高的生理活性、優(yōu)良的力學性能和吸水率,在醫(yī)療領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,尤其適用于制造無紡布作傷口敷料。 海藻酸微溶于水,不溶于大部分有機溶劑。它溶于堿性溶液,使溶液具有粘性。海藻酸鈉粉末遇水變濕,微粒的水合作用使其表面具有粘性。然后微粒迅速粘合在一起形成團塊,團塊很緩慢的完全水化并溶解。如果水中含有其它與海藻酸鹽競爭水合的化合物,則海藻酸鈉更難溶解于水中。水中的糖、淀粉或蛋白質(zhì)會降低海藻酸鈉的水合速率,混合時間有必要延長。單價陽離子的鹽(如NaCl)在濃度高于0.5%時也會有類似的作用。海藻酸鈉在1%的蒸餾水溶液中的pH值約為7.2。 穩(wěn)定性 海藻酸鈉具有吸濕性,平衡時所含水分的多少取決于相對濕度。干燥的海藻酸鈉在密封良好的容器內(nèi)于25℃及以下溫度儲存相當穩(wěn)定。海藻酸鈉溶液在pH5~9時穩(wěn)定。聚合度(DP)和分子量與海藻酸鈉溶液的粘性直接相關(guān),儲藏時粘性的降低可用來估量海藻酸鈉去聚合的程度。高聚合度的海藻酸鈉穩(wěn)定性不及低聚合度的海藻酸鈉。據(jù)報道海藻酸鈉可經(jīng)質(zhì)子催化水解,該水解取決于時間、pH和溫度。藻酸丙二醇酯溶液在室溫下、pH3~4時穩(wěn)定;pH小于2或大于6時,即使在室溫下粘性也會很快降低。 免疫原性和生物相容性 海藻酸鈉是一種天然、生物能降解的生物高聚物。海藻酸鈉中發(fā)現(xiàn)的化學成分和促有絲分裂的雜質(zhì)是海藻酸鹽鈉具有免疫原性的主要原因。很多報道顯示植入海藻酸鈉會產(chǎn)生纖維化反應(yīng)。據(jù)知海藻酸鈉可能含有熱原、多酚、蛋白質(zhì)和復雜的碳水化合物。多酚的存在很可能對固定化細胞有害,而熱原、蛋白質(zhì)和復雜的碳水化合物會誘使宿主產(chǎn)生免疫反應(yīng)。 Yang S用新的交聯(lián)方法制備了明膠/海藻酸鈉復合物類的可吸收海綿體。對其進行SEM觀察發(fā)現(xiàn),海綿基本是均勻的,且證明形態(tài)取決于明膠/海藻酸鈉比例,與交聯(lián)度無關(guān)。雖然發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng),海綿在膠原酶的生理鹽水緩沖液中仍可降解。 海藻酸/膠原共混纖維生物相容性好,粘附性強,具有促進傷口愈合的活性功能及止血功能,具有較好的藥物及生長緩釋作用,可與局部抗菌藥物組合制成基因工程敷料用于感染創(chuàng)面;也可與活性生長因子或活性細胞組合制成基因工程敷料用于頑固性潰瘍及燒傷創(chuàng)面;無菌、低過敏原、無毒、無熱源。 海藻酸/(膠原)明膠纖維的強度是利用Ca++交聯(lián)及其之間的聚電解質(zhì)效應(yīng)而得到的。海藻酸鈉能與Ca++絡(luò)合形成水凝膠,主要反應(yīng)機理為G單元與Ca++絡(luò)合交聯(lián),形成蛋盒(egg-box)結(jié)構(gòu),G基團堆積而形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變成水凝膠纖維而析出。酸浴的主要作用是得到-NH3+,因為在制備紡絲液時,需要調(diào)節(jié)(膠原)明膠的pH值為弱堿性,目的是屏蔽掉(膠原)明膠的-NH3+,避免(膠原)明膠與海藻酸鈉形成凝膠沉淀,提高二者的相容性;而紡制成纖維后在酸浴中將 (膠原)明膠的-NH2轉(zhuǎn)變成為-NH3+,NH3+與-COO-產(chǎn)生聚電解質(zhì)效應(yīng),提高纖維之間的交聯(lián)度,提高了纖維的斷裂強度。
海藻酸鈉 和羧甲基殼聚糖溶液會相互交聯(lián)嗎
下午好,SAA和CMC(不是纖維素)之間不形成化學交聯(lián),形成物理交聯(lián),4%的SAA可以穿插在大分子的CMC周圍形成包覆,因為CMC屬于比表面積大的吸附性分子,干燥后成為堅實的硬凝膠。海藻酸鈉一般不與糖類再次發(fā)生交聯(lián),它本身就是一種多糖結(jié)構(gòu)請參考。這是4%海藻酸鈉與2%CMC交聯(lián)后的產(chǎn)物,類似PVA的水凝膠。
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