17. april 2024 longcha9

PO-kalium Alginate CAS 9005-36- 1

Kaliumalginat er et vandopløseligt polysakkarid, der stammer fra brunalger (Phaeophyceae) som Laminaria og Macrocystis. Det er et salt af alginsyre, en naturlig lineær copolymer, der består af (1,4)-bundne β-D-mannuronsyre (M) og α-L-guluronsyre (G)-rester. Kaliumalginat bruges i vid udstrækning i forskellige brancher, herunder fødevarer, lægemidler, personlig pleje og industrielle anvendelser.

1.Kemisk struktur og egenskaber

Molekylær formel: (C6H7KO6)n

Molekylvægt: Varierer afhængigt af kilden og udvindingsprocessen, typisk fra 32.000 til 400.000 g/mol.

Udseende: Hvidt til gulbrunt pulver eller granulat

Opløselighed: Opløselig i vand, danner tyktflydende opløsninger, Uopløselig i organiske opløsningsmidler, såsom alkohol, ether og acetone.

pH-område: Neutral til let sur (pH 5-8)

Termisk stabilitet: Stabil op til 200 °C, men kan nedbrydes ved højere temperaturer.

A.Kemisk struktur

Kaliumalginat er et lineært polysaccharid, der består af (1,4)-bundne β-D-mannuronsyre- (M) og α-L-guluronsyrerester (G).

Den kemiske struktur kan repræsenteres som:

[-β-D-mannuronate-(1,4)-α-L-guluronate-(1,4)-]n

Forholdet mellem og fordelingen af M- og G-enhederne i polymerkæden kan variere afhængigt af tangkilden og udvindings-/rensningsprocessen. Typisk ligger M/G-forholdet mellem 0,5 og 2,0, hvilket påvirker kaliumalginatets fysisk-kemiske egenskaber.

B.Molekylvægt og polydispersitet

Kaliumalginat er en højmolekylær polymer med typiske molekylvægte på mellem 32.000 og 400.000 g/mol. Molekylvægtsfordelingen er generelt polydisperse, hvilket betyder, at polymerkæderne har en række forskellige molekylvægte. Polydispersitetsindekset (PDI) for kaliumalginat kan variere fra omkring 1,5 til 3,0, hvilket indikerer en relativt bred molekylvægtfordeling.

C.Opløselighed og ionisering

Kaliumalginat er letopløseligt i vand og danner tyktflydende, kolloide opløsninger, og opløseligheden tilskrives ioniseringen af carboxylgrupperne på uronsyreresterne, som bliver deprotoneret i vandige miljøer. Graden af ionisering og opløselighed af kaliumalginat påvirkes af opløsningens pH-værdi, hvor den maksimale opløselighed forekommer i det neutrale til let sure område (pH 5-8). I sure miljøer (pH < 5) kan carboxylgrupperne blive protoneret, hvilket fører til nedsat opløselighed og potentiel udfældning af polymeren.

D.Reologiske egenskaber

Kaliumalginatopløsninger udviser forskydningsfortyndende (pseudoplastisk) adfærd, hvor viskositeten falder med stigende forskydningshastighed. Denne ikke-newtonske strømningsadfærd tilskrives justering og frigørelse af polymerkæderne under forskydningsspænding. Viskositeten af kaliumalginatopløsninger kan påvirkes af faktorer som koncentration, molekylvægt og forholdet mellem M- og G-enheder. Højere koncentrationer, højere molekylvægte og højere G-indhold resulterer generelt i øget viskositet i opløsningen.

E.Termisk stabilitet

Kaliumalginat er relativt stabilt ved temperaturer op til 200 °C, hvilket gør det velegnet til forskellige former for varmebehandling. Langvarig eksponering for høje temperaturer (> 200 °C) kan dog føre til nedbrydning af polymeren, hvilket resulterer i en reduktion af molekylvægten og ændringer i de fysisk-kemiske egenskaber. Den termiske stabilitet af kaliumalginat kan påvirkes af faktorer som pH, tilstedeværelsen af metalioner og de specifikke forarbejdningsbetingelser.

2.Funktionelle egenskaber

Fortykkelses- og stabiliseringsmiddel: Kaliumalginat kan øge viskositeten og forbedre stabiliteten i vandige systemer.

Dannelse af geler: I nærvær af divalente kationer (f.eks. calcium) kan kaliumalginat danne faste, elastiske geler gennem en proces, der kaldes "æggekasse"-gelering.

Emulgering og suspension: Kaliumalginat kan fungere som emulgator og suspensionsmiddel, der stabiliserer olie-i-vand- eller vand-i-olie-emulsioner.

Kapacitet til at binde vand: Kaliumalginat kan absorbere og fastholde store mængder vand, hvilket gør det nyttigt som et fugtighedsbevarende middel.

A.Fortykkelses- og stabiliseringsmiddel

Kaliumalginat er et effektivt fortykkelses- og stabiliseringsmiddel, når det opløses i vandige systemer. De lange, lineære polymerkæder i kaliumalginat vikler sig ind i hinanden og interagerer med hinanden, hvilket øger opløsningens viskositet. Denne fortykningsevne gør det muligt for kaliumalginat at forbedre teksturen, mundfølelsen og stabiliteten i forskellige fødevarer, personlig pleje og industriprodukter.

Kaliumalginats viskositetsforbedrende egenskaber påvirkes af faktorer som koncentration, molekylvægt og forholdet mellem mannuronsyre- (M) og guluronsyre-enheder (G).

B.Gel-dannelse

Kaliumalginat har evnen til at danne faste, elastiske geler i nærvær af divalente kationer, såsom calcium (Ca2+) og strontium (Sr2+). Geleringsprocessen er baseret på "æggekasse"-modellen, hvor de divalente kationer interagerer med guluronsyreresterne (G) og danner forbindelseszoner, der tværbinder polymerkæderne. Kaliumalginatgelernes styrke og egenskaber påvirkes af faktorer som M/G-forholdet, typen og koncentrationen af de divalente kationer og systemets pH-værdi.

Kaliumalginatgeler bruges i forskellige sammenhænge, som f.eks. teksturering af fødevarer, systemer til lægemiddelafgivelse og sårforbindinger.

C.Emulgering og suspension

Kaliumalginat kan fungere som en effektiv emulgator og suspensionsmiddel i både olie-i-vand- og vand-i-olie-emulsioner. De lange, fleksible polymerkæder i kaliumalginat kan adsorbere ved olie-vand-grænsefladen, hvilket stabiliserer emulsionsdråberne og forhindrer, at de flyder sammen. Derudover kan kaliumalginat øge viskositeten i den kontinuerlige fase, hvilket forbedrer suspensionen og stabiliteten af spredte partikler eller oliedråber.

Denne emulgerende og suspenderende evne hos kaliumalginat er nyttig i formuleringen af forskellige fødevarer, kosmetik og produkter til personlig pleje.

D.Vandbindingskapacitet

Kaliumalginat har en høj vandbindingskapacitet, der gør det muligt at absorbere og fastholde store mængder vand. Denne egenskab tilskrives polymerens hydrofile natur og dannelsen af hydrogenbindinger mellem vandmolekylerne og alginatets carboxyl- og hydroxylgrupper. Kaliumalginats vandbindingsevne kan påvirkes af faktorer som molekylvægt, M/G-forholdet og graden af tværbinding. Kaliumalginats evne til at holde på vandet gør det nyttigt som fugtforstærkende middel i forskellige anvendelser, f.eks. produkter til personlig pleje, sårforbindinger og landbrugsformuleringer.

3.Anvendelser

A.Anvendelser i fødevareindustrien

a.Fortykningsmiddel og stabilisator

Kaliumalginat bruges som fortykkelses- og stabiliseringsmiddel i en lang række fødevarer, såsom mejeriprodukter (f.eks. yoghurt og is), saucer, dressinger og dej. Det hjælper med at forbedre konsistensen, mundfølelsen og suspensionsstabiliteten i disse fødevareprodukter.

b.Geleringsmiddel

Kaliumalginat kan danne faste, elastiske geler i nærvær af divalente kationer som f.eks. calcium. Denne geleringsegenskab udnyttes i produktionen af gelé, syltetøj og forskellige konfektureprodukter.

c.Emulgator og fedterstatning

Kaliumalginat kan fungere som emulgator og stabilisere olie-i-vand-emulsioner i fedtfattige eller fedtfri fødevareprodukter. Det kan også bruges som en fedterstatning, der giver en lignende mundfølelse og tekstur som det oprindelige fedtholdige produkt.

B.Farmaceutiske og medicinske anvendelser

a.Bindemiddel og opløsningsmiddel til tabletter

Kaliumalginat bruges som bindemiddel i formuleringen af faste doseringsformer, f.eks. tabletter og kapsler, for at forbedre deres mekaniske styrke og stabilitet. Det kan også fungere som et desintegreringsmiddel, der letter opløsningen af tabletten eller kapslen i mave-tarmkanalen.

b.Sårforbinding og absorberende middel

Kaliumalginatbaserede sårforbindinger bruges til at behandle væskende sår, da polymeren kan absorbere og tilbageholde store mængder sårvæske. Kaliumalginats evne til at danne gel hjælper med at opretholde et fugtigt sårmiljø, hvilket kan fremme helingen.

c.Matrix med vedvarende frigivelse

Kaliumalginat kan bruges til udvikling af systemer til lægemiddelafgivelse med kontrolleret eller vedvarende frigivelse, hvor det danner en matrix, der kontrollerer frigivelsen af den aktive farmaceutiske ingrediens.

C.Personlig pleje og kosmetiske anvendelser

a.Viskositetsmodifikator og stabilisator

Kaliumalginat bruges som viskositetsmodifikator og stabilisator i forskellige produkter til personlig pleje, f.eks. lotion, cremer, geler og tandpasta. Det hjælper med at justere de reologiske egenskaber og forbedre den overordnede stabilitet i disse formuleringer.

b.Emulgator og suspensionsmiddel

Kaliumalginat kan fungere som emulgator og suspensionsmiddel i produkter til personlig pleje ved at stabilisere olie-i-vand- eller vand-i-olie-emulsioner. Det hjælper med at sprede og suspendere aktive ingredienser eller partikler i slutproduktet.

D.Industrielle anvendelser

a.Bindende agent

Kaliumalginat bruges som bindemiddel i formuleringer til keramik, maling og papirbelægning, hvilket forbedrer slutprodukternes sammenhængskraft og mekaniske egenskaber.

b.Flokkulerings- og suspensionsmiddel

I spildevandsbehandling kan kaliumalginat bruges som flokkuleringsmiddel, der hjælper med at fjerne opslæmmede stoffer og urenheder. Det kan også fungere som et suspensionsmiddel, der opretholder stabiliteten af spredte partikler i forskellige industrielle processer.

c.Fortykningsmiddel og stabilisator

Kaliumalginat anvendes som fortykkelses- og stabiliseringsmiddel i tekstiltryk- og farvningsprocesser, hvor det forbedrer formuleringernes viskositet og stabilitet.

4.Lovgivningsmæssig status og sikkerhed

A.Regulatorisk Status

a.Fødevareindustrien

Kaliumalginat er godkendt til brug som fødevaretilsætningsstof (E-nummer: E402) i Den Europæiske Union. Det er generelt anerkendt som sikkert (GRAS) af U.S. Food and Drug Administration (FDA) til brug som direkte fødevaretilsætningsstof.

Den fælles FAO/WHO-ekspertkomité for fødevaretilsætningsstoffer (JECFA) har fastsat et acceptabelt dagligt indtag (ADI) på 0-30 mg/kg kropsvægt for alginater, herunder kaliumalginat.

b.Farmaceutisk og medicinsk

Kaliumalginat er optaget i United States Pharmacopeia (USP) og European Pharmacopoeia (Ph. Eur.) til farmaceutiske anvendelser. Det er anerkendt som et sikkert og egnet hjælpestof i udviklingen af forskellige lægemiddelformuleringer, herunder tabletter, kapsler og sårforbindinger.

c.Kosmetik og personlig pleje

Kaliumalginat er tilladt til brug i kosmetiske produkter og produkter til personlig pleje i EU, USA og andre større markeder. Det er opført som en sikker og godkendt ingrediens i kosmetiske regler og retningslinjer, såsom Cosmetic Ingredient Review (CIR) og International Nomenclature of Cosmetic Ingredients (INCI).

B.Sikkerhed og toksikologi

a.Akut toksicitet

Kaliumalginat har en lav grad af akut toksicitet, når det indgives oralt, dermalt eller ved indånding. De rapporterede LD50-værdier (dødelig dosis, 50%) i dyreforsøg er generelt høje, hvilket indikerer en bred sikkerhedsmargin.

b.Kronisk toksicitet og kræftfremkaldende egenskaber

Langtidsstudier på dyr har ikke vist nogen signifikante toksiske effekter eller kræftfremkaldende potentiale i forbindelse med indtagelse af eller eksponering for kaliumalginat.

c.Allergifremkaldende egenskaber og irritation

Kaliumalginat anses generelt for at være ikke-allergifremkaldende og ikke-irriterende, når det anvendes i henhold til de anbefalede retningslinjer og doseringer. I sjældne tilfælde kan nogle personer dog udvikle mild hud- eller luftvejsirritation ved udsættelse for kaliumalginat.

5.Produktion

Kaliumalginat udvindes typisk fra brunalger gennem en række kemiske og fysiske processer.

Fremstillingsprocessen involverer udvinding af alginsyre efterfulgt af neutralisering med kaliumhydroxid for at danne kaliumsaltet.

A.Indkøb af råmaterialer

Kaliumalginat udvindes primært fra forskellige arter af brun tang (Phaeophyceae), såsom Laminaria og Macrocystis.

Valget af tangarter kan påvirke de kemiske og funktionelle egenskaber ved det endelige kaliumalginatprodukt.

Høst af tang sker typisk fra naturlige kilder eller fra dyrkede tangfarme, afhængigt af ressourcernes tilgængelighed og bæredygtighed.

B.Udvinding og oprensning

a.Forbehandling

Den høstede tang vaskes, hakkes eller males typisk for at øge overfladearealet til udvindingsprocessen. Der kan indgå tørrings- eller dehydreringstrin for at reducere råmaterialets fugtindhold.

b.Udvinding

Tangen behandles med en alkalisk opløsning, typisk natriumkarbonat eller natriumhydroxid, for at udvinde alginsyren fra plantematerialet. Denne proces indebærer opløsning af alginsyren og adskillelse af de uopløselige komponenter, såsom cellulose og proteiner.

c.Udfældning og rensning

Den ekstraherede alginsyre udfældes derefter ved at tilsætte en syre, f.eks. saltsyre eller svovlsyre, til opløsningen. Den udfældede alginsyre opsamles og renses yderligere gennem filtrerings-, vaske- og tørringstrin.

d.Omdannelse til kaliumalginat

Den rensede alginsyre neutraliseres derefter med kaliumhydroxid for at danne alginsyrens kaliumsalt, kendt som kaliumalginat. Denne omdannelse udføres typisk i en vandig opløsning, hvilket sikrer en fuldstændig omdannelse og danner et kaliumalginatudfældning.

e.Endelig behandling

Kaliumalginatudfældningen renses yderligere, tørres og formales til et fint pulver eller granulat. Afhængigt af den påtænkte anvendelse kan der anvendes yderligere forarbejdningstrin, såsom sigtning, blanding eller tilsætning af antiklumpningsmidler.

At puste nyt liv i kemien.

Qingdao Adresse: Nr. 216 Tongchuan Road, Licang District, Qingdao.

Jinan Adresse:No. 1, North Section Of Gangxing 3rd Road, Jinan Area Of Shandong Pilot Free Trade Zone, Kina.

Fabriksadresse: Shibu Development Zone, Changyi City, Weifang City.

Kontakt os via telefon eller e-mail.

E-mail: info@longchangchemical.com

 

Tlf & WA: +8613256193735

Udfyld formularen, så kontakter vi dig hurtigst muligt!

Aktivér venligst JavaScript i din browser for at udfylde denne formular.
Udfyld venligst dit firmanavn og dit personlige navn.
Vi kontakter dig via den e-mailadresse, du har udfyldt.
Hvis du har yderligere spørgsmål, kan du skrive dem her.
da_DKDanish