海藻

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食品科学中国农业大学毛立科副教授等复 [复制链接]

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许多生物活性物质如维生素、氨基酸、功能性油脂等有助于人体健康,尤其是一些具有抗氧化、降血脂和增强免疫力等功效的功能因子可以改善人们的健康状态,因此功能食品的发展具有现实意义。但是许多具有重要生理功能的生物活性物质因具有一些缺陷而导致应用受限。在众多应用于制备水凝胶的食品级多糖中,海藻酸盐作为一种天然的阴离子聚合物,具有无毒性、生物黏附性、生物降解性以及良好的凝胶特性。

尽管海藻酸盐水凝胶已经得到较为深入的研究,其作为功能因子递送体系也有诸多报道,但该领域缺少系统而全面的总结。中国轻工业健康饮品重点实验室,中国农业大学食品科学与营养工程学院的杨静怡、毛立科*等人综述了近年来基于海藻酸盐凝胶包埋体系的最新研究进展,分类介绍了不同海藻酸盐复配凝胶传递体系,并针对不同传递形式的凝胶进行了说明。

1、海藻酸钠及其凝胶的基本性质

结构与特征

作为一种天然多糖高分子共聚物,海藻酸钠分子由β-D-甘露糖醛酸(M单元)与其立体异构体α-L-古罗糖醛酸(G单元)依靠β-1,4-糖苷键连接而成(图1)。

海藻酸钠中每种聚合物链段的含量通常与其产地以及季节相关。而M单元与G单元的构象不同导致3种链段性质不完全相同:MM链段分子呈现伸展的线性结构,因而具有良好的弹性;GG链段呈现螺旋卷曲的刚性形态;MG交替链段则是介于两者之间。因此,MM链段含量较高的海藻酸钠形成的凝胶弹性较好,而高GG链段含量则有利于生成坚硬易碎、具有更高热稳定性和水分保持能力的海藻酸盐凝胶,由此可见,海藻酸钠的组成(M/G之比)、序列、GG链段的长度和分子质量是影响海藻酸钠及其所制备水凝胶性质的关键因素,而这些性质显著影响凝胶的稳定性、释放速率等应用特性。

凝胶性质

海藻酸钠独特的凝胶特性赋予其在传递体系中独特的价值,在多价阳离子存在的情况下,Na+会被阳离子置换并形成具有一定机械强度的海藻酸盐水凝胶。这种离子成胶方式十分温和并适用于热敏感性生物活性物质(如益生菌、微生物和蛋白质等)的负载。海藻酸钠对二价离子的亲和力降序排列:Pb2+>Cu2+>Cd2+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Co2+、Ni2+、Zn2+>Mn2+,其中一些阳离子(如Pb2+、Cu2+和Cd2+)因有剧毒而使用受到限制。Ca2+无毒,到目前为止是使用最广泛的交联离子,本文将主要
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