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Che cos'è l'alginato di sodio? Come agente addensante e stabilizzante per gli alimenti e altri settori industriali, l'alginato di sodio ha funzioni e vantaggi unici.
L'alginato di sodio è un polisaccaride naturale con le caratteristiche di stabilità, solubilità, viscosità e sicurezza richieste come eccipiente per le preparazioni farmaceutiche. Nel 1881, l'estratto di alginato da un'alga bruna fu studiato per la prima volta scientificamente dal chimico inglese E.C. Stanford, che scoprì che l'estratto di questo fucoidano aveva diverse proprietà molto interessanti, aveva la capacità di concentrare le soluzioni, formare gel e capacità di filmare, in base alle quali fece diverse applicazioni per la produzione industriale.
Tuttavia, la produzione industriale su larga scala di alginato di sodio è avvenuta solo 50 anni dopo. La produzione commerciale è iniziata nel 1927 e il mercato dell'alginato dovrebbe superare i 755 milioni di dollari entro il 2027, secondo una nuova ricerca di Global Market Insights Inc. 30% di cui Il mercato dell'alginato dovrebbe superare i 755 milioni di dollari entro il 2027, secondo una nuova ricerca di Global Market Insights Inc. Approfondimenti sul mercato globale Inc..
L'alginato di sodio è costituito principalmente dal sale sodico dell'alginato, un copolimero di acido β-D-mannuronico (unità M) e acido α-L-gulonuronico (unità G) legati da legami β-1,4-glicosidici e composti da diverse proporzioni di frammenti GM, MM e GG.
Il peso molecolare dell'alginato di sodio commerciale è solitamente disperso come i polisaccaridi. Pertanto, il peso molecolare dell'alginato di sodio rappresenta solitamente la media di tutte le molecole del gruppo. I modi più comuni di esprimere il peso molecolare sono il peso molecolare medio numerico (Mn) e il peso molecolare medio pesante (Mw). Nei gruppi molecolari polidispersi, di solito Mw>Mn.
Il coefficiente Mw/Mn è l'indice di disperdibilità e l'intervallo classico dell'indice per i prodotti a base di alginato di sodio va da 1,5 a 2,5. Il metodo più comune per determinare il peso molecolare viene calcolato in base alla viscosità interna e alle misure di dispersione della luce.
La formula molecolare dell'alginato di sodio è (C6H7NaO6)x.
Qual è il processo di produzione dell'alginato di sodio? Di cosa è fatto l'alginato di sodio? Il flusso di processo dell'alginato di sodio è il seguente.
L'alginato di sodio è un polimero di sodio β-anidro destromannurato, di colore bianco o giallo chiaro, quasi inodore e insapore. L'alginato di sodio è solubile in acqua e insolubile in etanolo, etere, cloroformio e altri solventi organici. Si scioglie in acqua e diventa un liquido viscoso. Il valore del pH della soluzione acquosa di 1% è di 6-8.
La viscosità è stabile a pH=6-9 e diminuisce quando viene riscaldata a più di 80 ℃. L'alginato di sodio non è tossico, LD50>5000mg/kg. Qual è l'effetto dell'agente chelante sulle proprietà della soluzione di alginato di sodio? L'agente chelante può complessare gli ioni divalenti nel sistema in modo da stabilizzare l'alginato di sodio nel sistema.
Qual è la solubilità dell'alginato di sodio? L'alginato di sodio è leggermente solubile in acqua e insolubile nella maggior parte dei solventi organici. Si scioglie in una soluzione alcalina, che rende la soluzione viscosa.
La polvere di alginato di sodio si bagna quando incontra l'acqua e l'idratazione delle particelle rende la sua superficie appiccicosa. In seguito, le particelle si legano rapidamente tra loro formando agglomerati, che vengono idratati e disciolti molto lentamente e completamente.
Se l'acqua contiene altri composti che competono con l'alginato per l'idratazione, l'alginato di sodio è più difficile da sciogliere in acqua. La presenza di zucchero, amido o proteine nell'acqua riduce la velocità di idratazione dell'alginato di sodio e sono necessari tempi di miscelazione più lunghi. I sali di cationi monovalenti (ad esempio NaCl) hanno un effetto simile a concentrazioni superiori a 0,5%. Il pH dell'alginato di sodio in una soluzione di 1% di acqua distillata è circa 7,2.
L'alginato di sodio è igroscopico e la quantità di umidità contenuta all'equilibrio dipende dall'umidità relativa.
L'alginato di sodio essiccato è abbastanza stabile se conservato in contenitori ben chiusi a 25°C o meno. La soluzione di alginato di sodio è stabile a pH compresi tra 5 e 9. Il grado di polimerizzazione (DP) e il peso molecolare sono direttamente correlati alla viscosità della soluzione di alginato di sodio e la diminuzione della viscosità durante la conservazione può essere utilizzata per stimare il grado di depolimerizzazione dell'alginato di sodio. L'alginato di sodio con alto grado di polimerizzazione è meno stabile dell'alginato di sodio con basso grado di polimerizzazione.
È stato riferito che l'alginato di sodio subisce un'idrolisi catalizzata dai protoni, che dipende dal tempo, dal pH e dalla temperatura. Le soluzioni di alginato di glicole propilenico sono stabili a temperatura ambiente e a pH da 3 a 4; a pH inferiori a 2 o superiori a 6, la viscosità diminuisce rapidamente anche a temperatura ambiente.
L'alginato di sodio nel gelato può far sì che il gelato e altre bevande fredde abbiano un aspetto liscio e una consistenza setosa.
Poiché l'alginato di calcio è in grado di formare un gel stabile e irreversibile dal punto di vista termico, non diventerà ruvido (crescita di cristalli di ghiaccio) durante il trasporto e lo stoccaggio e non si verificherà alcuna deformazione del gelato dovuta alla fluttuazione della temperatura; inoltre, questo gelato è inodore quando viene consumato, migliora sia il tasso di espansione che il punto di fusione, migliorando in modo significativo la qualità e i benefici del prodotto. Il prodotto è liscio, delicato e di buon gusto.
Qual è il dosaggio dell'alginato di sodio nel gelato? La quantità aggiunta è bassa, generalmente 1-3‰, e 5-10‰ nei Paesi esteri. Utilizzato come stabilizzante per prodotti lattiero-caseari e bevande, il latte vaccino congelato stabilizzato con alginato di sodio ha un buon sapore, non è appiccicoso, rigido, appiccicoso e lento quando si mescola.
L'alginato di sodio è stato inserito nell'elenco degli additivi alimentari sicuri senza restrizioni in Europa, America e Giappone.
Come gomma d'alga, può migliorare la natura e la struttura degli alimenti con le sue proprietà fisiche e chimiche intrinseche, è a basso calore e non tossica, facile da espandere, ha un'elevata flessibilità e viene aggiunta agli alimenti le cui funzioni sono la coagulazione, l'addensamento, l'emulsificazione, la sospensione, la stabilizzazione e la prevenzione dell'essiccazione degli alimenti.
La funzione principale è la gelificazione, cioè la formazione di un gel commestibile, quasi solido, per mantenere la forma dello stampo. Si tratta quindi di un eccellente additivo addensante per alimenti. Non solo può aumentare la composizione nutrizionale degli alimenti, migliorare la qualità dei prodotti e aumentare la varietà dei colori, ma può anche ridurre i costi e migliorare l'efficienza economica delle imprese.
L'aggiunta di 0,2%-0,5% di alginato di sodio nella produzione di spaghetti di pesce, spaghetti fast food può aumentare significativamente l'appiccicosità, prevenire la fragilità, ridurre efficacemente il tasso di rottura, resistente alla cottura, all'ammollo, strisce non appiccicose, forte tendine, elevata tenacità, gusto delicato, lubrificante e gommoso.
Nella produzione di pane e altri tipi di pasta e dolci, l'aggiunta di alginato di sodio 0,1%-1% può prevenire in modo significativo l'invecchiamento e l'essiccazione, ridurre la caduta delle briciole e garantire tenerezza e buon gusto.
Nella produzione di gelati, ghiaccioli e ghiaccioli, viene aggiunto 0,1%-0,5% di alginato di sodio come stabilizzante, che rende la miscela uniforme, facile da regolare il flusso della miscela quando è congelata e facile da mescolare.
I prodotti realizzati hanno una buona conformazione, sono lisci e delicati, hanno un buon sapore e non si formano cristalli di ghiaccio durante la conservazione, ma stabilizzano anche le bolle d'aria al loro interno e il tasso di espansione del prodotto aumenta di circa 18%. Aumenta la resa di 15%-17%, rendendo il prodotto soffice ed elastico.
L'alginato di sodio può essere utilizzato come stabilizzatore per il latte congelato, il succo congelato e altre bevande. L'aggiunta di un'adeguata quantità di alginato di sodio al latte congelato può ovviamente aumentarne il gusto, senza dare una sensazione di appiccicosità e rigidità.
In particolare, l'aggiunta di alginato di sodio 0,25%-2% allo yogurt può mantenere e migliorare la forma della cagliata e prevenire il calo di viscosità durante la sterilizzazione ad alta temperatura, oltre a prolungare il periodo di conservazione in modo che il suo sapore speciale rimanga invariato. Può essere utilizzato anche come addensante ed emulsionante della margarina.
Inoltre, viene aggiunto alle bevande e trasformato in uno sciroppo croccante e fruttato con saccarina e ingredienti ausiliari, dal gusto morbido e uniforme e stabile senza stratificazione.
Utilizzando l'alginato di sodio come additivo principale, può produrre caramelle morbide di alta qualità, gelatina fresca, perle d'uva, zuppa di semi di loto, zuppa di funghi, zuppa di fagioli adzuki e così via. Può anche essere preparato con altri ingredienti ausiliari in un determinato rapporto e congelato per ottenere budini dalla consistenza liscia e compatta.
Inoltre, con l'aggiunta di alginato di sodio e amido, è possibile sostituire la pellicola di rivestimento di caramelle e pasticcini, comunemente nota come "carta di riso glutinosa", per prevenire lo scioglimento dell'isolamento dell'olio di caramelle e pasticcini, con risultati eccellenti.
Non solo è in grado di migliorare la resistenza e la flessibilità del film, favorendo la produzione meccanizzata, ma anche di risparmiare cibo e ridurre i costi.
L'aggiunta di alginato di sodio al nucleo e al ripieno degli alimenti mostra ovviamente buone prestazioni del gel e un forte potere legante.
Ad esempio, torte, moon cake, sandwich cake, dolci a base di frutta schiacciata, ripieni per panini, ecc. vengono consumati con una consistenza uniforme e un buon sapore.
L'alginato di sodio è una fibra alimentare indispensabile per il corpo umano con una nutrizione unica, in grado di combinare la materia organica, abbassare il colesterolo nel siero e nel fegato, inibire l'aumento della concentrazione di grassi totali e di acidi grassi totali, migliorare la digestione e l'assorbimento dei nutrienti e inibire l'assorbimento dello stronzio radioattivo, del cadmio e di altri elementi nocivi nel corpo.
Poiché l'alginato di sodio è il sale di sodio dell'acido carbossilico (contenente -COONa) e può essere solubile in acqua, lo ione dell'acido carbossilico (COO-) con carica negativa può combinarsi con gli elementi nocivi dei metalli pesanti, come il piombo e il mercurio, presenti nel corpo umano, producendo la precipitazione dell'alginato in sali di metalli pesanti. Essendo insolubile in acqua, può essere espulso dal corpo con le feci.
Pillole ipoglicemizzanti, gelatine dolci, polveri di succo e miele, succo d'arancia, ecc. preparate con alginato di sodio aiutano a trattare l'ipertensione, le malattie coronariche, l'obesità, il diabete e le malattie del sistema intestinale con un consumo a lungo termine.
Gli alimenti salutari sono generalmente disciolti dall'alginato di sodio in acqua con gli eccipienti, mescolati in modo uniforme e quindi induriti in pellet, strisce e carta fibrosa, che possono essere trasformati in bevande solide o in alimenti di imitazione della carne. L'alginato di sodio come additivo alimentare rappresenta circa il 10% della quantità totale in Giappone.
L'alginato di sodio è stato incluso nella Farmacopea degli Stati Uniti già nel 1938.
L'alginato è stato incluso nella Farmacopea britannica nel 1963.
L'alginato è insolubile in acqua, ma si gonfia quando viene messo in acqua.
Pertanto, l'alginato di sodio è stato tradizionalmente utilizzato come legante per le compresse e l'alginato come disintegrante per le compresse a rilascio immediato.
Tuttavia, l'effetto dell'alginato di sodio sulle proprietà della compressa dipende dalla quantità inserita nella ricetta e, in alcuni casi, l'alginato di sodio può facilitare la disintegrazione della compressa. L'alginato di sodio può essere aggiunto durante il processo di granulazione piuttosto che in polvere dopo la granulazione, rendendo il processo più semplice.
Le compresse ottenute sono meccanicamente più resistenti di quelle prodotte con l'amido.
L'alginato di sodio viene utilizzato in alcuni farmaci liquidi per aumentare la viscosità e migliorare la sospensione dei solidi. L'alginato di glicole propilenico migliora la stabilità delle emulsioni I sistemi di somministrazione di farmaci a rilascio controllato svolgono un ruolo importante nel settore sanitario.
Il tempo prima che le particelle di farmaco idrosolubile vengano separate dal mezzo colloidale è ridotto al minimo per garantire il massimo carico di farmaco.
Tuttavia, questo non è importante per i farmaci insolubili in acqua. Hanno scoperto che il rilascio del farmaco è correlato alla solubilità del farmaco utilizzato.
Ausiliario di tintura per coloranti reattivi
L'alginato di sodio è utilizzato come pasta colorante reattiva nell'industria della stampa e della tintura, migliore dell'amido di cereali e di altre paste. I tessuti stampati hanno disegni brillanti, linee chiare, elevata capacità di dare colore, colore uniforme, buona permeabilità e plasticità.
La gomma d'alga è il miglior impasto per la moderna industria della stampa e della tintura, oggi ampiamente utilizzata nella stampa di cotone, lana, seta, nylon e altri tipi di tessuti, particolarmente adatta per la preparazione dell'impasto per la tintura a quadrante.
Il PSS è un tipo di disaccaride di sodio fucoidano sviluppato a partire dall'alginato, che ha funzioni di anticoagulazione, riduzione dei lipidi nel sangue e riduzione della viscosità del sangue.
L'uso della gomma d'alga al posto della gomma e del gesso per il materiale da impronta dentale non è solo economico, ma anche facile da usare e più preciso nella stampa della forma del dente. La gomma d'alga può essere utilizzata anche per produrre varie forme di agenti emostatici, tra cui spugna emostatica, garza emostatica, pellicola emostatica, garza per scottature, agente emostatico spray, ecc.
Questo articolo presenta lo stato attuale della ricerca sull'alginato di sodio e le prospettive di utilizzo dell'alginato di sodio nell'industria farmaceutica e alimentare e fornisce una prospettiva di sviluppo.
Con la missione di fornire gomme e stabilizzanti a base vegetale per una vita più sana, Gino Gums & Stabilizers è stata fondata nel 2018.
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