七章海藻化學-精選課件

1、第七章 海藻化學前言 海藻介紹第一節(jié) 海藻的一般成分第二節(jié) 海藻生物多糖第三節(jié) 海藻提取物第四節(jié) 海藻中脂類物質(zhì)第五節(jié) 海藻色素第六節(jié) 海藻中的其他成分前言 海藻介紹全世界現(xiàn)有海藻(紅藻、褐藻、綠藻)記錄6495種，其中，紅藻4100種，褐藻1485種，綠藻910種。而我國沿海已有的記錄835種，分隸于紅藻門36科140屬463種，褐藻門25科54屬165種，綠藻門15科45屬207種。約占世界總數(shù)的18。特點：分布廣泛，種類繁多，化學組成與陸 地植物相差甚遠，個體差異較大。主要經(jīng)濟藻類：紅藻、褐藻、綠藻、鹽藻、螺旋藻等。我國可利用的經(jīng)濟藻類：海帶、裙帶菜、 條斑紫菜、羊棲菜、江蘺、壇紫菜、麒

2、麟菜第一節(jié) 海藻的一般成分海藻的一般成分是指海藻干物質(zhì)中所含有的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、碳水化臺物、灰分等物質(zhì)。海藻中的主要成分是多糖類物質(zhì)，占干中的4060；脂質(zhì)0.10.8(褐藻質(zhì)脂含量稍高)；灰分在藻種間含量變化較大，一般為2040，蛋白質(zhì)含量一般在20以下。影響海藻一般成分的因素環(huán)境水溫營養(yǎng)鹽日照季節(jié)變化生長場所藻體部位第二節(jié) 海藻生物多糖海藻多糖提取分離步驟一、紅藻多糖紅藻細胞間質(zhì)多糖是由D-或L-型半乳糖及其衍生物聚合而成的線性高分子，又稱為半乳聚糖或半乳糖膠。一類是以瓊膠為代表的瓊膠類型一類是以卡拉膠為代表的卡拉膠類型。瓊膠和卡拉膠1、瓊膠生產(chǎn)原料：石花菜、江蘺、雞毛菜等；不溶于冷水和有機

3、溶劑，溶于熱水。溶于熱水后冷卻后會形成凝膠。來源不同的的瓊膠形成的凝膠強度有所差別，說明結構有所不同。瓊膠的構成瓊膠的構成和工藝工藝流程應用最理想的細菌培養(yǎng)基凝膠電泳等的介質(zhì)食品添加劑(無臭，無味)，且對味道起到長時間的固定作用在醫(yī)藥方面。瓊膠用作輕度瀉藥，以預防和治療便秘，還用作藥膏基材，魚肝油乳化劑，牙科彈性印膜料等瓊脂難以被人體消化吸收，人體對它的利用率很低，故屬于低熱量食品。食用凝膠(涼拌菜，凝凍拌菜)：食品工業(yè)用作果凍、羊羹、酸奶、軟糖果醬、冰激凌和蛋油醬穩(wěn)定劑。用量一般為0.122、卡拉膠原料藻：主要是角叉菜和麒麟菜兩屬的各種藻類，還使用杉藻、銀杏藻、叉紅藻、育葉藻屬的各種藻結構：

4、D-半乳糖及其衍生物以a(13)和 (14)糖苷鍵交替連接形成的線型聚合物根據(jù)14連接的a-D半乳糖單位的差異分為好多種。性質(zhì)外觀：無臭，無味的白色至淺褐黃色粉末。凝固性：能形成半固體狀凝膠在水中，K- L-卡拉膠有凝固性，當將它們加水加熱溶解后， 放冷時能形成透明的半固體狀凝膠，且形成凝膠時必須有陽離子存在 (與瓊膠不同)K+ ，Ca+ 在一定范圍內(nèi)，凝膠強度隨這些外加離子的濃度的增加而增強。卡拉膠與水形成的凝膠，在不引起降解的條件下具熱可逆性。 (加熱時凝膠融化，放冷后又凝固)Ress認為紅藻多糖在形成凝膠的過程中可分四個階段：(一)卡拉膠溶解在熱水中，其分子成不規(guī)則的蜷曲狀。(二)當溫度

5、降到某一程度時，其分子向螺旋狀轉化，形成單螺旋體；(三)溫度再下降，分子間形成雙螺旋體，為立體網(wǎng)狀結構，這時開始有凝固現(xiàn)象。(四)溫度再下降，雙螺旋體聚焦形成凝膠。溶解性：在熱水中所有類型的卡拉膠都溶解；所有卡拉膠都溶入熱的乳中；能溶入無水的肼中，與水混溶的有機溶劑，但濃度低時卡拉膠都能溶解，但有機溶劑的濃度增加到一定程度時卡拉膠便被沉淀出來。應用(1)K卡拉膠可用于巧克力牛奶中作穩(wěn)定劑，也可作為冰激淋的穩(wěn)定劑(0.05用量)2)面包和其它面包制品中加入卡拉膠可以改進口干、外觀及蓬松度3)卡拉膠也可用以制作果凍、果醬、釀酒業(yè)中的啤酒澄清(用量0.61.2)4)在牙膏生產(chǎn)中，同時加入K-卡拉膠和

6、L-卡拉膠可使產(chǎn)品口感好，發(fā)泡程度高。二、褐藻多糖褐藻的細胞間質(zhì)多糖主要有褐藻膠和褐藻糖膠；褐藻膠是由糖醛酸結合形成的線性高分子陰離子化臺物；褐藻糖膠是由巖藻糖結合形成的含硫酸基的高分子物質(zhì)。海帶：屬于冷水性海藻，自然分布在高緯度地區(qū)，多附生在海底巖礁上。裙帶菜：味道比海帶好，幾乎全用作食用，我國大部分加工成鹽潰品出口日本。巨藻：是提取褐藻膠的重要原料，也是提取其他化學藥品、藥品及甘露醇的原料。我國的巨藻是由墨西哥、美國引進，為我國海藻增加了新種類。巨藻個體較大，在我國生長的巨藻長達20m，在國外可達60m以上，喜著生與水滌流大的海區(qū)。馬尾藻：褐藻門、鹿角菜目，馬尾藻科。是溫帶暖海藻，藻體大，

7、高度一般超過1m。可提取褐藻膠、甘露醇和碘，我國早期的制碘工業(yè)即叢馬尾藻為原料從其中提取的褐藻膠的粘度比較低，色澤也深，逐漸被海帶所取代。褐藻膠的應用紡織印染工業(yè)：褐藻酸鈉粘度大，毛細管上升性小，作為棉紡、蠶絲、人造纖維等輕紗上漿，所生成的薄膜有光澤、透明、有抗脹性，不起毛、耐摩擦，能使花紋鮮艷，減少斷頭，提高織布效率。褐藻酸鈉用作活性染料色漿，優(yōu)于糧食淀粉和其它漿科，給色量高，線條輪廓清晰，顏色均勻，成品柔軟，富有彈性，手感好，易漿洗。是近代印染業(yè)的晨佳漿科。食品應用：主要的食品添加劑，如作穩(wěn)定劑，增稠劑，黏合劑。添加劑，可起到增加面粉中的面筋和韌性，做出的食品體大，色澤光亮，組織細膩，耐干

8、性好，儲存期長。是使面團的延伸性強，彈性大，口感下滑，面條能減少斷頭，耐重，不渾湯。醫(yī)藥方面1、有利于膽固醇排出體外，能延緩食品通過腸道的時間；2、褐藻酸鈉可溶性纖維，能緩解或改變營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，減少碳水化合物的攥入量?？勺觥暗湍苁称贰?，并具降糖減肥的作用。3、具降血壓，抗血液凝結，抑制血小板凝聚的作用，并降低血液粘稠度，對治療白血病有一定療效。4、用褐藻酸鈉制作代血漿，濃度低，粘度高，可經(jīng)沸煮消毒，與血型無關，將適合緊急，情況下的救護，無需驗血。5、古羅糠醛酸對核爆炸釋放的有毒的半衰期長的鍶一90有排出作用。6 、可用來作止血棉，止血紗布，燙傷紗布等。7 、可吸收膽鹽，增加糞中膽鹽的排出

9、，縮小機體的膽固醇含量，降低血脂濃度，故可作為 肥胖癥，糖尿病，直腸結腸癌，習，慣性便秘患者的療效食品。日用化工方面：牙膏、牙粉、洗滌劑、作增稠劑，乳化劑、發(fā)泡劑；其它方面：褐藻酸鈉還可作紙上漿劑，鑄造翻砂，魚蝦餌科的黏臺劑、殺蟲劑(農(nóng)藥的緩釋劑)樹脂染料，照相膠片等。水處理種子處理。三、綠藻多糖綠藻自古以來就被食用，但工業(yè)化較少。在綠藻水溶性多糖中普遍存在木糖和鼠李糖。除含有中性聚糖外，還含有大量的水溶性硫酸多糖，這些糖結構復雜，糖組分種類多，成為雜多糖。第三節(jié) 海藻提取物定義：海藻以6075乙醇提取，除去大分子蛋白質(zhì)、核酸、多糖以及脂質(zhì)得到含氮的低分子物質(zhì)如游離氨基酸、結合氨基酸、核苷酸、

10、生物堿、磺酸以及有機酸、無機鹽等低分子物質(zhì)的統(tǒng)稱。一、游離氨基酸與結合氨基酸二、海藻中的特殊氨基酸三、海藻中核苷酸物質(zhì)四、海藻中無機堿一、游離氨基酸與結合氨基酸海藻提取物的含氮量因海藻種類不同而顯著差異，提取物的4070是游離氨基酸和結合氨基酸。海帶中游離氨基酸總含量中Glu和Asp含量變化范圍很大。其總含量主要由這兩種氨基酸決定的。因為還帶中的其他氨基酸都是從Glu和Asp經(jīng)過氨基酸轉移作用形成的。二、海藻中的特殊氨基酸三、海藻中的核苷酸物質(zhì)海藻中70提取物中的核苷酸均為大分子核酸的構成物質(zhì)，或是大分子多糖轉化的基礎單位。四、海藻中的有機堿第四節(jié) 海藻中的脂類物質(zhì)海藻脂肪酸的組成海藻中1 6

11、碳、18碳、20碳系列不飽和脂肪酸占總脂肪酸70以上。不同碳數(shù)脂肪酸，以紅藻、褐藻、綠藻到海草的順序，20碳脂肪酸含量逐漸降低，18碳脂肪酸含量逐漸增高。紅藻脂肪酸特點：C20：4(n6)和C20：5(n3)褐藻脂肪酸特點：C18：2(n6)、C18：3(n6)、C18：3(n3)、C18：4(n3)、 C20：4(n6)和C20：5(n3)綠藻脂肪酸特點：C16：3(n3)、C16：4(n3)、C18：2(n6)、C13：3(n6)、C18：3(n3)和C18：4(n3)海藻極性脂質(zhì)含有糖基的糖脂如MGDG、DGDG、SQDG;磷脂如PC、PE、PG、PS、PI、SPI既不含糖基也不含磷的特殊極性脂，如二酰甘油羥甲基三甲基-丙氨酸DGTA、二酰甘油三甲基溶血絲氨酸DGTS 。第五節(jié) 海藻色素所有海藻都含有葉綠素a，其他色素如葉綠素b、c、d和類胡蘿卜素、藻膽色素均為輔助色素。一、葉綠素二、海藻中的類胡蘿卜素三、海藻中的藻膽蛋白一、葉綠素二、海藻中的類胡蘿卜素三、海藻中的藻蛋蛋白第六節(jié) 海藻中的其他成分一、海藻中的無機元素二、海藻中的維生素三、海藻中萜類化合物四、海藻中