二价阳离子可以与海藻酸钠作用,在常温条件下形成透明的热不可逆凝胶,如Ca2 、Pb2 、Cu2 。虽然Pb2 、Cu2 与海藻酸钠分子的键合能力强于Ca2 ,所形成的凝胶具有更好的凝胶强度,但Pb2 、Cu2 具有一定毒性,限制了它们的使用范围,在食品中应用时通常选用较为安全的Ca2 作为海藻酸钠的交联剂。主要是当钙离子浓度一定,海藻酸钠浓度低时,海藻酸钠与钙离子交换不完全,形成的凝胶体弱,强度小。

海藻酸钠形成凝胶主要受5 个因素影响∶ 海藻酸钠的类型、钙源种类、钙离子螯合剂、温度和pH 值。
海藻酸钠的类型
海藻酸钠的古罗糖醛酸( G 单元) 含量和粘度会影响凝胶效果。不同种类的海藻酸钠中G 单元含量是不同的,由海藻酸钠与Ca2 形成凝胶的原理可以知道,G 单元对凝胶起主要作用,所以海藻酸钠分子中G 单元所占的比例是影响凝胶效果的重要因素。
采用高G 型海藻酸钠制备出的凝胶刚性大并且很脆,热稳定性好,而高M 型海藻酸钠形成的凝胶力学强度差但弹性好。相同浓度下,海藻酸钠溶液的粘度随着海藻酸钠的分子量变化而有所不同,海藻酸钠聚合度越高,分子量越大,同等浓度下表现出的粘度也就越大。通过控制提取工艺可以控制海藻酸钠的聚合度,生产出不同粘度的海藻酸钠。1、食品:用于乳制食品、肉制食品、烘焙食品、面制食品、调味食品等。分子链越长的海藻酸钠分子在形成凝胶时结合就越紧密,体现出的凝胶机械强度也越大。
钙源种类
根据钙源种类的不同,制备海藻酸钙凝胶的方法也不同。种是在中性pH 值条件下溶解性较好的钙盐,如氯化钙、乳酸钙。传统Ca2 交联海藻酸钠形成凝胶所选用的交联剂一般是氯化钙,使用氯化钙的缺点是凝胶速率过快,与Ca2 接触到的海藻酸钠溶液马上形成了凝胶,阻隔了后续凝胶反应的发生,导致海藻酸钠转化率呈梯度变化,无法获得具有良好三维结构的均匀凝胶。另外一种是溶解性较差的钙盐,如***钙,***钙在水中溶解度较低。***钙难溶于水,在水中溶解速度很慢,能为海藻酸钠分子的溶解提供一定时间,但相比较而言***钙的溶解速度还是快于海藻酸钠,如果将海藻酸钠和***钙粉末放在一起溶解,先溶解出的Ca2 和海藻酸钠会形成凝胶阻隔后续凝胶反应。还有研究人员就不同目数的海藻酸钠对肉制品持水力及质构的影响进行研究,结果表明,在相同工艺条件下不同凝胶强度海藻酸钠对肉制品持水力的影响是有差别的,通过对复配实验分析,得知采用0。这种方法制出的凝胶不均匀,且凝胶强度不高。
另外,钙源的添加量也会影响凝胶的效果。随着海藻酸钠浓度的增大,其持水能力、弹韧性及凝胶强度都逐渐增强。主要是当钙离子浓度一定,海藻酸钠浓度低时,海藻酸钠与钙离子交换不完全,形成的凝胶体弱,强度小; 浓度增大,有充足的海藻酸钠与钙离子发生离子交换,形成的海藻酸钙空间网络结构致密,且海藻酸钠大分子彼此间的相互作用加强,持水能力增强,凝胶强度增大,弹韧性也较好。然而,海藻酸钠对性质的影响取决于中放入的量,并且在有些情况下,海藻酸钠可促进的崩解。