Co to jest alginian sodu?

styczeń 7, 2023
14:38
Zastosowania, Wiadomości o firmie, Wiedza o produkcie

Streszczenie:

Czym jest alginian sodu? Jako środek zagęszczający i stabilizujący dla przemysłu spożywczego i innych gałęzi przemysłu, alginian sodu ma unikalne funkcje i zalety.

Co to jest alginian sodu?

Alginian sodu jest naturalnym polisacharydem o stabilności, rozpuszczalności, lepkości i bezpieczeństwie wymaganym jako zaróbka w preparatach farmaceutycznych. W 1881 r. ekstrakt alginianu z brązowych wodorostów został po raz pierwszy zbadany naukowo przez angielskiego chemika E.C. Stanforda, który odkrył, że ekstrakt z tego fukoidanu ma kilka bardzo interesujących właściwości, ma zdolność zagęszczania roztworów, tworzenia żelu i zdolności błonotwórczych, na podstawie których dokonał kilku zastosowań w produkcji przemysłowej.

Jednak przemysłowa produkcja alginianu sodu na dużą skalę miała miejsce dopiero 50 lat później. Komercyjna produkcja rozpoczęła się w 1927 roku, a według nowego raportu badawczego Global Market Insights Inc. rynek alginianu ma przekroczyć 755 mln USD do 2027 roku. 30% w tym Rynek alginianu ma przekroczyć 755 mln USD do 2027 r., według nowego raportu badawczego Global Market Insights Inc. Global Market Insights Inc.

1. Skład alginianu sodu

Alginian sodu składa się głównie z soli sodowej alginianu, kopolimeru kwasu β-D-mannuronowego (jednostka M) i kwasu α-L-gulonuronowego (jednostka G) połączonych wiązaniami β-1,4-glikozydowymi i składających się z różnych proporcji fragmentów GM, MM i GG.

2. Masa cząsteczkowa alginianu sodu

Masa cząsteczkowa komercyjnego alginianu sodu jest zwykle rozproszona jak polisacharydy. Dlatego masa cząsteczkowa alginianu sodu zwykle reprezentuje średnią wszystkich cząsteczek w grupie. Najczęstszymi sposobami wyrażania masy cząsteczkowej są liczbowo średnia masa cząsteczkowa (Mn) i ciężka średnia masa cząsteczkowa (Mw). W polidyspersyjnych grupach molekularnych, zazwyczaj Mw>Mn.

Współczynnik Mw/Mn jest wskaźnikiem dyspergowalności, a klasyczny zakres wskaźnika dla alginianu sodu wynosi od 1,5 do 2,5. Najpopularniejsza metoda określania masy cząsteczkowej jest obliczana na podstawie lepkości wewnętrznej i pomiarów rozpraszania światła.

Wzór cząsteczkowy alginianu sodu to (C6H7NaO6)x.

3. Proces produkcji alginianu sodu

Na czym polega proces produkcji alginianu sodu? Z czego składa się alginian sodu? Przebieg procesu produkcji alginianu sodu jest następujący.

Kruszenie suchych lub mokrych wodorostów (alg), mycie i usuwanie zanieczyszczeń, ekstrakcja silnie alkaliczną wodą i klarowanie w celu uzyskania surowego roztworu alginianu.
Barwny alginian wapnia otrzymuje się przez wytrącanie chlorku wapnia.
Odbarwianie, dezodoryzacja, a następnie traktowanie kwasem w celu usunięcia rozpuszczalnych zanieczyszczeń, można uzyskać wytrącanie alginianu i uzyskać alginian sodu przez działanie węglanu sodu.
Następnie wysuszono, zmiażdżono i przesiano w celu uzyskania proszku alginianu sodu.

4. Właściwości alginianu sodu

4.1 Właściwości alginianu sodu

Alginian sodu jest polimerem β-wodnego dekstromannuranu sodu, białym lub jasnożółtym proszkiem, prawie bezwonnym i bez smaku. Alginian sodu jest rozpuszczalny w wodzie i nierozpuszczalny w etanolu, eterze, chloroformie i innych rozpuszczalnikach organicznych. Rozpuszcza się w wodzie i staje się lepką cieczą. Wartość pH roztworu wodnego 1% wynosi 6-8.

Lepkość jest stabilna przy pH = 6-9 i zmniejsza się po podgrzaniu do temperatury powyżej 80 ℃. Alginian sodu jest nietoksyczny, LD50>5000mg/kg. Jaki jest wpływ środka chelatującego na właściwości roztworu alginianu sodu? Środek chelatujący może kompleksować jony dwuwartościowe w układzie, dzięki czemu alginian sodu może być stabilizowany w układzie.

4.2 Wartość pH alginianu sodu

Jaka jest rozpuszczalność alginianu sodu? Alginian sodu jest słabo rozpuszczalny w wodzie i nierozpuszczalny w większości rozpuszczalników organicznych. Rozpuszcza się w roztworze alkalicznym, który sprawia, że roztwór jest lepki.

Proszek alginianu sodu staje się mokry, gdy styka się z wodą, a nawodnienie cząstek powoduje, że jego powierzchnia staje się lepka. Następnie cząsteczki szybko łączą się ze sobą, tworząc aglomeraty, które są bardzo powoli i całkowicie uwodnione i rozpuszczone.

Jeśli woda zawiera inne związki, które konkurują z alginianem o nawodnienie, alginian sodu jest trudniejszy do rozpuszczenia w wodzie. Obecność cukru, skrobi lub białka w wodzie zmniejszy szybkość hydratacji alginianu sodu i konieczne będą dłuższe czasy mieszania. Sole kationów jednowartościowych (np. NaCl) mają podobny efekt w stężeniach powyżej 0,5%. pH alginianu sodu w roztworze wody destylowanej o stężeniu 1% wynosi około 7,2.

4.3 Stabilność alginianu sodu

Alginian sodu jest higroskopijny, a ilość wilgoci zawartej w stanie równowagi zależy od wilgotności względnej.

Suszony alginian sodu jest dość stabilny, gdy jest przechowywany w dobrze zamkniętych pojemnikach w temperaturze 25°C lub niższej. Roztwór alginianu sodu jest stabilny przy pH od 5 do 9. Stopień polimeryzacji (DP) i masa cząsteczkowa są bezpośrednio związane z lepkością roztworu alginianu sodu, a spadek lepkości podczas przechowywania można wykorzystać do oszacowania stopnia depolimeryzacji alginianu sodu. Alginian sodu o wysokim stopniu polimeryzacji jest mniej stabilny niż alginian sodu o niskim stopniu polimeryzacji.

Alginian sodu ulega hydrolizie katalizowanej protonami, która zależy od czasu, pH i temperatury. Roztwory alginianu glikolu propylenowego są stabilne w temperaturze pokojowej, pH 3 do 4; pH poniżej 2 lub powyżej 6, lepkość szybko spada nawet w temperaturze pokojowej.

5. Funkcja alginianu sodu - zagęszczanie i tworzenie filmu

5.1 Jako stabilizator lodów i innych zimnych napojów, alginian sodu jest wysokiej jakości stabilizatorem

Alginian sodu w lodach może sprawić, że lody i inne zimne napoje będą miały gładki wygląd i jedwabistą konsystencję.

Ponieważ alginian wapnia może tworzyć stabilny, nieodwracalny termicznie żel, nie stanie się on szorstki (wzrost kryształów lodu) podczas transportu i przechowywania oraz nie dojdzie do deformacji lodów z powodu wahań temperatury; w międzyczasie lody te są bezwonne po spożyciu, poprawiają zarówno szybkość ekspansji, jak i temperaturę topnienia, dzięki czemu jakość i zalety produktu znacznie się poprawiły. Produkt jest gładki, delikatny i ma dobry smak.

Jaka jest dawka alginianu sodu w lodach? Ilość dodawanego alginianu sodu jest niska, zazwyczaj 1-3‰, a w innych krajach 5-10‰. Stosowane jako stabilizator produktów mlecznych i napojów, mrożone mleko krowie stabilizowane alginianem sodu ma dobry smak, nie jest lepkie, sztywne, lepkie i powolne podczas mieszania.

5.2 Jest stosowany głównie jako środek wspomagający zawieszanie, emulgator, środek lepki i materiał kapsułkowy mikrokapsułek w farmaceutykach

Alginian sodu został wymieniony jako bezpieczny dodatek do żywności bez ograniczeń w Europie, Ameryce i Japonii.

Jako rodzaj gumy z wodorostów może poprawić charakter i strukturę żywności dzięki swoim nieodłącznym właściwościom fizycznym i chemicznym, jest niskotemperaturowy i nietoksyczny, łatwy do rozszerzenia, ma wysoką elastyczność i jest dodawany do żywności, której funkcje to koagulacja, zagęszczanie, emulgowanie, zawieszanie, stabilizacja i zapobieganie wysychaniu żywności.

Główną funkcją jest żelowanie, czyli tworzenie jadalnego żelu, prawie stałego, w celu utrzymania kształtu formy. Jest to zatem doskonały dodatek zagęszczający do żywności. Może nie tylko zwiększyć skład odżywczy żywności, poprawić jakość produktu i zwiększyć różnorodność kolorów, ale także obniżyć koszty i poprawić efektywność ekonomiczną przedsiębiorstw.

6. zastosowanie alginianu sodu w żywności

6.1 Application of sodium alginate in bakery & flour foods

Dodanie alginianu sodu 0,2%-0,5% do produkcji makaronu rybnego, makaronu typu fast food może znacznie zwiększyć lepkość, zapobiec kruchości, skutecznie zmniejszyć szybkość łamania, odporność na gotowanie, moczenie, nieklejące się paski, mocne ścięgno, wysoką wytrzymałość, delikatny, smarowny i żujący smak.

W produkcji chleba i innych makaronów i ciast, dodanie alginianu sodu 0,1%-1% może w znacznym stopniu zapobiegać starzeniu się i suszeniu, zmniejszać spadające okruchy i jeść z delikatnością i dobrym smakiem.

6.2 Zastosowanie alginianu sodu w lodach, popsicle i lodach

Podczas produkcji lodów, popsicles i lodów, alginian sodu 0,1%-0,5% jest dodawany jako stabilizator, który sprawia, że mieszanina jest równomierna, łatwa do dostosowania przepływu mieszaniny, gdy jest zamrożona i łatwa do mieszania.

Wytworzone produkty mają dobrą konformację, są gładkie i delikatne, mają dobry smak, a podczas przechowywania nie tworzą się kryształki lodu, ale także stabilizują pęcherzyki powietrza, a szybkość ekspansji produktu wzrasta o około 18%. Zwiększa wydajność o 15%-17%, jednocześnie sprawiając, że produkt jest puszysty i elastyczny.

6.3 Zastosowanie alginianu sodu w produktach mlecznych i napojach

Alginian sodu może być stosowany jako stabilizator mrożonego mleka, mrożonych soków i innych napojów. Dodanie odpowiedniej ilości alginianu sodu do mrożonego mleka może oczywiście poprawić smak, bez uczucia lepkości i sztywności.

W szczególności dodanie alginianu sodu 0,25%-2% do jogurtu może utrzymać i poprawić kształt skrzepu oraz zapobiec spadkowi lepkości podczas sterylizacji w wysokiej temperaturze, a także przedłużyć okres przechowywania, aby jego specjalny smak pozostał niezmieniony. Może być również stosowany jako zagęszczacz i emulgator margaryny.

Poza tym jest dodawany do napojów i przekształcany w chrupiący i owocowy syrop z sacharyną i składnikami pomocniczymi, który ma gładki i równomierny smak oraz jest stabilny bez rozwarstwiania.

6.4 Zastosowanie alginianu sodu w produkcji cukierków, mrożonych słodyczy i nadzień spożywczych

Używając alginianu sodu jako głównego dodatku, może produkować najwyższej jakości miękkie cukierki, świeże galaretki, kulki winogronowe, zupę z nasion lotosu, zupę grzybową, zupę z fasoli adzuki itp. Może być również przygotowywany z innymi składnikami pomocniczymi w określonych proporcjach i zamrażany w celu uzyskania gładkiego i jędrnego budyniu.

Ponadto, dzięki dodatkom alginianu sodu i skrobi, można go zastąpić folią do pakowania cukierków i ciastek, która jest powszechnie znana jako "kleisty papier ryżowy", aby zapobiec topnieniu izolacji olejowej cukierków i ciastek, z doskonałymi wynikami.

Nie tylko może poprawić wytrzymałość i elastyczność folii, co sprzyja zmechanizowanej produkcji, ale także może zaoszczędzić żywność i obniżyć koszty.

Dodanie alginianu sodu do rdzenia i wypełnienia żywności oczywiście wykazuje dobrą wydajność żelu i silną siłę wiązania.

Na przykład ciasta, ciastka księżycowe, ciasta kanapkowe, pokruszone słodycze owocowe, nadzienia do bułek itp. są spożywane z jednolitą teksturą i dobrym smakiem.

6.5 Zastosowanie alginianu sodu w zdrowej żywności

Alginian sodu jest niezbędnym błonnikiem pokarmowym dla ludzkiego organizmu o wyjątkowych właściwościach odżywczych, który może łączyć materię organiczną, obniżać poziom cholesterolu w surowicy i wątrobie, hamować wzrost całkowitego stężenia tłuszczu i kwasów tłuszczowych, a także poprawiać trawienie i wchłanianie składników odżywczych, a także hamować wchłanianie radioaktywnego strontu, kadmu i innych szkodliwych pierwiastków w organizmie.

Ponieważ alginian sodu jest solą sodową kwasu karboksylowego (zawierającą -COONa) i może być rozpuszczalny w wodzie, a jon kwasu karboksylowego (COO-) o ładunku ujemnym może łączyć się ze szkodliwymi pierwiastkami metali ciężkich, takimi jak ołów i rtęć w organizmie człowieka, powodując wytrącanie się soli metali ciężkich z alginianu. Jest nierozpuszczalny w wodzie, więc może być wydalany z organizmu wraz z kałem.

Tabletki obniżające poziom glukozy, słodkie galaretki, sok i miód w proszku, sok pomarańczowy itp. przygotowane z alginianu sodu pomogą w leczeniu nadciśnienia, choroby wieńcowej, otyłości, cukrzycy i chorób układu jelitowego przy długotrwałym spożywaniu.

Zdrowa żywność jest zazwyczaj rozpuszczana przez alginian sodu w wodzie z substancjami pomocniczymi, równomiernie mieszana, a następnie utwardzana do postaci granulek, pasków, włóknistego papieru, który może być przekształcony w stały napój lub imitację żywności mięsnej. Alginian sodu jako dodatek do żywności stanowi około 10% całkowitej ilości w Japonii.

7. zastosowanie alginianu sodu w innych gałęziach przemysłu

7.1 Zastosowanie w preparatach farmaceutycznych

Alginian sodu został włączony do Farmakopei Stanów Zjednoczonych już w 1938 roku.

Alginian został włączony do Farmakopei Brytyjskiej w 1963 roku.

Alginian jest nierozpuszczalny w wodzie, ale pęcznieje po włożeniu do wody.

Dlatego alginian sodu był tradycyjnie stosowany jako spoiwo do tabletek, a alginian jako środek dezintegrujący do tabletek o natychmiastowym uwalnianiu.

Jednak wpływ alginianu sodu na właściwości tabletki zależy od ilości wprowadzonej do recepty, a w niektórych przypadkach alginian sodu może ułatwiać rozpad tabletki. Alginian sodu może być dodawany podczas procesu granulacji, a nie w postaci proszku po granulacji, co upraszcza proces.

Otrzymane tabletki są mechanicznie mocniejsze niż te wykonane ze skrobi.

7.2 Alginian sodu jest również stosowany w produkcji zawiesin, żeli i skoncentrowanych emulsji na bazie tłuszczów i olejów.

Alginian sodu jest stosowany w niektórych płynnych lekach w celu zwiększenia lepkości i poprawy zawiesiny ciał stałych. Alginian glikolu propylenowego poprawia stabilność emulsji Systemy dostarczania leków o kontrolowanym uwalnianiu odgrywają ważną rolę w opiece zdrowotnej.

Czas przed oddzieleniem rozpuszczalnych w wodzie cząstek leku od ośrodka koloidalnego jest zminimalizowany, aby zapewnić maksymalne obciążenie lekiem.

Nie jest to jednak istotne w przypadku leków nierozpuszczalnych w wodzie. Stwierdzono, że uwalnianie leku jest związane z rozpuszczalnością zastosowanego leku.

7.3 Zastosowanie alginianu sodu w przemyśle drukarskim i przędzalniczym

Barwnik pomocniczy do barwników reaktywnych

Alginian sodu jest stosowany jako reaktywna pasta barwiąca w przemyśle drukarskim i farbiarskim, która jest lepsza niż skrobia zbożowa i inne pasty. Drukowane tekstylia mają jasne wzory, wyraźne linie, wysoką zdolność nadawania koloru, jednolity kolor, dobrą przepuszczalność i plastyczność.

Guma z alg jest najlepszą zawiesiną dla nowoczesnego przemysłu drukarskiego i farbiarskiego, jest obecnie szeroko stosowana w drukowaniu bawełny, wełny, jedwabiu, nylonu i innych rodzajów tkanin, szczególnie nadaje się do przygotowywania zawiesiny do drukowania z wybieraniem.

7.4 Zastosowanie alginianu sodu w przemyśle farmaceutycznym

PSS to rodzaj disacharydu fukoidanu sodu opracowanego na bazie alginianu, który ma funkcje przeciwzakrzepowe, redukujące poziom lipidów we krwi i zmniejszające lepkość krwi.

Zastosowanie gumy z alg zamiast gumy i gipsu jako materiału do wycisków dentystycznych jest nie tylko tanie, łatwe w obsłudze i dokładniejsze w drukowaniu kształtu zęba. Guma z alg może być również stosowana do wytwarzania różnych form środków hemostatycznych, w tym gąbki hemostatycznej, gazy hemostatycznej, folii hemostatycznej, gazy oparzeniowej, środka hemostatycznego w sprayu itp.