卡拉胶的生产及应用(综述)

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食品级卡拉胶的各种应用

食品级卡拉胶的各种应用

卡拉胶具有很好的凝固、增稠、稳定分散性,有膳食纤维额功能,所以在食品加工生产中被普遍使用,那么市场上的食品级卡拉胶产量也比较大,具体应用的领域带您了解如下。

一、在食品工业中通常将其用作增稠剂、胶凝剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂等。

1、卡拉胶在果冻生产中的作用作为一种很好的凝固剂,可取代通常的琼脂、明胶及果胶等。

用琼脂做成的果冻弹性不足,价格较高;用明胶做成果冻的缺点是凝固和融化点低,制备和贮存都需要低温冷藏;用果胶的缺点是需要加入高溶度的糖和调节适当的pH 值才能凝固。

卡拉胶没有这些缺点,用卡拉胶制成的果冻富有弹性且没有离水性,因此,其成为果冻常用的凝胶剂。

2、卡拉胶在软糖生产中的作用用卡拉胶做透明水果软糖在我国早有生产,其水果香味浓,甜度适中,爽口不粘牙,而且透明度比琼脂更好,价格较琼脂低,加到一般的硬糖和软糖中能使产品口感滑爽,更富弹性,黏性小,稳定性增高。

3、卡拉胶在冰淇淋生产中的作用在冰淇淋和雪糕的制作中,卡拉胶可使脂肪和其它固体成分分布均匀,防止乳成分分离和冰晶在制造与存放时增大,它能使冰淇淋和雪糕组织细腻,滑爽可口。

可增加冰淇淋的成型性和抗融性,提高冰淇淋在温度波动时的稳定性,放置时也不易融化。

二、除了在食品行业有广泛应用之外,还涉及这些领域的应用:1、医药:保健食品、填充剂、医药原料等。

2、工业制造:石油业、制造业、农业产品、蓄电池、精密铸件等。

3、烟草制品:可代替甘油作烟丝的加香、防冻保湿剂。

4、化妆品:洗面乳、美容霜、化妆水、洗发水、面膜等。

5、饲料:宠物罐头、动物饲料、水产饲料、维生素饲料、兽药产品等。

6、在日化工业方面的应用:加入卡拉胶的洗涤剂,能改善其分散和贮存性能。

卡拉胶是的生产应用与其流变学特性有着较大的关系,而且其应用范围也随着性能的提升而不断扩大。

卡拉胶的复配性能与实际应用

卡拉胶的复配性能与实际应用

卡拉胶的复配性能与实际应用卡拉胶的复配性能卡拉胶具有凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散等优良特性。

卡拉胶形成凝胶所需浓度低,透明度高,但存在凝胶脆性大、弹性小、易脱液收缩等问题,不过这些问题可以通过与其它食品胶的协同增效作用来解决,因此有关卡拉胶协同作用的研究对其在食品中的应用十分重要。

卡拉胶与槐豆胶的复配性能卡拉胶为凝胶多糖,而槐豆胶为非凝胶多糖,两者共混可以得到凝胶,这是两种多糖分子间相互作用的结果。

在槐豆胶和卡拉胶形成的凝胶体系中,卡拉胶的双螺管结构与槐豆胶的无侧链区之间的强键合作用,使生成的凝胶具有更高的强度。

κ-型卡拉胶单体所形成的强而脆的凝胶,其收缩脱水性在许多应用中会带来不利影响。

但当与其他胶结合后所引起组织结构变化,可具有很多实用价值,尤其在食品方面,当κ-型卡拉胶加入槐豆胶后,随着槐豆胶浓度的增加,其内聚力也相应增强。

当两种胶的比例达1:1时,凝胶的破裂强度可相当高,因而产生相当好的可口性。

从感官的角度来看,槐豆胶可使κ-型卡拉胶凝胶的脆度下降而弹性提高,使之接近于明胶凝胶体的组织结构。

κ-型卡拉胶与槐豆胶有增进胶强度的协同作用。

为使槐豆胶充分水化,溶液需加热至82度以上,形成的凝胶仍为热可逆型凝胶;达到同样的凝胶强度,κ-型卡拉胶与槐豆胶的复合胶用量约只有κ-型卡拉胶单用量的1/3。

κ-型卡拉胶在水系统中0.5%以上的浓度就能形成凝胶, 在牛奶系统中成胶浓度可低达0.1~0.2%。

卡拉胶与魔芋胶的复配性能魔芋胶的水溶液不能形成凝胶,但在稀碱性溶液中水解去掉乙酰基后则可形成有弹性的凝胶。

魔芋胶和κ-型卡拉胶都是食品工业常用的胶凝剂,魔芋胶必须在2%以上的浓度,pH>9即强碱性条件下才能形成凝胶。

除了用量大之外,应用于碱性食品常有咸味和涩味,口感欠佳,不受欢迎;κ-型卡拉胶在有钾或钙等离子存在时,具有形成凝胶所需浓度低、透明度高等优点,但其凝胶脆性大,弹性小,易出现收缩脱液现象。

这些缺陷,在很大程度上影响二者作为胶凝剂在食品工业上应用。

第五章 卡拉胶讲解

第五章 卡拉胶讲解
——λ-卡拉胶
1240cm-1(总硫酸基)、930cm-1(-3,6-内醚); 850cm-1(4-硫酸基) ——κ-卡拉胶 1240cm-1(总硫酸基)、930cm-1(-3,6-内醚); 850cm-1(4-硫酸基); 805cm-1 (2-硫酸基)——ι-卡拉胶 1240cm-1(总硫酸基)吸收最强,在930-940cm-1没有吸收峰, 820 cm-1有吸收 峰(6-硫酸基),——λ-卡拉胶
4.2琼胶原藻及其化学成分分析
卡拉胶原藻
卡帕藻 麒麟菜 角叉菜、沙菜、杉藻、银杏藻、叉红藻等
卡拉胶原藻种类较多,主要生长在赤道附近的亚洲国家— 菲律宾、印尼等。
中国20世纪70年代开始在海南利用琼枝生产卡拉胶,80年代 又有几个厂利用麒麟菜及沙菜生产卡拉胶。 目前产量估计150吨左右,主要是β型和κ型卡拉胶。
卡拉胶的红外吸收光谱分析
卡拉胶的红外吸收曲线可以简易地提供关于卡拉胶结构的 化学组成,特别是关于硫酸基结合位置的资料。从而有助 于识别卡拉胶 的类型。。 1250cm-1-1370cm-1的宽吸收峰——硫酸基总量; 930-940cm-1——α-D-3,6-内醚半乳糖; 845- 850cm-1——4-硫酸基-β-D-半乳糖; 830cm-1——2-硫酸基-α-D-半乳糖; 820cm-1——6-硫酸基-α-D-半乳糖; 805cm-1——2-硫酸基-α-D-3,6内醚半乳糖
a和b都有1240cm-1宽吸收带(含硫酸 基多糖的共有特征)
930-940cm-1(-3,6-内醚); 845- 850cm-1(4-硫酸基) ——κ-卡拉胶 C、d、e除有1240cm-1、930940cm-1(-3,6-内醚); 845850cm-1(4-硫酸基)吸收峰,还有 805-810 cm-1(2-硫酸基)吸收峰 ——ι-卡拉胶 (f)在930-940cm-1没有吸收峰,但 820 cm-1有吸收峰(6-硫酸基),且碱 处理后消失

卡拉胶的性质及其应用特性

卡拉胶的性质及其应用特性

卡拉胶的性质及其应用特性引言卡拉胶又名角叉菜胶、鹿角藻胶,是从红藻中提取的一种高分子亲水性多糖,具有极高的经济价值,是世界三大海藻胶工业产品(琼胶、卡拉胶、褐藻胶)之一。

卡拉胶为食品添加剂,而食品级的卡拉胶为白色至淡黄褐色、表面皱缩、微有光泽的半透明片状体或粉末状物,无臭无味,口感粘滑。

卡拉胶形成的凝胶是热可逆性的,即加热融化成溶液,溶液放冷时,又形成凝胶。

卡拉胶因具有良好的保水性、增稠性、乳化性、胶凝性和安全无毒等特点而广泛应用于食品工业中。

1、卡拉胶的结构卡拉胶的化学结构是由D-半乳糖和3,6-脱水-D-半乳糖残基所组成的线形多糖化合物。

而根据半酯式硫酸基在半乳糖上所连接的位置不同,卡拉胶又可分为7种类型:k-卡拉胶、L-卡拉胶、r-卡拉胶、λ-卡拉胶、ξ-卡拉胶、φ-卡拉胶、θ-卡拉胶。

而目前生产和使用的有k-型、L-型和A-型卡拉胶或它们的混合物,尤其以k-型多见。

2、卡拉胶的性能1)凝胶性卡拉胶的凝胶性能主要与其化学组成、结构和分子大小有关。

卡拉胶凝胶的形成分为四个阶段:卡拉胶溶解在热水中时分子为不规则的卷曲状;温度下降的过程中其分子向螺旋化转化,形成单螺旋体;温度再下降,分子间形成双螺旋体,为立体网状结构,这时开始有凝固现象;温度再下降,双螺旋体聚集形成凝胶。

2)溶解性卡拉胶都能溶解于70℃以上的温水中,一般硫酸根含量越多越易溶解。

在水中卡拉胶首先形成胶粒,加入蔗糖、甘油等可以改善其分散性或用高速搅拌器打破胶团达到分散效果。

为促进卡拉胶的溶解,在食品工业生产中,一般使用80℃以上的热水对其进行溶解分散。

3)稳定性在中性或碱性溶液中卡拉胶很稳定,pH值为9时最稳定,即使加热也不会发生水解。

在酸性溶液中,尤其是pH 4以下时易发生酸催化水解,从而使凝冻强度和粘度下降。

成凝冻状态下的卡拉胶比溶液状态时稳定性高,在室温下被酸水解的程度比溶液状态小得多。

4)反应性卡拉胶与其它水溶性大分子相比最大的不同之处在于它可以和蛋白质反应。

卡拉胶-用途、生产工艺与安全标准

卡拉胶-用途、生产工艺与安全标准

卡拉胶卡拉胶是一种从红海海藻中提取的天然胶体物质,化学式为(C12H18O9)n。

卡拉胶在食品工业中作为增稠剂、凝胶剂和乳化剂使用,也可用于制药、化妆品等领域。

卡拉胶不但能增加食品的口感和稠度,还能起到保湿、润滑和增加食品的储存寿命等作用。

卡拉胶卡拉胶的用途卡拉胶的生产工艺卡拉胶的使用规范卡拉胶的安全标准卡拉胶的GB国标卡拉胶的验收流程卡拉胶的替代品卡拉胶的用途卡拉胶是一种多功能的天然高分子多糖,具有独特的物理和化学特性,可以被广泛应用于各种领域。

以下是卡拉胶的主要用途:1.食品工业:卡拉胶在食品加工中广泛应用,可以增加食品的黏度和稳定性,增加口感、口感、品质和保质期,常用于奶制品、果汁、饮料、调味品、面包等食品的生产中。

2.医药工业:卡拉胶具有良好的生物相容性和药物释放特性,可以用于制备控释药物和医用凝胶。

3.化妆品工业:卡拉胶可以用于制备化妆品的稠化剂、乳化剂、凝胶和乳液等,可以增加化妆品的黏度、质地和稳定性。

4.石油工业:卡拉胶可以用于石油开采中,可以作为钻井液、地层注水液和增稠剂等。

5.其他工业:卡拉胶还可以用于造纸、纺织、染料、涂料等工业领域。

总之,卡拉胶在工业和生活中有着广泛的用途,是一种非常有价值的天然高分子材料。

卡拉胶的生产工艺卡拉胶,又称为xanthan gum(化学式C35H49O29),是一种天然的高分子多糖,可以广泛应用于食品、医药、化妆品、石油开采等领域。

以下是卡拉胶的生产工艺:1.发酵生产法:将葡萄糖、麦芽糊精等碳源、氮源、无机盐和微生物Xanthomonas campestris 等放入发酵罐中,控制温度、pH、氧气等条件进行发酵,使微生物生长繁殖,产生卡拉胶,发酵结束后,通过杀菌、沉淀、干燥等步骤制成卡拉胶产品。

2.化学合成法:以葡萄糖为原料,通过化学反应合成卡拉胶。

但这种方法不常用,因为合成卡拉胶的成本较高,而且质量不如发酵法生产的卡拉胶。

在实际生产中,一般采用发酵法生产卡拉胶,其中发酵的条件和微生物的选择等因素会影响卡拉胶的质量和产量。

卡拉胶

卡拉胶

产生泡沫的增稠剂。 5、消防泡沫 - 产生泡沫的增稠剂。
增稠剂。 6、香波/洗发水和化妆乳膏 - 增稠剂。 香波/
胶凝剂。 7、空气清新剂 - 胶凝剂。
8、鞋油 - 作为增加 粘性的胶凝剂。 粘性的胶凝剂。
9、生物工艺学 - 固 定细胞核酶的凝胶。 定细胞核酶的凝胶。
七、卡拉胶Байду номын сангаас产厂家
1、汕头市捷成生物科技有限公司 、
卡拉胶的名字来源于爱尔兰苔 菜(Chondrus crispus, 也被称为角 叉菜), ),角叉菜在爱尔兰语被称为 叉菜),角叉菜在爱尔兰语被称为 carraigín。1844年 carraigín。1844年,卡拉胶首次从 海藻中分离出来。 海藻中分离出来。
二、卡拉胶的性质
卡拉胶无臭 无味、 无臭、 卡拉胶无臭、无味、大型的分子 分子量在10万道尔顿以上), 10万道尔顿以上),相互卷 (分子量在10万道尔顿以上),相互卷 曲在一起形成双螺旋结构。 曲在一起形成双螺旋结构。卡拉胶具有 亲水性、 粘性、稳定性,溶于80 80摄氏 亲水性、 粘性、稳定性,溶于80摄氏 度热水形成粘性透明液体, 度热水形成粘性透明液体,并能在室温 下形成凝胶。 下形成凝胶。
≤1% ≤5× Pa· ≤5×10-3Pa·s 75℃) (于75℃)
硫酸盐( 15%---40% 硫酸盐(以SO4 15%--40% 计)
六、卡拉胶的应用
卡拉胶被作为凝固剂、增稠剂, 卡拉胶被作为凝固剂、增稠剂,乳化 悬浮剂,澄清剂, 剂,悬浮剂,澄清剂,稳定剂和持水剂在 食品和其他工业得到广泛的使用。 食品和其他工业得到广泛的使用。
1、甜品,冰激凌,奶昔, 调味酱 – 作为 甜品,冰激凌,奶昔, 增加粘性的凝胶剂。 增加粘性的凝胶剂。 作为清除絮状物的澄清剂。 2、啤酒 - 作为清除絮状物的澄清剂。

卡拉胶凝胶性能及应用的研究进展

卡拉胶凝胶性能及应用的研究进展

当代化工研究Modern Chemical Research125 2020•22科研开发卡拉胶凝胶性能及应用的研究进展*王帅棋李裕*(西北民族大学化工学院甘肃730030)摘耍:卡拉胶是由含硫多糖组成的红藻天然亲水胶,具有大量凳基,是一种具有良好的凝胶稳定性、稠度和成膜性等特点的生物基材料,在各种行业中都有广泛应用.本文主要在针对卡拉胶凝胶性能和不同物质对卡拉胶凝胶特性的影响,以及卡拉胶在食晶领域、医药领 域、化工领域和能源环保领域餉近几年应用做出概括性论述及总结.其中,大部分为今年来年卡拉胶应用最新的研究成果.关键词:卡拉胶;凝胶性能;研究进展中图分类号:T文献标识码:AResearch Progress on Properties and Application of Carrageenan GelWiang Shuaiqi,Li Yu*(School of Chemical Engineering,Northwest Minzu University,Gansu,730030) Abstracts Carrageenan is made up of r ed algae polysaccharide sulfur natural hydrophilic gel,with a large number of h ydroxyl groups,is a kind of g ood stability of g el consistency andfllm-jbrming characteristics of b iological materials,are-widely used in various industries.This article is mainly about the gel p roperties ofcarrageenan and the effects ofdifferent substances on the gel p roperties ofcarrageenan,and the recent application of carrageenan in f ood,medicine,chemical engineering and energy conservation.Most of t hem are the latest research results of c arrageenan application in the next year.Key words:carrageenan;gel p roperties;the research progress1.前言卡拉胶是从鹿角菜、麒麟菜、石花菜等红藻中提取的一种天然型含有硫酸酯基团多糖,是亲水性胶,能够吸水膨胀具有良好凝胶性。

卡拉胶的结构_性能_生产及其在饮料工业中的应用

卡拉胶的结构_性能_生产及其在饮料工业中的应用

卡拉胶的结构 性能 生产及其在饮料工业中的应用张乐华,王元兰,李忠海(中南林业科技大学,湖南株洲412006)摘要 介绍了卡拉胶的结构、性能、生产及其在各种饮料中用作稳定剂、悬浮剂、增稠剂等的应用,并且阐述了卡拉胶的发展前景。

关键词 卡拉胶;结构;性能;生产;应用中图分类号 TS 273 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)07-03042-03Study o n the Structure,P ro perties a nd P ro duction of C arrag eenan a nd Its A pplication in Bev erag e I ndustry ZHA NG Le hua et al (Central South Uni versi ty of Fores try and Techn ology ,Zhuzhou,Hun an 412006)Abstract The structure,properties and prod uction of carrageenan and i ts application of bei ng taken as stabilizin g agent,s uspendin g agent,thickeni ng a gent,and so on in all kinds of beverages were in troduced.The develop ment prosp ect of carrageenan was expounded.Key w ords Carrageenan;Structu re;Properties;Produ ction;Ap plication基金项目 中南林业科技大学青年科研基金项目(101 0570)。

作者简介 张乐华(1980-),男,湖南娄底人,硕士研究生,研究方向:森林食物资源开发利用。

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提纲1.简介2.卡拉胶分类和物理化学性质2.1卡拉胶的流变性能2.2卡拉胶结构3.质量标准4.卡拉胶的3大性能4.1卡拉胶的重要性质之一蛋白反应性4.2卡拉胶的重要性质之二凝胶性4.2.1卡拉胶凝胶机理探讨4.2.2卡拉胶和离子的作用4.2.3卡拉胶和其他多糖的作用5.卡拉胶应用以及生产工艺5.1果冻5.2软糖5.3肉制品5.4冰淇淋5.5啤酒5.6乳饮料内容将分几天上传2.卡拉胶简介卡拉胶(Carrageenan)又名角叉菜胶、鹿角藻胶,是从红藻中提取的一种高分子亲水性多糖。

其化学结构是由D-半乳糖和3,6-脱水-D-半乳糖残基所组成的线形多糖化合物。

根据其半乳糖残基上硫酸酯基团的不同可分为κ-型、ι-型、λ-型、β-型、μ-型等13种,其中主要的是κ-型、ι-型、λ-型。

μ-型通过碱处理,脱除6位上的硫酸酯形成内酯形成了κ-型,因此μ-型又称为κ-型的前体,同理,γ-型是ι-型的前体,λ-型是θ-型的前体,参见结构图。

市售最多的应用也最广的是κ-型,如下文没有特别指出,一般为指κ-型精品。

一.卡拉胶物理化学性质食品级卡拉胶为白色至淡黄褐色、表面皱缩、微有光泽、半透明片状体或粉末状物,无臭或有微臭,无味,口感粘滑,在冷水中膨胀,可溶于60℃以上的热水后形成粘性透明或轻微乳白色的易流动溶液,但不溶于有机溶剂,在低于或等于它们的等电点(此概念貌似不正确,卡拉胶应该没有等电点)时,它们易与醇、甘油、丙二醇相溶,但与清洁剂、低分子量胺及蛋白质不相溶。

由于卡拉胶大分子没有分支的结构及其具有强阴离子特性,它们可以形成高粘度溶液,其粘度取决于浓度、温度、卡拉胶类型以及是否有其他溶解物质存在等。

另外,卡拉胶还可以在低温下在水中或奶基食品体系中形成多种不同的凝胶。

卡拉胶稳定性强,干粉长期放置不易降解。

它在中性和碱性溶液中也很稳定,即使加热也不会水解,但在酸性溶液中(尤其pH≤4.0),卡拉胶易发生酸水解,凝胶强度和粘度下降。

值得提出的是在中性条件下,若卡拉胶在高温长时加热时,也会水解,导致凝胶强度降低。

所有类型的卡拉胶都能溶解于热水中、热牛奶中。

溶于热水中能形成粘性透明或轻微乳白色的易流动溶液。

卡拉胶在冷水中只能吸水膨胀而不能溶解。

由于卡拉胶的特殊结构,其结构中的硫酸酯具有强阴离子性,加之空间结构,有特殊的蛋白反应性。

卡拉胶在水中的溶解度受卡拉胶的类型、反离子的存在、其它溶质的存在、温度、pH值等这些因素的影响。

1.卡拉胶的类型:κ-型卡拉胶亲水型弱,所以难溶于水;λ-型卡拉胶在大部分条件下易溶于水;ι-型卡拉胶介于两者之间。

κ-型卡拉胶在Na盐中可溶,但在K、Ca盐中不溶;ι-型在Na盐中可溶,Ca盐中形成触变分散体(摇溶);λ-型卡拉胶在所有盐类中均可溶。

2.其它溶质:无机盐对卡拉胶的水合作用(溶解性)的影响最大。

特别溶度为1.5—2%的KCl溶液阻止κ-型在常温下溶解;而溶度为4—4.6%或更高时的NaCl溶液才能达到。

蔗糖的溶度对κ-型卡拉胶的水合作用影响很少。

3.温度:温度越高,溶解性越好。

温度于溶解性成正比。

4.pH值:在酸性条件下,只能溶胀。

(常温下)二.卡拉胶分类及相关性能卡拉胶加热溶解后,放冷时能形成半固体透明的凝胶。

钾、铵、钙等阳离子能很大地提高其凝固性。

κ-型卡拉胶对钾离子敏感,形成脆性凝胶,有泌水性;ι-型卡拉胶对钙离子敏感,形成柔性凝胶,不泌水;λ-型卡拉胶不能形成凝胶。

一般市售卡拉胶以κ-型为主,如不严格标明,往往是κ-型为主,并有少量未分离的ι-型和λ-型。

有些多糖对卡拉胶的凝固性也有影响。

如:刺槐豆胶可明显提高κ-型卡拉胶的凝胶强度和弹性,玉米淀粉和小麦淀粉对其凝胶强度也有提高。

卡拉胶形成的凝胶具有可逆性,即加热时凝胶融化成溶液,溶液放冷时又形成凝胶:凝胶←→溶胶,但一般强度有损伤。

β-型类似琼脂,硫酸酯含量很低,在酸性饮料中可以使用。

卡拉胶根据工艺流程可以分为精品卡拉胶(Refined Carrageenan,E407)和粗品卡拉胶(Semi-refined Carrageenan,E407a)三.κ-卡拉胶简单工艺流程精品:水洗浸泡-碱处理-洗涤-煮胶-过滤-凝胶-脱水-干燥-粉碎粗品:水洗浸泡-碱处理-洗涤-干燥-粉碎2.1卡拉胶的流变性能基于卡拉胶具有的性质,在食品工业中,卡拉胶通常用作增稠剂、胶凝剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂等。

在医药、精细化工中,卡拉胶也有着广泛的应用。

而这些卡拉胶的生产应用与卡拉胶的流变特性有着较大的关系,因而准确掌握卡拉胶的流变性能及其在各种条件下的变化规律对生产具有重要的意义。

1 粘度由于卡拉胶大分子没有分支的结构及聚阴离子特性,它们可以形成高粘度溶液。

例如,2%的水溶液(不含金属例子)的平均粘度分布未500~1000 厘泊间。

影响溶液粘度的因素很多,如分子量、浓度、温度、卡拉胶的类型及溶液中的阳离子。

1.1 卡拉胶分子量对溶液粘度的影响卡拉胶的粘度随胶体分子量的增大而显著增大。

食品级卡拉胶分子量分布于约200000 道尔顿左右。

低于10万道尔顿的卡拉胶粘度很低,目前还没有商业价值。

1.2 卡拉胶浓度对溶液粘度的影响溶液粘度随浓度增大而呈指数规律增加,这是线性荷电分子的典型特点,也是高分子间的相互作用随浓度升高而增强,在中性PH 值下带阴离子的多糖链强烈的排斥电子所致的结果。

1.3 温度对卡拉胶溶液粘度的影响卡拉胶的溶液粘度随温度升高呈指数规律下降。

在稳定状态下粘度与温度的关系具有可逆性,但升温和降温过程的“粘度-温度”曲线斜率不同,升温时曲线斜率较小,这是滞后现象引起。

降温至30℃时,粘度急剧上升,是卡拉胶分子逐步开始缠结成网状结构之故。

在降温时,k-卡拉胶和l-卡拉胶达到它们的凝胶点时粘度会突然增大;而λ卡拉胶却不会这样。

1.4 恒温加热时间对卡拉胶溶液粘度的影响75℃时,随着恒温时间的延长,卡拉胶溶液粘度降低,因为胶体大分子随溶液的加热而解离,分子缠结减少,故粘度下降。

当100℃时,粘度随时间增长而下降,且粘度下降有急有缓,原因在于刚开始时,受高热导致拆散分子间的缠结使粘度下降,之后有一段较平缓的阶段,接着少数不稳定的大分子开始降解,粘度再次下降。

1.5 转速对卡拉胶溶液粘度的影响随着转速增加,卡拉胶溶液粘度缓慢下降,卡拉胶溶液呈现假塑性,粘度与测定时的切变力大小有关,这时液体具有剪切稀化的特点。

1.6 搅拌时间对卡拉胶溶液粘度的影响卡拉胶溶液粘度随搅拌时间的增长先缓慢上升,80min 后又下降。

这是因为搅拌过程拆散卡拉胶分子群,拆散的分子又自动集结缠绕,搅拌时间增长,分子缠绕增加,粘度上升。

当分子聚集到一定程度形成小的胶体絮状颗粒,且被打散时,其粘度反而下降。

搅拌超过80min,粘度下降,耐机械破坏能力下降。

1.7 pH 值对卡拉胶溶液粘度的影响卡拉胶溶液的粘度随pH 的增大而增大,再接近中性时基本稳定,随后又下降。

酸性增强,H+增加,促进卡拉胶分子解离并中和其电性,削弱了半酯化硫酸根之间的静电引力。

碱性增强,OH-与带负电的卡拉胶相斥而减少分子降的缠结,故强酸、强碱性条件下,溶液粘度均下降。

1.8 离子对卡拉胶溶液粘度的影响溶液中存在一定的阳离子时溶液粘度会降低。

这是因为阳离子可降低半酯化硫酸酯之间的静电引力。

2.2卡拉胶的化学结构1卡拉胶的命名卡拉胶是一类线性、含有硫酸酯基团的高分子多糖。

理想的卡拉胶具有重复的α-(1→4)-D-半乳吡喃糖β-(1 →3)-D-半乳吡喃糖(或3 ,6 内醚-D-半乳吡喃糖) 二糖单元骨架结构交替地连接而成的线性多糖。

但是天然产的卡拉胶往往不是均一的多糖,而都是以少数几种理想的或特别的、具有固定化学结构的多糖变种和其混合物的形式存在,很多时候是结构中混有其它碳水化合物取代基(如木糖、果糖或酮酯类物质)。

为适应卡拉胶这种复杂结构的基础研究需要,常用希腊字母词头来区别这些固定的化学结构,例如μ,κ,γ,ι,λ,β,ξ,α,θ,ν,δ,π,ω等13种卡拉胶。

市场上可以买到具有实际使用效果的κ、ι、λ、β-卡拉胶都是化学组成方面接近于理想化学结构的混合物。

2卡拉胶的不同类型在κ-卡拉胶中1,3-G和1,4-C分别为D-半乳糖-4-半酯式硫酸盐残基和3,6AG(3,6-脱水D-半乳糖残基)。

μ-卡拉胶则不同于κ-卡拉胶.其中后一个残基(3.6-AG)被D-半乳糖-6-半酯式硫酸残基所取代,而且被认为是经生化作用后生成κ-卡拉胶的母体。

其在藻体内天然存在。

在红海藻中,由μ-向κ-的转化是在去扭结酶催化下进行的。

3,6羟基脱水而形成的闭合环排除了1,4-苷键半乳糖残基上C6半酯式硫酸盐形成的可能性。

在某些阳离子,尤其是钾离子存在下,κ-卡拉胶与水形成凝胶.而其母体μ-卡拉胶由于在β2(1 →4) 连接的半乳糖基上含有6 位硫酸酯基团,在高分子链上易形成扭结,影响凝胶的形成而不形成凝胶。

商业上使用较多的是κ型卡拉胶,它可以通过碱处理或酶催化由μ转化而来。

目前生产上通用的方法是碱处理(如NaOH , Ca (OH) 2 等),又称碱转化、碱改性。

主要含有μ卡拉胶的藻体在热碱的长时间作用下(如0.1mol/L Ca(OH)2作用30-48h)转化为κ型卡拉胶,且转化比较彻底。

所得到的κ-卡拉胶凝胶能力强、反应性能较好,在食品行业使用较广泛。

类似的,γ-卡拉胶被认为是ι-卡拉胶的母体。

从化学结构上看、它们同各自的对应物μ-卡拉胶和κ-卡拉胶的区别仅仅在于1,4-G的C2形成半酯式硫酸酯。

同样地,γ-卡拉胶与水不形成凝胶,而ι-卡拉胶则可形成凝胶。

λ-卡拉胶与水不形成凝胶,它同γ-卡拉胶的差别在于大约只有70%的1.3-G上具有-OSO3-取代基,并且取代位置是C2而不是C4,其余30%则不合-OSO3-取代基。

碱催化消除C6的-OSO3-基团,使1,4-G保留C2的-OSO3-基团变成3,6-脱水-半乳糖-2-半酯式硫酸盐,正如μ-(γ-)转化为κ-(ι-)一样;然而,既不同于κ-,也不同于ι-,用碱改性的λ-卡拉胶已被命名为θ-卡拉胶,它与水不生成凝胶。

ξ-卡拉胶,在另一些杉海苔科海藻中代替λ-存在,其结构虽末完全描述清楚,但似乎在1,3-G上C2具有-OSO3-取代基,这一点能区别于λ-,另一方面,至少有一部分1,4-G上的C6不存在这种取代基。

时至今日,具有这种特性的多糖尚未单独分离出来。

它可能完全缺乏C6半酯化硫酸盐基团。

β-卡拉胶,主要存在于部分琼枝类海藻中,其结构主要为3-β-D-半乳吡喃糖和4-3 ,6内醚-α-D-半乳吡喃糖,-OSO3-含量极少,结构和性能都近似琼脂,溶于水后能形成坚硬的凝胶。

不同来源的卡拉胶被认为是结构不同的各种多糖的混合物,其重复结构单元1,4苷键键合的半乳糖残基上C3、C6的脱水度及C2的酯化度在一定范围内变动。

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