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鈣源種類
根據(jù)鈣源種類的不同,制備海藻酸鈣凝膠的方法也不同。種是在中性ph 值條件下溶解性較好的鈣鹽,如氯化鈣、乳酸鈣。傳統(tǒng)ca2 +交聯(lián)海藻酸鈉形成凝膠所選用的交聯(lián)劑一般是氯化鈣,使用氯化鈣的缺點是凝膠速率過快,與ca2 +接觸到的海藻酸鈉溶液馬上形成了凝膠,阻隔了后續(xù)凝膠反應(yīng)的發(fā)生,印染海藻酸鈉,導(dǎo)致海藻酸鈉轉(zhuǎn)化率呈梯度變化,無法獲得具有-三維結(jié)構(gòu)的均勻凝膠。另外一種是溶解性較差的鈣鹽,如-鈣,-鈣在水中溶解度較低。-鈣難溶于水,在水中溶解速度很慢,能為海藻酸鈉分子的溶解提供一定時間,但相比較而言-鈣的溶解速度還是快于海藻酸鈉,海藻酸鈉,如果將海藻酸鈉和-鈣粉末放在一起溶解,先溶解出的ca2+和海藻酸鈉會形成凝膠阻隔后續(xù)凝膠反應(yīng)。這種方法制出的凝膠不均勻,且凝膠強(qiáng)度不高。
另外,鈣源的添加量也會影響凝膠的效果。隨著海藻酸鈉濃度的增大,其持水能力、彈韌性及凝膠強(qiáng)度都逐漸增強(qiáng)。主要是當(dāng)鈣離子濃度一定,海藻酸鈉濃度低時,海藻酸鈉與鈣離子交換不完全,形成的凝膠體弱,強(qiáng)度小; 濃度增大,有充足的海藻酸鈉與鈣離子發(fā)生離子交換,形成的海藻酸鈣空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密,且海藻酸鈉大分子彼此間的相互作用加強(qiáng),海藻酸鈉使用,持水能力增強(qiáng),凝膠強(qiáng)度增大,彈韌性也較好。
海藻酸鈉形成凝膠主要受5 個因素影響∶ 海藻酸鈉的類型、鈣源種類、鈣離子螯合劑、溫度和ph 值。
海藻酸鈉的類型
海藻酸鈉的古羅糖-( g 單元) 含量和粘度會影響凝膠效果。不同種類的海藻酸鈉中g(shù) 單元含量是不同的,由海藻酸鈉與ca2 +形成凝膠的原理可以知道,g 單元對凝膠起主要作用,所以海藻酸鈉分子中g(shù) 單元所占的比例是影響凝膠效果的重要因素。
采用高g 型海藻酸鈉制備出的凝膠剛性大并且很脆,熱穩(wěn)定性好,而高m 型海藻酸鈉形成的凝膠力學(xué)強(qiáng)度差但彈性好。相同濃度下,海藻酸鈉溶液的粘度隨著海藻酸鈉的分子量變化而有所不同,海藻酸鈉聚合度越高,分子量越大,同等濃度下表現(xiàn)出的粘度也就越大。通過控制提取工藝可以控制海藻酸鈉的聚合度,生產(chǎn)出不同粘度的海藻酸鈉。分子鏈越長的海藻酸鈉分子在形成凝膠時結(jié)合就越緊密,體現(xiàn)出的凝膠機(jī)械強(qiáng)度也越大。
海藻酸鹽是存在于海帶、巨藻等褐藻中的一種天然多糖類物質(zhì),是藻體中的海藻酸與海水中的礦物質(zhì)生成的天然產(chǎn)物,海藻酸是由甘露糖-(m )和古洛糖-(g)組成的混聚多糖。應(yīng)用廣泛的海藻酸鹽產(chǎn)品主要有海藻酸鈉、海藻-、海藻酸鈣、海藻酸銨等。
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