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海藻酸钠和乳酸钙实验反应原理及操作

2021/8/30 18:26:52      点击:
海藻酸钠和乳酸钙做为常见常用的一种化工实验,不仅很多大学生都需要了解制作,而且很多食品企业制备果冻,奶饮品等都是比较重要的研究方向。其实在日常中很多人所说的凝胶就是指的海藻酸钠和乳酸钙反应调配成的海藻凝胶。


下面双成海藻技术部详解下海藻酸钠和乳酸钙实验反应原理及操作步骤、注意事项等

实验原理:

 


海藻酸钠是一种无毒的食品添加剂。乳酸钙是一种补钙剂。两种物质溶于水后,水溶液中的海藻酸钠,首先与乳酸钙中的钙离子发生离子交换,发生交联反应,形成凝胶;藻酸钠溶液包裹了起来,从而形成一颗颗水晶球。海藻酸钠形成凝胶的原因是Ca2 +与海藻酸钠分子产生了静电作用,形成凝胶无需加热,并且得到的凝胶为热不可逆凝胶,这是海藻酸钠凝胶相对于其它亲水胶体凝胶的优势。

 

操作步骤:

 


向杯子中加入23勺海藻酸钠,然后加入60ml,充分搅拌,直至完全溶解,静置一段时间,得到黏稠的海藻酸钠溶液。根据个人喜好加入不同颜色的色素。在 烧杯中倒入250毫升的清水,加入一大勺乳酸钙,不停搅拌,直到乳三钙完全溶解,溶液变得清澈透明。3. 成型


a.坐小水晶球。用吸管吸取黏稠的海藻酸钠溶液,加入到乳山酸钙溶液中,会快速变成水晶球。


b.制作大水晶球。将黏稠的海藻酸钠溶液倒入彩色半球中,将半球小心放入乳酸钙溶液中,轻轻晃动烧杯命水晶球与彩色半球分离,水晶球会慢慢变成圆形,浸泡时间越长弹性越好。


c.拉丝。用吸管或者眼药水瓶挤压海藻酸钠溶液使其成丝状加入到乳酸钙溶液中,便可形成丝状。


常见问题:


氯化钙加海藻酸钠离子效果:做钙离子交联海藻酸钠溶液制备大块均匀的水凝胶,但是每次滴加氯化钙溶液到海藻酸钠溶液中时,局部总会出现水凝胶(一滴氯化钙溶液触碰到海藻酸钠溶液时),这样的话就制备不出大块均匀的水凝胶。原因有可能放入顺序搞反了,次序是很重要的,不过如果要把氯化钙溶液滴入海藻酸钠溶液时,个人以为应该具备以下条件(1)根据实践调节好两者的浓度,(2)改变温度,找到一个成胶比较慢的温度,(3)高速搅拌下,以合适的速度滴加。


注意事项:


采用共混法制备高G型海藻酸钠-明胶(HGAGNa-GT)复合水凝胶,研究不同复配比例对高G型海藻酸钠-明胶复合水凝胶性质的影响。研究结果表明,在复合水凝胶中,G型海藻酸钠与明胶之间存在强烈的相互作用和良好的相容性。随着复合水凝胶中明胶所占比例的增加,其凝胶弹性逐渐增大,凝胶硬度呈先增大后减小的趋势。水凝胶的储能模量和损耗模量均随明胶所占比例的增加呈先升高后降低的趋势。水凝胶的凝胶时间随温度的降低逐渐缩短,随明胶所占比例的增加逐渐延长。高G型海藻酸钠-明胶复合水凝胶微球具有良好的pH敏感性,在模拟小肠液和结肠液中的溶胀度较高,并最终于模拟结肠液环境下降解。当海藻酸钠与明胶的复配比例为53,水凝胶的凝胶网络结构最为牢固,此时的水凝胶在模拟小肠液和结肠液中的溶胀率最高。

 


海藻酸钠凝胶用途:


海藻酸钠形成凝胶的条件温和,这可以避免敏感性药物、蛋白质、细胞和酶等活性物质的失活。由于具备优良的特性,海藻酸钠已经在食品工业和医药领域得到了广泛应用。