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。实际应用中,载体及包埋条件的选择是固定化微生物在较长时间内保持一定的强度和微生物活性,降低固定化成本并延长固定化微生物使用寿命的关键。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。
肉制品方面:海藻酸钠的凝胶特性,使其在肉制品中有很好应用,例如开发为肉类粘合剂、脂肪替代品、肠衣等。以海藻酸钠肉类粘合剂为例,将海藻酸钠添加至午餐肉、火腿肠、红肠等肉制品中,能增加肉制品的凝胶性,从而提高肉制品的强度、弹性和韧性,超市中很多火腿、香肠都添加有海藻酸钠。螯合剂对海藻酸钠溶液性质的影响螯合剂可以络合体系中的二价离子,使得海藻酸钠能稳定于体系中。
乳制品方面:海藻酸钠具有增稠、悬浮、稳定等特性,对于稳定饮料中的各种成分、赋予饮料更好的稳定性和外观,具有很好的效果。例如,在酸奶中加入海藻酸钠,可以保持和改善其凝乳形状,防止在高温消毒过程中出现黏度下降的情况,同时还可以延长存放期,并保持特殊风味;在纺织工业方面,海藻酸钠可提高棉纱的光泽度和强度,织布时不起毛,不掉粉,布面平整,易洗脱。在啤酒中加入少量的海藻酸丙二醇酯可使泡沫稳定;悬浮饮料、植物蛋白饮料、果蔬汁饮料、发酵乳饮料和含乳饮料都是复杂的热力学不稳定体系,在生产、贮藏过程中易出现分层、沉淀等现象,严重影响产品的感官质量,海藻酸钠或海藻酸丙二醇酯可以通过形成凝胶网络、增稠、乳化,对这些热力学不稳定体系起到良好的稳定效果。
由于海藻酸盐水溶液具有胶体特性,如乳化性、稳定性、增稠性、悬浮性,因此在日用化学工业中,海藻酸盐具有广泛的应用。比如海藻酸钙凝胶作为一种热不敏***凝胶,它是目前作为微生物和动物细胞固定化常用的材料之一,如利用海藻酸钙将细胞包埋,可以作为一种新型的生物催化剂。肉制品方面:海藻酸钠的凝胶特性,使其在肉制品中有很好应用,例如开发为肉类粘合剂、脂肪替代品、肠衣等。
根据海藻酸钠的特点,可以由海藻酸钠制备出其他有用的海藻酸盐,下面针对性的对几种海藻酸盐的制备做了简单的研究。先把金属盐Pb(NO3)、ZNSO4、CaC12、MnSO4分别配置成浓度为1mol/l的溶液,再配置一定浓度(1%)的海藻酸钠溶液,然后在常温下,边搅拌边往海藻酸钠溶液中分别加入Pb(NO3)、ZNSO4、CAC12、MNSO4溶液,结果生成了白色絮状沉淀。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。析出的沉淀经过过滤,干燥,粉碎即可得相应的海藻酸盐Pb(Alg)2、Zn(Alg)2、Ca(Alg)2、Mn(Alg)2。
