结冷胶作为一种生物材料用于医学组织工程主要是作为细胞移植的载体,若将细胞直接移植到组织面,并不能立即聚集成立体组织结构,需要体外载体来维持细胞的生存促进组织再生。结冷胶水凝胶含水丰富,有利于营养物质传递和细胞信号传导,在组织工程中现已成熟应用的多糖水凝胶有琼脂糖、透明质酸、壳聚糖等。用作细胞移植载体的结冷胶,有商用未经过修饰的,也有经氧化降解或化学交联进行修饰的。
变性淀粉, 又称改性淀粉, 是指利用物理、化学或酶的手段来改变天然淀粉的性质。其中化学改性是最主要的,也是应用最广泛的。通过分子切断、重排、氧化或在淀粉分子中引入取代基可制得性质发生变化、加强或具有新的性质的淀粉衍生物。
淀粉的改性方法
1.物理改性
物理改性仅改变淀粉粉末的物理性质,不改变其化学结构。一般通过预糊化、超高频辐射和热降解处理等,使淀粉的宏观结构发生变化,外观状态、颜色等有所改变,从而使原淀粉的一些特征发生变化,具有某些方面的优点。
2.化学改性
化学改性的原理依赖淀粉结构中的醇羟基,它是反应的活性部位,可以与一定的化学试剂发生醚化、酯化、氧化、交联等反应。
组成淀粉的每个脱水葡萄糖单位都具有三个醇羟基,C6为伯醇羟基,C2和C3为仲醇羟基。淀粉分子中含有众多的羟基,只要少数发生化学反应,便可以改变淀粉的糊化难易、粘度高低、稳定性、成膜性、凝沉性和其他性质,还可以具有新的功能,如带有阴或阳电荷,扩大其应用范围。三个位置的羟基发生反应的难易程度不同,当然各羟基的相对反应活性还因不同反应条件而存在差异。例如:曾有人研究羟丙基醚化淀粉反应,C2、C3和C6位羟基的反应速度比例3 3:5:6。C2仲醇羟基为何具有如此的反应活性,现在还未能充分了解。
除羟基的反应外,淀粉分子中存在的糖苷键也是一个反应部位,在此位置主要是通过苷键的水解断裂而发生反应。研究发现,羟基基团上的氧或糖苷上的氧均为新余核氧原子,体现出淀粉分子的酸性特征强于其碱性特征。氧原子的质子化优先发生在葡萄糖的连接键上,因此反应是从断裂羟基连接键开始的。
3.酶法变性
酶法变性淀粉是淀粉在酶的作用下发生生物化学作用而制备的,如直链淀粉、糊精、普鲁兰等。
在改性过程中,除淀粉本身的化学结构外,改性所需的辅助条件同样重要。例如:温度、pH值、反应体系(即溶剂)、时间、催化剂等都对反应的进行有着至关重要的作用。反应之前,淀粉的预处理或活化也会有助于得到理想的结果。不同的化学工艺将会得到不同的产品,而且产品的性能也会有所不同。
对变性淀粉的改性程度进行分析,通常采用的是物理性质、粘度和功能基团。其中物理性质的测试,最先是通过外观、ISI感及其他感觉来完成的,随着现代分析仪器的发展,可采用扫描电镜 (SEM)、示差扫描量热法 (DSC)、x射线衍射和色谱等分析方法。粘度测试可以也用来评价产品的流变学性能、触变性等。
功能基团的分析是很重要的一个项目,可以判定反应是否发生。首先,通过红外、核磁共振等方法确定引入了目的基团,然后通过化学滴定或仪器分析的方法测定基团的含量。通常用DS或 MS ,即取代度或摩尔取代度来表示基团的含量。
甘薯淀粉磷酸单酯具有粘度高、透明度大、保水性好、良好冻融稳定性能,可以作为冰淇淋的稳定剂,同时可减少老化时间,老化时间只需4~6 h,降低冰淇淋的融化率,抑制冰晶形成。甘薯淀粉磷酸单酯可以取代冰淇淋中的部分油脂,而又不影响冰淇淋的质量。
卡拉胶弹性要比琼脂好,透明度也很好,所以按照你的正常工艺做法肯定会有弹性。但做山楂糕一般都用琼脂,卡拉胶做果冻比较广泛。
柠檬酸钠作为一种食品添加剂是被国家允许使用的,不管是什么食品在外包装上都有配料表,不知道大家平时注意没有,配料表很多都有柠檬酸钠,它可以起到调味的作用,使食品更加好吃,口感更好,柠檬酸钠本身也有一定的营养成分,添加到食品里可以增加食品的营养。
柠檬酸钠又称枸橼酸钠是一种有机化合物,为一种钠盐,易溶于水及甘油,难溶于醇类及其他有机溶剂。它的外观为白色到无色晶体,味道上有点像肥皂水。在热空气中有风化性,有潮解性的特性。用在食品、饮料工业中(风味剂、稳定剂);用在医药工业中(抗血凝剂、化痰药和利尿药);用在洗涤剂工业中(无毒洗涤剂的助剂);还用于注射液、酿造、电镀和摄影药品等。
目前柠檬酸及其柠檬酸钠广泛地应用在食品工业、化学工业、医药工业等领域。
柠檬酸钠在食品方面的应用
柠檬酸钠是一种需求量较大的食品添加剂,主要用作防腐剂、调味剂、乳化剂、膨胀剂、稳定剂和缓冲剂等。柠檬酸钠还可以与柠檬酸搭配,主要用作各种饮料、冷饮、糕点、果酱、果冻、果汁和奶制品等,用作胶凝剂、营养增补剂及风味剂。
很多人都喜欢喝柠檬汁,多喝柠檬汁有抗凝血作用。柠檬汁中含有大量柠檬酸,柠檬酸与钙离子结合则成可溶性络合物,能缓解钙离子促使血液凝固的作用,可预防和治疗高血压和心肌梗死。
柠檬酸钠在化学工业方面的应用
无磷洗衣粉,相信大家也有用过,去污能力还是明显有增强的。那么无磷洗衣粉就是由柠檬酸钠与其他试剂复配,因为复配之后具有分散能力、抗再沉积能力与降解的特点,被用作三聚磷酸钠的替代品,用来生产无磷洗衣粉,尤其是无磷液体洗涤剂。洗涤剂就是用来清洗衣服的主要是为了去污,而在洗涤剂中一定量的柠檬酸钠,去污能力可以明显的增加。柠檬酸钠加入洗涤剂中还有以下的优势:清洗后的废液经过处理能再生重复利用,降低了洗涤成本;对某些金属器具无腐蚀性;清洗金属表面可以光亮如新等。柠檬酸钠还可以保护环境,可以脱除工业尾气中的硫化物。
柠檬酸钠在医药方面的应用
柠檬酸钠在医药方面也是广泛应用的,医药上利用柠檬酸根与钙离子能形成可溶性络合物这一特性,用作抗凝血剂和输血剂,保存和加工血制品,特别是在采取新鲜血液时,一般会加入一些消毒过的柠檬酸钠或草酸钠,来防止血液凝固。柠檬酸钠还可作为防腐剂(保存糖浆等药物)、化痰剂、利尿剂。
相信很多人会有疑问,柠檬酸钠在食品中应用这么广泛,它毕竟是一种化学物质,那它对身体有危害吗?其实不会的,人体中碱性一般会比酸性少,那柠檬酸钠正好是一种碱性的物质,常吃可以平衡人体酸碱度,可以让人体处于一个正常的PH值范围,还有碱性对缓解人体运动后的疲劳很有好处,所以柠檬酸钠是可以食用的。
明胶属于一种大分子的亲水胶体,明胶具有增稠性、凝胶性、持水性、成膜性、乳化性、起泡性等优良特性,明胶被广泛利用到食品、医药和化工等产业中。2017年我国明胶行业产量约6.74万吨,消费量约4.93万吨,产值规模约19.08亿元,其中进口金额约0.91亿元,出口金额约5.73亿元,国内明胶市场规模达到了14.26亿元。
果胶是一种人体必需的营养成分,在医药、食品、化妆、印染等行业得到广泛的应用。隨着功能性多糖的不断出现,果胶作为一种具有高度开发价值的水溶性膳食纤维,引起越来越多学者和企业的关注。
挤压膨化技术是一种比较高新的食品加工技术,它能对物料组织、结构、外观等产生作用,尤其是纤维水溶性提高、蛋白质变性等。我国是重要的苹果生产和加工国家,每年会产生大量的苹果渣,其中富含丰富的果胶,具有较大的经济开发价值。因此,研究挤压膨化对苹果渣中果胶含量的影响,具有一定现实意义。
挤压膨化对苹果渣中果胶含量的影响
套简温度对苹果渣中果胶含量的影响
选取65℃,75℃,85℃,95℃,105℃和115℃6个水平的套筒温度,观察苹果渣中果胶含量的变化。套筒温度与苹果渣中果胶含量有明显关联性,在套简温度达95℃时,苹果渣中果胶含量达到最高值,为7.32%。当套筒温度超过95℃后,苹果渣中果胶含量有所降低,这是因为随着套简温度不断上升,剪切力也不断增大,导致苹果渣中果胶分解,因此苹果渣中果胶含量会下降。
物料含水量对苹果渣中果胶含量的影响
选取10%,14%,18%,22%,26%和130%6个水平的物料含水量,观察苹果渣中果胶含量生产的效果。当物料含水量为22%时,苹果渣中果胶含量达到峰值,为7.61%;当物料含水量超过22%后,苹果渣中果胶的含量反而降低。这是因为,在低含水量的情况下,物料内部、物料与机筒之间的剪切力较大,使苹果渣中果胶发生裂变分解,随着含水量不断增长,剪切力逐渐减小,苹果渣中果胶含量上升;如果含水量不断上升,剪切力就会逐渐下降,会阻止苹果渣中果胶生成,导致苹果渣中果胶含量不断下降。
螺杆转速对苹果渣中果胶含量的影响
选取90,120,150,180,210和240r/min6个水平的螺杆转速,观察苹果渣中果胶含量生产的效果。随着螺杆转速不断增加,苹果渣中果胶含量不断提高,当螺杆转速达150r/min时,苹果渣中果胶含量也会达到峰值,为8.32%;当螺杆转速超过150r/min后,苹果渣中果胶含量有所降低。这是因为,随着螺杆转速不断增大,分子内部剪切力增大,这会加速苹果渣中果胶生成,此时苹果渣中果胶含量上升;当螺杆转速达到更高程度时,剪切力上升促使苹果渣中果胶分解,导致苹果渣中果胶含量减少。
喂料速度对苹果渣中果胶含量的影响
选取40,50,60,70,80和90r/min6个水平的喂料速度,设定其他各因素条件,观察苹果渣中果胶含量生产的效果。随着喂料速度不断增加,苹果渣中果胶含量不断提高,当喂料速度达70r/min时,苹果渣中果胶含量也达到峰值,为8.56%;当喂料速度超过70r/min后,苹果渣中果胶含量有所降低。这是因为,在高喂料速度环境下,喂料量充足会增大机腔内物料间阻力,物料内部、外部摩擦、剪切增大,这会加速苹果渣中果胶分解,从而降低苹果渣中果胶含量。
浓缩倍数对果胶产量和纯度的影响
随着浓缩倍数的增加,果胶的产量和纯度逐渐上升,但当浓缩倍数超过1/3时,果胶的产量反而逐渐降低,纯度也星下降趋势。这是因为当水解液中果胶含量过高时,果胶易形成凝胶,造成操作困难,使得操作过程中果胶易损失;同时浓缩过程需要加热,要达到较高的浓度所需要消耗的时问也越长,造成果胶裂解,导致产量和品质下降。同时发现,浓缩倍数过高所得产品的颜色也比较深。
pH值对果胶产量和纯度的影响
当pH值为1.5-2.0范围内果胶的产量和纯度相对较高,但是随着果胶液pH值的增大,果胶的产量和纯度都逐渐下降。同时研究发现,在pH为1.5-2.5条件下沉淀的果胶色泽最好,呈白色,pH3.0以上,产品的色泽较差,呈灰白色。这可能是由于pH值过高,引起某些杂质变色并沉淀。
酒精用量对果胶产量和纯度的影响
随着酒精用量的增加,果胶的产量和纯度都呈上升趋势。但是当酒精用量超过70%时,果胶的纯度虽然变化不大但产量却有所下降。当酒精用量较少时,果胶的水分含量相对较高,在干燥过程中会发生反应,使颜色变深;当酒精用量较高时,果胶沉淀中总含水量低,得到的果胶色泽浅,质量较好。但酒精用量过高,必然使成本增高。
稳定剂加白砂糖干混均匀,加50~100倍热水搅拌溶解,加水定容。黄原胶溶解必须充分,否则会影响使用效果。若无胶体磨,则黄原胶须用冷水浸泡1~3小时后加热搅拌溶解至均匀。