ما هي ألجينات الصوديوم؟

ما هي ألجينات الصوديوم

فيسبوك
تويتر
لينكد إن

الخلاصة:

ما هي ألجينات الصوديوم؟ كعامل سماكة وتثبيت للأغذية والصناعات الأخرى، تتمتع ألجينات الصوديوم بوظائف ومزايا فريدة من نوعها.

ما هي ألجينات الصوديوم (3)

ما هي ألجينات الصوديوم؟

ألجينات الصوديوم عبارة عن عديد السكاريد الطبيعي الذي يتمتع بالثبات والقابلية للذوبان واللزوجة والأمان المطلوبين كسواغ للمستحضرات الصيدلانية. في عام 1881، تمت دراسة مستخلص الألجينات من الطحالب البحرية البنية لأول مرة علميًا على يد الكيميائي الإنجليزي E.C. Stanford، الذي وجد أن مستخلص هذا الفوكويدان له عدة خصائص مثيرة للاهتمام للغاية، فقد كان لديه القدرة على تركيز المحاليل وتشكيل الهلام والقدرة على تشكيل الأغشية، وبناءً على ذلك قام بعدة تطبيقات للإنتاج الصناعي. 

ومع ذلك، لم يتم الإنتاج الصناعي على نطاق واسع لألجينات الصوديوم إلا بعد مرور 50 عامًا. بدأ الإنتاج التجاري في عام 1927، ومن المتوقع أن يتجاوز سوق الألجينات 755 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2027، وفقًا لتقرير بحثي جديد صادر عن Global Market Insights Inc. 30% من المتوقع أن يتخطى سوق الألجينات 755 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2027، وفقًا لتقرير بحثي جديد صادر عن شركة رؤى السوق العالمية.

1. تركيبة ألجينات الصوديوم

تتكون ألجينات الصوديوم بشكل أساسي من ملح الصوديوم للألجينات، وهو عبارة عن بوليمر مشترك من حمض المانورونيك (وحدة M) وحمض الغولونورونيك (وحدة G) مرتبط بروابط جليكوسيدية 1,4 - 1، ويتكون من نسب مختلفة من أجزاء GM وMM وGG.

2. الوزن الجزيئي لألجينات الصوديوم

ما هي ألجينات الصوديوم (2)

عادةً ما يكون الوزن الجزيئي لألجينات الصوديوم التجارية مشتتًا مثل السكريات. لذلك، يمثل الوزن الجزيئي لألجينات الصوديوم عادةً متوسط جميع الجزيئات في المجموعة. والطرق الأكثر شيوعًا للتعبير عن الوزن الجزيئي هي متوسط الوزن الجزيئي العددي (Mn) ومتوسط الوزن الجزيئي الثقيل (Mw). في المجموعات الجزيئية متعددة التشتت، عادةً ما يكون Mw> Mn.

معامل Mw/Mn هو معامل التشتت، والمدى الكلاسيكي للمؤشر لسلع ألجينات الصوديوم هو 1.5 إلى 2.5. يتم حساب الطريقة الأكثر شيوعًا لتحديد الوزن الجزيئي بناءً على اللزوجة الداخلية وقياسات تشتت الضوء.

الصيغة الجزيئية لألجينات الصوديوم هي (C6H7NaO6)x.

3. عملية إنتاج ألجينات الصوديوم

ما هي عملية تصنيع ألجينات الصوديوم؟ مم تُصنع ألجينات الصوديوم؟ يكون تدفق عملية ألجينات الصوديوم على النحو التالي.

مخطط انسيابي لألجينات الصوديوم ألجينات الصوديوم ألجينا
مخطط انسيابي لألجينات الصوديوم

4. خواص ألجينات الصوديوم

4.1 خصائص ألجينات الصوديوم

ألجينات الصوديوم هي عبارة عن بوليمر من ديكسترو-أمانورات الصوديوم اللامائية، مسحوق أبيض أو أصفر فاتح، عديم الرائحة تقريبًا ولا طعم له. ألجينات الصوديوم قابلة للذوبان في الماء وغير قابلة للذوبان في الإيثانول والأثير والكلوروفورم والمذيبات العضوية الأخرى. يذوب في الماء ويصبح سائلًا لزجًا. تبلغ قيمة الأس الهيدروجيني لمحلول 1% المائي 6-8. 

تكون اللزوجة مستقرة عندما يكون الرقم الهيدروجيني=6-9، وتنخفض عند تسخينها إلى ما فوق 80 ? ألجينات الصوديوم غير سامة، الجرعة المميتة 50> 5000 ملجم/كجم. ما هو تأثير العامل المخلّب على خصائص محلول ألجينات الصوديوم؟ يمكن للعامل المخلّب أن يعقّد الأيونات ثنائية التكافؤ في النظام بحيث يمكن تثبيت ألجينات الصوديوم في النظام.

4.2 قيمة الأس الهيدروجيني لألجينات الصوديوم

ما هي ذوبانية ألجينات الصوديوم؟ ألجينات الصوديوم قابلة للذوبان قليلاً في الماء وغير قابلة للذوبان في معظم المذيبات العضوية. تذوب في محلول قلوي، مما يجعل المحلول لزجاً.

يصبح مسحوق ألجينات الصوديوم رطبًا عندما يلتقي بالماء، ويجعل ترطيب الجسيمات سطحه لزجًا. ثم تترابط الجزيئات معًا بسرعة لتشكل تكتلات تتكتل ببطء شديد وتترطب تمامًا وتذوب. 

إذا كان الماء يحتوي على مركبات أخرى تتنافس مع ألجينات الصوديوم على الترطيب، فإن ألجينات الصوديوم تكون أكثر صعوبة في الذوبان في الماء. سيؤدي وجود السكر أو النشا أو البروتين في الماء إلى تقليل معدل ترطيب ألجينات الصوديوم ويصبح من الضروري وجود أوقات خلط أطول. يكون لأملاح الكاتيونات أحادية التكافؤ (مثل كلوريد الصوديوم NaCl) تأثير مماثل بتركيزات أعلى من 0.51 تيرابايت 3 تيرابايت. يبلغ الرقم الهيدروجيني لألجينات الصوديوم في محلول 1% من الماء المقطر حوالي 7.2.

4.3 استقرار ألجينات الصوديوم

ألجينات الصوديوم هي مادة استرطابية وتعتمد كمية الرطوبة الموجودة في حالة التوازن على الرطوبة النسبية.

ألجينات الصوديوم المجففة مستقرة تمامًا عند تخزينها في حاويات محكمة الغلق عند درجة حرارة 25 درجة مئوية أو أقل. محلول ألجينات الصوديوم مستقر عند درجة حموضة من 5 إلى 9. وترتبط درجة البلمرة (DP) والوزن الجزيئي ارتباطًا مباشرًا بلزوجة محلول ألجينات الصوديوم، ويمكن استخدام الانخفاض في اللزوجة أثناء التخزين لتقدير درجة إزالة بلمرة ألجينات الصوديوم. ألجينات الصوديوم ذات درجة البلمرة العالية أقل استقرارًا من ألجينات الصوديوم ذات درجة البلمرة المنخفضة. 

ذُكر أن ألجينات الصوديوم تخضع للتحلل المائي المحفز بالبروتون، والذي يعتمد على الوقت والأس الهيدروجيني ودرجة الحرارة. تكون محاليل ألجينات البروبيلين جلايكول البروبيلين مستقرة في درجة حرارة الغرفة، ودرجة الحموضة من 3 إلى 4؛ أما إذا كان الرقم الهيدروجيني أقل من 2 أو أكبر من 6، فإن اللزوجة تنخفض بسرعة حتى في درجة حرارة الغرفة.

الانتقال إلى القسم

5. وظيفة ألجينات الصوديوم - التثخين وتكوين الأغشية

5.1 كمادة مثبتة للآيس كريم والمشروبات الباردة الأخرى، ألجينات الصوديوم هي مادة مثبتة عالية الجودة

يمكن لألجينات الصوديوم في الآيس كريم أن تجعل الآيس كريم والمشروبات الباردة الأخرى ذات مظهر ناعم وملمس حريري.

نظرًا لأن ألجينات الكالسيوم يمكن أن تشكل هلامًا مستقرًا غير قابل للانعكاس حراريًا، وبالتالي لن يصبح خشنًا (نمو بلورات الثلج) أثناء النقل والتخزين، ولن يحدث أي تشوه في الآيس كريم بسبب تقلبات درجة الحرارة؛ وفي الوقت نفسه فإن هذا الآيس كريم عديم الرائحة عند استهلاكه، ويحسن معدل التمدد ونقطة الذوبان، مما يجعل جودة المنتج وفائدته تتحسن بشكل كبير. المنتج سلس وحساس وذو مذاق جيد.

ما هي جرعة ألجينات الصوديوم في الآيس كريم؟ كمية الإضافة منخفضة، بشكل عام 1-3? و5-10? في الدول الأجنبية. يُستخدم كعامل استقرار لمنتجات الألبان والمشروبات، ويتميز حليب البقر المجمد المثبت بألجينات الصوديوم بمذاق جيد، ولا يوجد به لزوجة وتصلب ولزوجة وبطء عند التقليب.

5.2 يستخدم بشكل رئيسي كمساعد تعليق، ومستحلب، وعامل لزج ومادة كبسولة للكبسولات الدقيقة في المستحضرات الصيدلانية

تم إدراج ألجينات الصوديوم كمادة مضافة غذائية آمنة دون قيود في أوروبا وأمريكا واليابان.

كنوع من صمغ الطحالب البحرية، يمكنه تحسين طبيعة وهيكل الطعام بخصائصه الفيزيائية والكيميائية المتأصلة، فهو منخفض الحرارة وغير سام، وسهل التمدد، ويتمتع بمرونة عالية، ويضاف إلى الطعام الذي تتمثل وظائفه في التخثر والتكثيف والاستحلاب والتعليق والتثبيت ومنع جفاف الطعام.

والوظيفة الرئيسية هي الهلام، أي تكوين مادة هلامية صالحة للأكل، صلبة تقريبًا، للحفاظ على شكل القالب. وبالتالي، فهو مادة مضافة ممتازة لتكثيف الطعام. لا يمكنها فقط زيادة التركيب الغذائي للأغذية وتحسين جودة المنتج وزيادة تنوع الألوان، ولكن أيضًا تقليل التكلفة وتحسين الكفاءة الاقتصادية للمؤسسات.

6- استخدام ألجينات الصوديوم في الأغذية

ما هي ألجينات الصوديوم

6.1 استخدامات ألجينات الصوديوم في المخبوزات وأطعمة الدقيق

إضافة 0.2%-0.5% ألجينات الصوديوم 0.2% في إنتاج نودلز السمك، يمكن أن تزيد نودلز الوجبات السريعة من اللزوجة بشكل كبير، وتمنع الهشاشة، وتقلل بشكل فعال من معدل الكسر، ومقاومة الطهي، والنقع، والشرائط غير اللاصقة، والأوتار القوية، والصلابة العالية، والطعم الرقيق، والمطاطي والمطاطي.

في إنتاج الخبز وغيره من المعكرونة والكعك، يمكن أن تؤدي إضافة ألجينات الصوديوم 0.1%-1% إلى منع الشيخوخة والجفاف بشكل بارز، وتقليل الفتات المتساقطة، وتناول الطعام بطراوة وطعم جيد.

6.2 استخدام ألجينات الصوديوم في الآيس كريم والمثلجات والآيس كريم

عند إنتاج الآيس كريم والمثلجات والبوظة والآيس كريم، يتم إضافة 0.1%-0.5% ألجينات الصوديوم كمادة مثبتة، مما يجعل الخليط متساويًا وسهل ضبط تدفق الخليط عند تجميده وسهل الخلط.

المنتجات المصنوعة تكون جيدة التشكل، ناعمة وحساسة، وذات مذاق جيد، ولا تتشكل بلورات ثلج أثناء التخزين، ولكن أيضًا تثبت فقاعات الهواء فيها، ويزداد معدل تمدد المنتج بحوالي 18%. زيادة العائد بمقدار 15%-17%، مع جعل المنتج رقيقًا ومرنًا.

6.3 استخدام ألجينات الصوديوم في منتجات الحليب والمشروبات

يمكن استخدام ألجينات الصوديوم كمثبت للحليب المجمد والعصير المجمد والمشروبات الأخرى. من الواضح أن إضافة كمية مناسبة من ألجينات الصوديوم إلى الحليب المجمد يمكن أن يزيد من مذاقه، دون الشعور باللزوجة والتصلب.

على وجه الخصوص، يمكن أن تؤدي إضافة 0.25%-2% ألجينات الصوديوم إلى الزبادي إلى الحفاظ على شكل اللبن الرائب وتحسينه ومنع انخفاض اللزوجة أثناء التعقيم بدرجة حرارة عالية، وكذلك إطالة فترة التخزين بحيث تظل نكهته الخاصة دون تغيير. يمكن استخدامه أيضًا كمكثف ومستحلب للسمن النباتي.

إلى جانب ذلك، يُضاف إلى المشروبات ويُصنع منه شراب الفواكه المقرمش مع السكرين والمكونات المساعدة، وهو شراب ذو مذاق سلس ومتساوٍ وثابت دون أن يتقشر.

6.4 استخدام ألجينات الصوديوم في إنتاج الحلوى والحلويات المجمدة والحشوات الغذائية

وباستخدام ألجينات الصوديوم كمادة مضافة رئيسية، يمكنها إنتاج حلوى طرية عالية الجودة، وهلام طازج، وحبات العنب، وحساء بذور اللوتس، وحساء الفطريات، وحساء الفاصوليا الأدزوكي، وما إلى ذلك. ويمكن أيضًا تحضيره مع المكونات الإضافية الأخرى بنسبة معينة وتجميده للحصول على حلوى ناعمة وثابتة القوام.

بالإضافة إلى ذلك، مع إضافات ألجينات الصوديوم والنشا، يمكن صنعه ليحل محل غشاء تغليف الحلوى والمعجنات المبطن، والمعروف باسم "ورق الأرز اللزج"، لمنع ذوبان الحلوى وعزل زيت المعجنات، مع نتائج ممتازة.

لا يمكن فقط تحسين قوة ومرونة الفيلم، وهو ما يساعد على الإنتاج الآلي، ولكن يمكن أيضًا توفير الطعام وتقليل التكاليف.

من الواضح أن إضافة ألجينات الصوديوم إلى قلب وحشو الطعام يُظهر أداء هلاميًا جيدًا وقوة ترابط قوية.

على سبيل المثال الفطائر وكعك القمر وكعك الساندويتش وحلويات الفاكهة المسحوقة وحشوات الكعك وما إلى ذلك، يتم تناولها بقوام موحد ومذاق جيد.

6.5 استخدام ألجينات الصوديوم في الأغذية الصحية

ألجينات الصوديوم هي ألياف غذائية لا غنى عنها لجسم الإنسان ذات تغذية فريدة من نوعها، والتي يمكن أن تجمع بين المواد العضوية، وتخفض نسبة الكوليسترول في المصل والكبد، وتمنع ارتفاع الدهون الكلية وتركيز الأحماض الدهنية الكلية، وتحسن أيضًا عملية الهضم وامتصاص العناصر الغذائية، وكذلك تمنع امتصاص السترونتيوم المشع والكادميوم والعناصر الضارة الأخرى في الجسم.

نظرًا لأن ألجينات الصوديوم هي ملح الصوديوم لحمض الكربوكسيل (يحتوي على -COONA) ويمكن أن يكون قابلًا للذوبان في الماء، ويمكن أن يتحد أيون حمض الكربوكسيل (COO-) ذو الشحنة السالبة مع العناصر المعدنية الثقيلة الضارة مثل الرصاص والزئبق في جسم الإنسان لإنتاج ترسيب ملح المعادن الثقيلة من الألجينات. وهو غير قابل للذوبان في الماء، لذا يمكن أن يخرج من الجسم مع البراز.

تساعد الحبوب الخافضة للجلوكوز والهلام الحلو ومساحيق العصير والعسل وعصير البرتقال وغيرها المحضرة من ألجينات الصوديوم على علاج ارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب التاجية والسمنة والسكري وأمراض الجهاز المعوي مع الاستهلاك طويل الأمد.

يتم إذابة الأغذية الصحية بشكل عام بواسطة ألجينات الصوديوم في الماء مع السواغات، ويتم خلطها بالتساوي، ثم يتم معالجتها في شكل كريات أو شرائط أو ورق ليفي يمكن تحويله إلى مشروب صلب أو طعام لحوم مقلد. وتمثل ألجينات الصوديوم كمضافات غذائية حوالي 101 تيرابايت 3 تيرابايت من إجمالي الكمية في اليابان.

الانتقال إلى القسم

7- تطبيق ألجينات الصوديوم في صناعات أخرى

7.1 التطبيق على المستحضرات الصيدلانية

تم إدراج ألجينات الصوديوم في دستور الأدوية الأمريكي منذ عام 1938.

تم إدراج الألجينات في دستور الأدوية البريطاني في عام 1963.

الألجينات غير قابلة للذوبان في الماء، ولكنها تنتفخ عند وضعها في الماء.

ولذلك، تُستخدم ألجينات الصوديوم تقليديًا كمادة رابطة للأقراص والألجينات كمادة مفككة للأقراص فورية الإطلاق.

ومع ذلك، فإن تأثير ألجينات الصوديوم على خصائص القرص يعتمد على الكمية الموضوعة في الوصفة الطبية، وفي بعض الحالات، يمكن أن تسهل ألجينات الصوديوم تفكك القرص. يمكن إضافة ألجينات الصوديوم أثناء عملية التحبيب بدلاً من إضافتها في شكل مسحوق بعد التحبيب، مما يجعل العملية أبسط.

الأقراص الناتجة أقوى ميكانيكياً من تلك المصنوعة من النشا.

7.2 تُستخدم ألجينات الصوديوم أيضًا في إنتاج المعلقات والمواد الهلامية والمستحلبات المركزة القائمة على الدهون والزيوت

تستخدم ألجينات الصوديوم في بعض الأدوية السائلة لتعزيز اللزوجة وتحسين تعليق المواد الصلبة. تحسن ألجينات البروبيلين جلايكول البروبيلين من ثبات المستحلبات تلعب أنظمة توصيل الأدوية ذات الإطلاق المتحكم فيه دوراً مهماً في الرعاية الصحية.

يتم تقليل الوقت قبل أن يتم فصل جزيئات الدواء القابلة للذوبان في الماء عن الوسط الغرواني لضمان أقصى قدر من تحميل الدواء.

ومع ذلك، هذا ليس مهمًا بالنسبة للأدوية غير القابلة للذوبان في الماء. ووجدوا أن إطلاق الدواء يرتبط بقابلية ذوبان الدواء المستخدم.

7.3 تطبيق ألجينات الصوديوم في صناعة الطباعة والغزل

مواد مساعدة للصباغة للأصباغ التفاعلية

تُستخدم ألجينات الصوديوم كمعجون صبغ تفاعلي للألوان في صناعة الطباعة والصباغة، وهو أفضل من نشا الحبوب والمعاجين الأخرى. تتميز المنسوجات المطبوعة بأنماط مشرقة، وخطوط واضحة، وقدرة عالية على إعطاء الألوان، ولون موحد، ونفاذية جيدة، ومرونة.

صمغ الطحالب هو أفضل ملاط لصناعة الطباعة والصباغة الحديثة، ويستخدم الآن على نطاق واسع في طباعة القطن والصوف والحرير والنايلون وأنواع أخرى من الأقمشة، وهو مناسب بشكل خاص لإعداد ملاط طباعة الصباغة بالطلب الهاتفي.

7.4 استخدام ألجينات الصوديوم في صناعة الأدوية

إن PSS هو نوع من ثنائي سكاريد فوكويدان الصوديوم الذي تم تطويره من الألجينات، والذي له وظائف مضادة للتخثر، وخفض نسبة الدهون في الدم، وخفض لزوجة الدم. 

إن استخدام صمغ الطحالب بدلاً من المطاط والجص لمادة طبعة الأسنان ليس فقط رخيصًا وسهل التشغيل وأكثر دقة في طباعة شكل الأسنان. يمكن أيضًا استخدام صمغ الطحالب لصنع أشكال مختلفة من العوامل المرقئة، بما في ذلك الإسفنج المرقئ، والشاش المرقئ، والشاش المرقئ، والشاش المرقئ، والشاش المرقئ، وعامل الإرقاء بالرش، إلخ.

احتمالات استخدامات ألجينات الصوديوم 874-620 (2)
احتمالات استخدامات ألجينات الصوديوم

يقدم هذا المقال الوضع البحثي الحالي لألجينات الصوديوم وآفاق استخدامات ألجينات الصوديوم في الصناعات الدوائية والغذائية ويعطي نظرة مستقبلية حول تطورها.

هل لديك أي أسئلة؟ هل تحتاج إلى مساعدة؟
اتصل بجينو جينو للصمغ والمثبتات، واحصل على إجابات لجميع أسئلتك المتعلقة بالملمس والثبات
arArabic
????? ??? ??????

احصل على حصرياً

أخبار، موارد

المزيد حول ما ستحصل عليه من نشرتنا الإخبارية!

  • أوراق فنية ومقالات ومقاطع فيديو عن قوام الطعام وثباته;
  • أحدث الاتجاهات الغذائية ومتطلبات المستهلكين والابتكار في الملمس;
  • نظام اللثة والمثبتات الغذائية المناسب الذي يحل لك المشكلة;
  • فريق عمل يمكنه التعامل مع التعقيدات ومساعدتك في صياغة المنتجات;
  • معايير وطرق اختيار الموردين ومهارات الشراء الأخرى.

اشترك لتكتشف سرّ ربط حياة أفضل وأكثر صحة!