卢俊荣
摘 要 褐藻酸钠是从褐藻中分离出的一种重要化合物,其具有广泛的应用价值,对褐藻酸钠的性质及其在食品、纺织、医药等方面应用进行了详细阐述,并对其应用前景进行了展望。
关键词 褐藻酸钠 褐藻酸 应用
中图分类号Q-49 文献标识码 E
1 褐藻酸钠
褐藻酸钠(Sodiun Alginate,NaAlg,简称AGS)是-从褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种多糖碳水化合物,是由1,4聚-β-D-甘露糖醛酸和a-L-古罗糖醛酸组成的一种线型聚合物,是褐藻酸衍生物中的一种,所以有时也称褐藻酸钠或海带胶和褐藻胶。其分子式为(C6H7O6Na)n,相对分子量在32000~200000左右,其结构单元分子量理论值为198.1 1。一般为白色或淡黄色粉末,无臭,无味,不溶于乙醇、乙醚、氯仿和酸,pH<5.4时溶于水成黏稠状胶体。褐藻酸钠的结构式如图1所示。
M和G的比率及排列顺序因褐藻的种类不同而有显著的差异,即或是同一种褐藻,也因部位不同而有显著的差异。如Ascoyhyllum Nodosum所产生的褐藻酸中M占93%,G占3%,而Laminaria Digitata所产生的褐藻酸中M只占62%。且M/G比值不同影响其理化性质。
2 褐藻酸钠的应用
褐藻酸钠作为一种天然高分子物质以其良好的生物降解性和生物相容性,以及良好的增稠性、成膜性、稳定性、絮凝性和螯合性而被广泛应用于化学、生物、医药、食品等领域。目前主要应用在以下几方面。
2.1 在食品工业上的应用
褐藻酸钠是人体不可缺少的一种营养素——食用纤维,对预防结肠癌、心血管病、肥胖病以及铅、镉等在体内的积累具有辅助疗效作用,在日本被誉为“保健长寿食品”,在美国被称为奇妙的食品添加剂。它作为海藻胶的一种,以其固有的理化性质,能够改善食品的性质和结构。它低热无毒、易膨化、柔韧度高,添加到食品中其功能为凝固、增调、乳化、悬浮、稳定和防止食品干燥。而最主要的作用是凝胶化,即形成可以食用的凝胶体,近于固体,以保持成型的形状。因而,它是一种优良的食用添加剂,不仅可以增加食品的营养成分,提高产品质量,增加花色品种,也可以降低成本,提高企业的经济效益。比如,在生产面包等面食、糕点时,加入0.1%~1%的褐藻酸钠,可以突出地防止老化和干燥、减少落屑,吃起来有筋力,口感好。在酸奶中加入0.25%~2%的褐藻酸钠,可以保持和改善其凝乳形状,防止在高温消毒过程中产生黏度下降的现象,同时还可以延长存放期,其特殊风味不变,还可以用于人造奶油的增稠剂和乳化剂。在啤酒中加入少量的褐藻酸钠可使泡沫稳定。
2.2 在纺织工业上的应用
以前,褐藻酸钠因其具有易着色、得色量高、色泽鲜艳和印花织物手感柔软等特点,所以它在纺织工业中是棉织物活性染料印花中最常用的糊料。同时它还可作为经纱浆料、防水加工、制造花边用等工艺过程的水溶纤维。
但是随着人们对环境的重视以及环保纤维的发展,褐藻酸钠作为一种新型的纤维材料在纺织方面起了明显的作用。褐藻酸钠纤维主要包括2大类:一类是由褐藻酸钠纯纺制成纤维;另一类是用褐藻酸钠与其他材料混纺而成的纤维。前者主要用于医药行业,这主要是因为当褐藻酸钠敷料与伤口表面接触时,褐藻胶纤维中的金属离子(Ca2+等)与伤口分泌物中的Na+发生离子交换形成有助于伤口表面胶体,保持伤口周围湿润。该胶体既能激活人体单核细胞产生免疫因子,又能激活人体巨噬细胞释放抗炎因子,有助于伤口愈合。
劳伦斯等科学家在研究褐藻酸钠纱布在植皮和溃疡伤口应用时,发现褐藻胶纱布具有良好的止血效果。而且和其他的止血材料相比,褐藻酸钠纱布可以在使用后保留在伤口上,这样伤口表面脆弱的结构就不容易受到破坏,有助于伤口的愈合。后者主要是用作具有保健功能的织物。褐藻酸钠与甲壳质共混制成的纤维具有良好的抗菌作用。另外德国的kalliberg成衣公司2003年率先向市场推出褐藻酸钠和纤维素混纺的纤维制成的内衣,这种产品不但具有抗菌、止痒、消炎及美容的功能,而且也不会给环境带来任何危害。
