Kalciumalginat
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
IUPAC namn
Kalcium β- D -mannopyranuronosyl-(1→4)-a- L -gulopyranuronosyl-(1→4)-a- L -gulopyranuronat
|
|
| Andra namn
E 404
|
|
| Identifierare | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.124.785 |
| E-nummer | E404 (förtjockningsmedel, ...) |
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
| Egenskaper | |
| ( C12H14CaO12 ) n _ _ _ _ | |
| Utseende | Fast |
| Farmakologi | |
| B02BC08 ( WHO ) | |
| Faror | |
| Dödlig dos eller koncentration (LD, LC): | |
|
LD 50 ( mediandos )
|
>15g/kg |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Kalciumalginat är en vattenolöslig, gelatinös, krämfärgad substans som kan skapas genom tillsats av vattenhaltig kalciumklorid till vattenhaltig natriumalginat . Kalciumalginat används också för att fånga in enzymer och bilda konstgjorda frön i växtvävnadskultur.
"Alginat" är vanligtvis salterna av alginsyra, men det kan också hänvisa till derivat av alginsyra och alginsyra i sig; i vissa publikationer används termen "algin" istället för alginat. Alginat finns i cellväggarna hos brunalger , som kalcium-, magnesium- och natriumsalter av alginsyra.
Förberedelse
Extraktion av alginat
För att extrahera alginatet bryts tången i bitar och rörs om med en het lösning av en alkali, vanligtvis natriumkarbonat. Under en period av cirka två timmar löses alginatet som natriumalginat för att ge en mycket tjock slurry. Denna slurry innehåller även den del av tången som inte löser sig, främst cellulosa. Denna olösliga rest måste avlägsnas från lösningen. Lösningen är för tjock (viskös) för att filtreras och måste spädas med mycket vatten. Efter utspädning pressas lösningen genom en filterduk i en filterpress. Men bitarna av olösta rester är mycket fina och kan snabbt täppa till filterduken. Därför, innan filtrering påbörjas, måste ett filterhjälpmedel, såsom kiselgur, tillsättas; detta håller de flesta av de fina partiklarna borta från filterdukens yta och underlättar filtreringen. Filterstöd är dock dyrt och kan ge ett betydande bidrag till kostnaderna. För att minska mängden filterhjälp som behövs, tvingar vissa processorer in luft i extraktet när det späds ut med vatten (extraktet och utspädningsvattnet blandas i en in-line-blandare i vilken luft pressas in). Fina luftbubblor fäster sig vid restpartiklarna. Det utspädda extraktet får stå i flera timmar medan luften stiger till toppen och tar med sig restpartiklarna. Denna skummande blandning av luft och rester avlägsnas från toppen och lösningen dras ut från botten och pumpas till filtret.
Framställning av kalciumalginat från natriumalginat
Kalciumalginat kan framställas från en natriumalginatlösning genom tillsats av ett kalciumsalt såsom kalciumklorid. Detta bildar olösligt kalciumalginatsalt som faller ut ur lösningen. Kalciumalginatet kan sedan återupplösas i olika natriumkarbonatlösningar för att framställa alginatprodukter som innehåller specifika förhållanden mellan natrium och kalcium. Detta påverkar alginatets fysikaliska och kemiska egenskaper.
Strukturera
På grund av deras tekniska betydelse har strukturen av kalciumalginathydrogeler länge varit föremål för vetenskaplig undersökning. Den mest kända teorin om alginat-metallbindning är "Egg-Box"-modellen, som föreslogs på 1970-talet. Denna modell är baserad på det unika arrangemanget av hydroxylgrupper i de polymera α-L-guluronat ( G) enheterna, som ger håligheter för katjoner att sitta i som ägg i en ägglåda. Även om verkligheten sannolikt kommer att vara mycket mer komplicerad, är Egg-Box-modellen ett användbart förklaringsverktyg och den ursprungliga artikeln som föreslår modellen har nu över 1500 citeringar.
Används
Användning av kalciumalginat är:
- i växtvävnadskultur för att producera olösliga konstgjorda frön
- för immobilisering av enzymer genom infångning
- att producera ett ätbart ämne
- införlivas i sårförband ( alginatförband ) som ett hemostatiskt medel
- som en alginathydrogel , kan användas för ett läkemedelstillförselsystem med kontrollerad frisättning
- används inom molekylär gastronomi vid sfärifiering .