2019海藻化学红藻部分重点总结

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海藻化学红藻部分重点总结  海藻化学红藻部分总结  1,琼胶的原料、结构及性质  一、原料  伊谷草属(Ahnfethia) 凝花菜(G.acerosa) 石花菜属(Gelidium)江蓠属(Gracilaria) 紫菜属(P0rphyra) 鸡毛菜腐(Pterocladia) 二、结构  琼胶D-半乳糖和3,6-内醚-L-半乳糖这两种单糖构成。  三、琼胶的理化性质 1、凝胶性  琼胶的水溶液在室温下能形成凝胶,与其它能形成凝胶的物质相比,在相同浓度下其凝胶强度最大。琼胶的凝胶强度是评价琼胶质量主要的指标。 影响琼胶凝胶强度的主要因素  ①硫酸基和羧基的含量②单糖的组成和含量③分子量的大小④分子的立体结构 提高琼胶凝胶强度方法 碱处理  当琼胶分子中的半乳糖在其第六碳原子上联结有硫酸基时,便形成了一个纽曲,妨碍双螺旋体的形成,因而也就妨碍凝胶的形成。  琼胶分子中存在硫酸基和羧基这些带负电荷的基团时,产生静电排斥力,影响形成凝胶。 碱处理将4一连接半乳糖碳6位置上联结的硫酸基除去,使半乳糖转变成3,6一内醚一半乳糖(可缩写成3,6-AG),这样,使碳6上的硫酸基(“纽”)去掉,使分子变得规整,琼胶分子闯便易于形成双螺旋,减少了静电排斥力  结构:C1转为1C, 提高了琼胶中琼胶素的含量,提高了凝胶强度。  碱处理方法  高温稀碱(90度 5% NaOH 4h) 中温浓碱(60度 28% NaOH 8h) 低温浓碱(20度 40% NaOH 20) 2、可逆性  凝胶加热时融化,冷置便凝固,能重复进行(凝固点 32--43℃ 融点  75—90℃ ) 3、泌水性  琼胶的凝胶当放置的时间较长时,凝胶的表面会分泌出一些水珠来,时间再长时,水珠便连成片  4、滞后现象  融点比凝固点高很多,这种现象称“滞后现象”(凝固点 32--43℃融点  75—90℃) 5、乳光现象  透明无色的琼胶溶液在冷却后形成凝胶时会呈现轻微的乳白色,这种现象称“乳光现象”。当加入砂糖、甘油或葡萄糖等物质后,其折射率增加,外观明亮 6、溶解性  琼胶不溶于冷水,当琼胶放到冷水中后,琼胶很快便吸水膨胀。琼胶的吸水度与温度、所含电解质和其他添加物的种类与量的多少、水质、浸泡时间和琼胶的种类等有关。  琼胶对pH的变化不很敏感,可以在较宽的范围内使用,耐碱性较强,耐酸性差。pH小于3时容易发生降解。  2,卡拉胶的原料、结构及性质  一、原料(卡拉胶海藻 )  主要是红藻门中的角叉菜属、麒麟菜属、杉藻属、沙菜属、银杏藻属、叉枝藻属和蜈蚣藻属等的海藻。最早用作制造卡拉胶原料的是皱波角叉藻,但近年来已被麒麟菜属海藻所取代。特别是菲律宾生产的耳突麒麟菜和刺麒麟菜在世界卡拉胶原料市场上,占有特别重要的地位。 二、结构  1.卡拉胶的几对结构式  将卡拉胶分为μ-卡拉胶、κ一卡拉胶、ν-卡拉胶、ι一卡拉胶、λ-卡拉胶、θ-卡拉胶和ξ-卡拉胶等7种类型,另外还有β卡拉胶,它是卡拉胶中唯一没有硫酸基的一种。 其中的μ-卡拉胶和κ—卡拉胶,ν-卡拉胶和ι-卡拉胶,λ-卡拉胶和θ-卡拉胶三对有密切关系。μ-,ν-和λ-卡拉胶经碱处理后可以分别转变成κ—、 ι—和θ-卡拉胶。故μ-,ν-和λ-卡拉胶是κ—、 ι—和θ-卡拉胶的前体。 μκ形成的一对关系  如何提高卡拉胶的凝胶强度? 如何提高μ-,ν-的凝胶强度?  碱处理:当μ一和ν-卡拉胶用碱处理(或称碱改性,或碱转化)时,其1,4一连接单位在碳6上连有硫酸基成Cl椅式构象的半乳糖便转变成1C椅式构象的3,6一内醚一半乳糖,原来的“扭曲”便被去掉。所以3,6一内醚一半乳糖的形成过程,是使链变直,使聚合物更规则化,μ一和ν-卡拉胶便被分别转变成有凝固性的κ一和ι一卡拉胶。 碱处理方法:1、高温稀碱 2、中温浓碱3、低温浓碱 λ-卡拉胶为什么不能形成凝胶?  1,3连接的半乳糖碳2位和1,4连接单位在碳2位上的硫酸基,堵塞在两股螺旋之间,妨碍双螺旋的形成,因此λ-卡拉胶不能形成凝胶。λ-卡拉胶碱处理后转变成θ-卡拉胶,于其1,3连接的半乳糖碳2位置上仍有硫酸基,故仍妨碍凝胶形成。 三、性质: 1、溶解性  水溶解 卡拉胶的主要溶剂是水。在热水中所有类型的卡拉胶都溶解。在冷水中,λ-卡拉胶不论成何种盐都溶解。钠盐的κ-卡拉胶和ι-卡拉胶也溶解,而钾盐和钙盐的κ-卡拉胶只膨胀不溶解。  盐溶解 水中加入盐类时卡拉胶的溶解情况与加入盐的种类和数量有关。ι-和λ-卡拉胶的溶液可以承受高浓度的电解质,加入20-25%的NaCl也不会发生什么问题,而κ-卡拉胶在此情况下便被盐析出来。  糖溶解 κ-和λ-卡拉胶能溶于热的蔗糖中,糖的浓度可以高到65%,而ι-卡拉胶则很难溶于糖浓度这样高的溶液中。  乳类溶解 所有卡拉胶都溶于热的乳中。在冷的乳中,λ-卡拉胶能分散,并使乳的粘稠性增加,因为λ-卡拉胶对乳中的钾和钙不敏感,故易分散。κ-和ι-卡拉胶的3,6-AG含量越多,硫酸基越少,在冷的乳中越难溶。此外,κ-和ι-卡拉胶对钾和钙敏感,乳中的钾和钙对其溶解也起了-部分阻止作用。  有机溶剂溶解 卡拉胶能溶于无水的肼中。在甲醇、乙醇、丙酵、异丙醇、丙酮等能与水混溶的有机溶剂中,有机溶剂的浓度低时卡拉胶能溶解,当有机溶剂的浓度增加到-定程度时卡拉胶便被沉淀出来 2、泌水性  卡拉胶的凝胶放置时有的会分泌出-些水来,这是凝胶收缩造成的。开始时分泌出来的水呈小水珠状,时间-长水珠便增多增大而连成-片,这种现象称为泌水性。 κ--卡拉胶形成的水凝胶的泌水性较大。-卡拉胶的水凝胶无泌水性,但它在乳中形成的凝胶也有泌水性。卡拉胶泌水性的大小除与卡拉胶本身的类型有关外,还与凝胶的浓度、系统中含有的电解质与非电解质的种类与浓度、压力的大小等有关。为了防止泌水,可在κ-卡拉胶中加入适量的刺槐豆胶。 3、粘性  卡拉胶能形成高粘度的溶液,这是它们无分支的直链型大分子结构和聚电解质的性质所造成的。卡拉胶水溶液粘度的大小与浓度、温度、卡拉胶的类型、组成与结构、分子量以及其它可溶性成分的种类和数量有关。 4、滞后现象  5、凝固点、熔化点 6、与蛋白质的反应性  卡拉胶是一带负电荷的高分子多糖,其反应性主要来自分子上所带的半硫酸酯基团  一R—O—S03-,它具有很强的阴离子性。 不论κ一和ι,还是λ一或θ一卡拉胶,都能与蛋白质起反应。  在绝大多数情况下是卡拉胶的硫酸基与蛋白质的带电荷的基团发生离子与离子之间的反应。 反应决定于  1、蛋白质/卡拉胶的净的电荷比 2、等电点 3、pH值 4、卡拉胶对蛋白质的重量比  若蛋白质分子中具有连续的带正电荷的氨基酸基团的暴露区域,则此区域便能直接与带负电荷的卡拉胶起反应。  牛奶蛋白质中的κ一酪蛋白与κ一或λ一卡拉胶反应。对钙离子敏感的乳蛋白a—和β-酪蛋白,不能直接与卡拉胶起反应,但在钙离子存在下能形成弱的络合物。在卡拉胶与牛乳形成凝胶,或用卡拉胶作为稳定剂使可可粉悬浮在巧克
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