海藻酸盐的理化性能及市场应用分析

作为一种高分子羧酸，海藻酸可以与金属离子结合后形成各种海藻酸盐，其中海藻酸与钠、钾、铵等一价金属离子结合后形成水溶性的海藻酸盐，与钙、锌、铜等多价金属离子结合后形成不溶于水的海藻酸盐。海藻酸本身是一种不溶于水的高分子材料。在各种应用领域，海藻酸钠是最常用的海藻酸盐，可以溶解在水中形成缓慢流动的滑溜溶液。由于海藻酸钠的相对分子质量很高并且其分子具有刚性结构，即使在低浓度下海藻酸钠的水溶液也具有非常高的表观黏度。

海藻酸钠水溶液在与钙离子等高价阳离子接触后，通过大分子间的交联形成凝胶。由于立体结构的不同，β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古罗糖醛酸（G）对钙离子的结合力有很大区别，两个相邻的G单体之间形成的空间在凝胶过程中正好容纳一个钙离子，在与另外一个GG链段上的羧酸结合后，钙离子与GG链段的海藻酸可以形成稳定的盐键。MM链段的海藻酸在空间上呈现出一种扁平的立体结构，与钙离子的结合力弱，其凝胶性能较GG链段差。当海藻酸钠水溶液与钙离子接触后，分子链上的GG链段与钙离子结合形成一种类似“鸡蛋盒”的稳定结构，大量水分子被锁定在分子之间的网络中，形成含水量极高的冻胶。图4-6显示海藻酸钠水溶液与钙离子接触后形成“鸡蛋盒”状凝胶结构的过程。

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图4-6　海藻酸钠水溶液与钙离子接触后形成“鸡蛋盒”状凝胶结构

作为一种直链水溶性天然高分子，海藻酸及各种海藻酸盐具有良好的生物相容性，安全、无毒，以其独特的性能在食品、医疗卫生、日化、纺织印染、生物技术及废水处理等行业得到广泛应用，是制作冰淇淋、饮料、仿形食品、健康食品、黏合剂、生物黏附剂、缓控释片、医用敷料、牙模材料、饲料黏结剂、宠物食品黏结剂、面膜、化妆品增稠稳定剂、印花糊料、水处理剂、电焊条、造纸添加剂等各类产品的重要原料。