アルギン酸ナトリウムとは何ですか？
アルギン酸ナトリウムとは
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要旨
アルギン酸ナトリウムとは？アルギン酸ナトリウムは、食品やその他の産業用の増粘安定剤として、ユニークな機能と利点を持っています。
アルギン酸ナトリウムとは何ですか？
アルギン酸ナトリウムは、医薬製剤の賦形剤として要求される安定性、溶解性、粘性、安全性を備えた天然の多糖類です。1881年、イギリスの化学者E.C.スタンフォードによって、褐藻から抽出したアルギン酸が初めて科学的に研究されました。彼は、このフコイダンの抽出物が、溶液を濃縮する能力、ゲルを形成する能力、フィルムを形成する能力など、いくつかの非常に興味深い性質を持っていることを発見し、それに基づいて工業生産にいくつかの応用を行いました。
しかし、アルギン酸ナトリウムの大規模な工業生産が行われるようになったのは、それから50年後のことである。Global Market Insights Inc.の新しい調査レポートによると、アルギン酸市場は2027年までに7億5500万米ドルを超えると予測されている。の新しい調査報告書によると、アルギン酸市場は2027年までに7億5500万米ドルを超えると予測されている。 グローバル・マーケット・インサイト社.
1.アルギン酸ナトリウムの組成
- アルギン酸ナトリウムは何でできているのですか？
アルギン酸ナトリウムは、β-D-マンヌロン酸（M-ユニット）とα-L-グロヌロン酸（G-ユニット）がβ-1,4-グリコシド結合で結合した共重合体であるアルギン酸のナトリウム塩を主成分とし、GM、MM、GGの異なる割合の断片から構成されている。
2.アルギン酸ナトリウムの分子量
市販のアルギン酸ナトリウムの分子量は、通常、多糖類のように分散している。従って、アルギン酸ナトリウムの分子量は、通常、グループ内の全分子の平均値を表します。分子量を表す最も一般的な方法は数平均分子量（Mn）と重平均分子量（Mw）です。多分散分子群では、通常Mw>Mnである。
Mw/Mnの係数は分散性指数であり、アルギン酸ナトリウム商品の古典的な指数の範囲は1.5～2.5である。分子量を決定する最も一般的な方法は、内部粘度と光散乱測定に基づいて計算されます。
アルギン酸ナトリウムの分子式は(C6H7NaO6)xである。
3.アルギン酸ナトリウムの製造工程
アルギン酸ナトリウムの製造工程とは？アルギン酸ナトリウムは何からできているのですか？ アルギン酸ナトリウムの工程の流れは以下の通りです。
- 乾燥または湿った海藻（藻類）を粉砕し、洗浄して不純物を取り除き、強アルカリ水で抽出し、清澄して粗アルギン酸溶液を得る。
- 着色されたアルギン酸カルシウムは、塩化カルシウムの沈殿によって得られる。
- 脱色、脱臭した後、酸で処理して可溶性不純物を除去すると、アルギン酸の沈殿を得ることができ、炭酸ナトリウムの作用によってアルギン酸ナトリウムを得る。
- その後、乾燥、粉砕、ふるいにかけ、アルギン酸ナトリウム粉末を得た。
アルギナアルギン酸ナトリウムのフローチャート
4.アルギン酸ナトリウムの性質
4.1 アルギン酸ナトリウムの特徴
アルギン酸ナトリウムはβ-無水デキストロマンヌル酸ナトリウムのポリマーで、白色または淡黄色の粉末で、ほとんど無味無臭である。アルギン酸ナトリウムは水に溶け、エタノール、エーテル、クロロホルムなどの有機溶媒には溶けない。水に溶けて粘稠な液体になる。1%水溶液のpHは6～8である。
粘度はpH=6-9で安定し、80℃以上に加熱すると低下する。アルギン酸ナトリウムは無毒で、LD50>5000mg/kgです。アルギン酸ナトリウム水溶液の特性に対するキレート剤の影響は？キレート剤は、アルギン酸ナトリウムが系内で安定化するように、系内の2価イオンを錯体化することができます。
4.2 アルギン酸ナトリウムのpH値
アルギン酸ナトリウムの溶解性は？アルギン酸ナトリウムは水に少し溶け、ほとんどの有機溶媒には溶けません。アルカリ水溶液には溶けるので粘性があります。
アルギン酸ナトリウム粉末は水に触れると湿潤し、粒子の水和によって表面が粘着性になる。その後、粒子は素早く結合して凝集体を形成し、非常にゆっくりと完全に水和して溶解する。
水にアルギン酸と水和を競合する他の化合物が含まれていると、アルギン酸ナトリウムは水に溶けにくくなります。水中に糖、デンプン、タンパク質が存在すると、アルギン酸ナトリウムの水和速度が低下し、より長い混合時間が必要になります。一価の陽イオンの塩（例えばNaCl）は、0.5%以上の濃度で同様の効果を示します。蒸留水1%溶液中のアルギン酸ナトリウムのpHは約7.2です。
4.3 アルギン酸ナトリウムの安定性
アルギン酸ナトリウムは吸湿性があり、平衡状態で含まれる水分量は相対湿度に依存する。
乾燥アルギン酸ナトリウムは、25℃以下で密閉容器に保存した場合、非常に安定である。アルギン酸ナトリウム溶液はpH5〜9で安定です。重合度（DP）と分子量はアルギン酸ナトリウム溶液の粘度に直接関係しており、保存中の粘度低下からアルギン酸ナトリウムの解重合度を推定することができます。重合度の高いアルギン酸ナトリウムは、重合度の低いアルギン酸ナトリウムよりも安定性に劣ります。
アルギン酸ナトリウムはプロトン触媒による加水分解を起こすことが報告されており、時間、pH、温度に依存する。アルギン酸プロピレングリコール溶液は室温、pH3〜4で安定であり、pH2以下、6以上では室温でも粘度の低下が早い。
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5.アルギン酸ナトリウムの機能 - 増粘とフィルム形成
- アルギン酸ナトリウムは何に使われるのですか？
5.1 アイスクリームやその他の冷たい飲み物の安定剤として、アルギン酸ナトリウムは高級安定剤である
アイスクリーム中のアルギン酸ナトリウムは、アイスクリームやその他の冷たい飲み物を滑らかな外観と絹のような質感にすることができる。
アルギン酸カルシウムは安定した熱不可逆的なゲルを形成することができるので、輸送中や保存中に荒れたり（氷の結晶が成長したり）せず、温度変化によるアイスクリームの変形も起こらない。製品は滑らかで繊細、味も良い。
アイスクリームへのアルギン酸ナトリウムの添加量は？添加量は少なく、一般的には1～3‰、外国では5～10‰です。乳製品や飲料の安定剤として使用され、アルギン酸ナトリウムで安定化された冷凍牛乳は、味が良く、べたつき、ごわつきがなく、かき混ぜるときに粘りがあり、どろっとしています。
5.2 主に医薬品の懸濁助剤、乳化剤、粘稠剤、マイクロカプセルのカプセル材として使用される。
アルギン酸ナトリウムは、ヨーロッパ、アメリカ、日本で制限なく安全な食品添加物としてリストアップされている。
海藻ガムの一種として、その本来の物理的・化学的性質で食品の性質や構造を改善することができ、低熱で無毒、膨張しやすく、柔軟性が高く、食品の凝固、増粘、乳化、懸濁、安定化、乾燥防止などの機能を持つ食品に添加される。
また、主な機能はゲル化、つまり食用ゲルの形成であり、ほぼ固形で、成形品の形状を維持する。このように、それは優れた食品増粘剤添加物である。食品の栄養成分を高め、製品の品質を向上させ、色の種類を増やすだけでなく、コストを削減し、企業の経済効率を向上させることができます。
6.アルギン酸ナトリウムの食品への応用
- 食品に使われるアルギン酸ナトリウムとは？
6.1 ベーカリー＆小麦粉食品におけるアルギン酸ナトリウムの用途
魚の麺の生産に0.2%-0.5%アルギン酸ナトリウムを追加すると、ファーストフードの麺が大幅に粘着性を高めることができ、脆性を防止し、効果的に調理、浸漬、非粘着性のストリップ、強い腱、高い靭性、繊細な、潤滑性と歯ごたえのある味に耐性の破損の割合を減らすことができます。
パンやその他のパスタ、ケーキの製造において、0.1%-1%アルギン酸ナトリウムを添加すると、老化や乾燥を顕著に防止し、パン粉の落下を減らし、柔らかさと良い味で食べることができます。
6.2 アイスクリーム、アイスキャンディー、アイスクリームへのアルギン酸ナトリウムの応用
アイスクリーム、アイスキャンディー、アイスクリームを製造する際、安定剤として0.1%〜0.5%のアルギン酸ナトリウムを添加することで、混合物を均一にし、凍らせた時の流れを調整しやすく、混ぜやすくなる。
製造された製品は、良好なコンフォメーション、滑らかでデリケート、良好な味、保存中に氷の結晶が形成されないだけでなく、その中の気泡を安定させ、製品の膨張率を約18%増加させる。歩留まりを15%-17%増加させ、同時に製品をふわふわで弾力のあるものにする。
6.3 アルギン酸ナトリウムの乳製品・飲料への応用
アルギン酸ナトリウムは、冷凍牛乳、冷凍ジュース、その他の飲料の安定剤として使用することができます。凍らせた牛乳に適量のアルギン酸ナトリウムを加えることで、べたつきやごわつき感がなく、明らかにおいしさをアップさせることができる。
特に、ヨーグルトに0.25%〜2%のアルギン酸ナトリウムを添加することで、凝乳の形状を維持・改善し、高温殺菌時の粘度低下を防ぎ、保存期間を延長することで特有の風味を損なわずに保存することができます。また、マーガリンの増粘・乳化剤としても使用できます。
そのほか、飲料に加えたり、サッカリンや副原料と一緒にさわやかでフルーティーなシロップにしたりもする。
6.4 キャンディー、冷凍菓子、食品フィリングの製造におけるアルギン酸ナトリウムの応用
アルギン酸ナトリウムを主添加剤として、最高級のソフトキャンディー、生ゼリー、ぶどうビーズ、蓮の実スープ、菌スープ、あずきスープなどを作ることができる。また、他の副原料と一定の比率で調製し、冷凍することで、なめらかでしっかりとした食感のプリンを得ることもできる。
さらに、アルギン酸ナトリウムと澱粉を添加することで、一般的に「もち米紙」として知られているキャンディーや菓子の裏打ち包装フィルムの代わりにすることができ、キャンディーや菓子の油断熱材の溶融を防止し、優れた結果を得ることができる。
フィルムの強度と柔軟性を向上させることができ、機械化生産に適しているだけでなく、食品を節約し、コストを削減することができる。
アルギン酸ナトリウムを食品のコアやフィリングに添加すると、明らかに良好なゲル性能と強力な接着力を示す。
例えば、パイ、月餅、サンドウィッチケーキ、クラッシュフルーツのお菓子、饅頭のフィリングなどは、均一な食感で美味しく食べられる。
6.5 アルギン酸ナトリウムの健康食品への応用
アルギン酸ナトリウムは独特の栄養を持つ人体に不可欠な食物繊維で、有機物を結合し、血清や肝臓のコレステロールを低下させ、総脂肪や総脂肪酸濃度の上昇を抑制し、さらに栄養素の消化吸収を改善し、放射性ストロンチウムやカドミウムなどの体内有害元素の吸収を抑制することができる。
アルギン酸ナトリウムはカルボン酸（-COONaを含む）のナトリウム塩で水に溶けやすく、マイナス電荷を持つカルボン酸イオン（COO-）が人体に有害な鉛や水銀などの重金属元素と結合してアルギン酸の重金属塩沈殿を生成することがあるからです。水に溶けないため、便とともに体外に排泄される。
アルギン酸ナトリウムで調製したグルコース低下剤、甘いゼリー、ジュースや蜂蜜の粉末、オレンジジュースなどは、長期的な摂取により、高血圧、冠状動脈性心臓病、肥満、糖尿病、腸系の病気の治療に役立つ。
健康食品は、一般にアルギン酸ナトリウムを賦形剤とともに水に溶解し、均一に混合した後、ペレット状、ストリップ状、繊維状の紙状に硬化させ、固形飲料や模造肉食品とすることができる。食品添加物としてのアルギン酸ナトリウムは、日本で約10%を占めている。
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7.アルギン酸ナトリウムの他産業への応用
7.1 医薬品製剤への応用
アルギン酸ナトリウムが米国薬局方に収載されたのは1938年のことである。
アルギン酸塩は1963年に英国薬局方に収載された。
アルギン酸塩は水に溶けないが、水に入れると膨潤する。
そのため、アルギン酸ナトリウムは伝統的に錠剤の結合剤として、アルギン酸塩は即時放出錠剤の崩壊剤として使用されてきた。
しかし、アルギン酸ナトリウムが錠剤の性状に及ぼす影響は処方箋に入れる量に依存し、場合によってはアルギン酸ナトリウムが錠剤の崩壊を促進することもある。アルギン酸ナトリウムは、造粒後に粉末状で添加するのではなく、造粒工程中に添加することで、工程を簡略化することができる。
出来上がった錠剤は、デンプンを使ったものより機械的に強い。
7.2 アルギン酸ナトリウムは、油脂ベースの懸濁液、ゲル、濃縮エマルションの製造にも使用される。
アルギン酸ナトリウムは、粘度を高め、固形物の懸濁性を向上させるために、いくつかの液体医薬品に使用されている。アルギン酸プロピレングリコールはエマルションの安定性を向上させる。 制御放出ドラッグデリバリーシステムはヘルスケアにおいて重要な役割を果たしている。
水溶性薬物粒子がコロイド媒体から分離されるまでの時間を最小限にすることで、薬物の最大充填量を確保する。
しかし、これは水不溶性薬物にとっては重要ではない。彼らは、薬物放出は使用する薬物の溶解度に関係していることを発見した。
7.3 印刷・紡績産業におけるアルギン酸ナトリウムの用途
反応染料用染色助剤
アルギン酸ナトリウムは、捺染業界では反応染料カラーペーストとして使用され、穀物澱粉や他のペーストよりも優れている。印刷された織物は、鮮やかな模様、はっきりとした線、高い色付与能力、均一な色、良好な浸透性、可塑性を有する。
藻類のガムは現代的な印刷および染色工業のための最もよいスラリーである、それは綿、ウール、絹、ナイロンおよび他の種類の生地の印刷で今広く利用されて、印刷スラリーを染めるダイヤルを準備するために特に適している。
7.4 医薬品業界におけるアルギン酸ナトリウムの用途
PSSはアルギン酸から開発されたフコイダン二糖ナトリウムの一種で、抗凝固作用、血中脂質低減作用、血液粘度低減作用がある。
歯科印象材にゴムや石膏の代わりに藻類ガムを使用すると、安価で操作が簡単なだけでなく、より正確に歯の形を印刷することができる。藻類ガムはまた、止血スポンジ、止血ガーゼ、止血フィルム、やけどガーゼ、スプレー式止血剤など、様々な形態の止血剤を作るのにも使用できる。
アルギン酸ナトリウム利用の展望
本稿では、アルギン酸ナトリウムの研究の現状と、製薬・食品産業におけるアルギン酸ナトリウム用途の展望を紹介し、今後の展開について展望する。
会社概要
より健康的な生活のために植物由来のガム＆スタビライザーを提供することを使命として、ジーノガム＆スタビライザーは2018年に設立された。
私たちは、様々な種類の植物性ハイドロコロイドと安定化溶液システムに焦点を当てています。
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