海藻酸钠简介

海藻酸钠，一种天然多糖，具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性。1881年，英国化学家E.C.Stanford首先对褐色海藻中的海藻酸盐提取物进行科学研究。他发现该褐藻酸的提取物具有几种很有趣的特性，它具有浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力。基于此，他提出了几项工业化生产的申请。但是，海藻酸盐直到50年之后才进行大规模工业化生产。商业化生产始于1927年，现在全世界每年约生产30000吨，其中30%用于食品工业，剩下的用于其它工业，制药业和牙科。

海藻酸钠物化性质

1.pH值

海藻酸钠微溶于水，不溶于大部分有机溶剂。它溶于碱性溶液，使溶液具有粘性。海藻酸钠粉末遇水变湿，微粒的水合作用使其表面具有粘性。然后微粒迅速粘合在一起形成团块，团块很缓慢的完全水化并溶解。如果水中含有其它与海藻酸盐竞争水合的化合物，则海藻酸钠更难溶解于水中。水中的糖、淀粉或蛋白质会降低海藻酸钠的水合速率，混合时间有必要延长。单价阳离子的盐（如NaCl）在浓度高于0.5%时也会有类似的作用。海藻酸钠在1%的蒸馏水溶液中的pH值约为7.2。

稳定性

海藻酸钠具有吸湿性，平衡时所含水分的多少取决于相对湿度。干燥的海藻酸钠在密封良好的容器内于25℃及以下温度储存相当稳定。海藻酸钠溶液在pH5～9时稳定。聚合度（DP）和分子量与海藻酸钠溶液的粘性直接相关，储藏时粘性的降低可用来估量海藻酸钠去聚合的程度。高聚合度的海藻酸钠稳定性不及低聚合度的海藻酸钠。据报道海藻酸钠可经质子催化水解，该水解取决于时间、pH和温度。藻酸丙二醇酯溶液在室温下、pH3～4时稳定；pH小于2或大于6时，即使在室温下粘性也会很快降低。

海藻酸钠用途

用途一：用作纺织品的上浆剂和印花浆，同时作为增稠剂、稳定剂、乳化剂大量应用于食品工业中

用途二：作乳化稳定剂和增稠剂，我国规定可用于各类食品，按生产需要适量使用。

用途三：稳定剂；增稠剂；乳化剂；分散剂；胶凝剂；被膜剂；悬浮剂。

日本用于冰淇淋和冷点改善保形性及使组织细腻，其用量为0.1%～0.4%。制造馅心类时赋予粘结性，其用量为0.1%～0.7%。因其为亲水性高分子，具有强的水合性，使吸附于稳定剂的水分，难以生成冰结晶。

美国用于馅饼的馅心、肉类沙司、肉汁、冷冻食品、巧克力、奶油成味硬糖、冷点凝胶、凝胶软糖、糖浆类、乳化液等，其用量为0.1%～0.5%。

在啤酒生产中作为铜的固化去除剂，同时与蛋白质、单宁一起凝聚后除去。

可制成薄膜，用于糖果防粘包装。

用途四：用于增加血容量和维持血压，排除烧伤所产生的组胺类毒素以及创伤失血、手术前后循环系统的稳定、大量出血性休克、烧伤性休克、高烧和急性痢疾等全身脱水，治疗效果良好。还具有使胆固醇排出体外，抑制Pb、Cd、Sr被人体吸收以及保护胃肠道、整肠、减肥、降血糖的作用。在药剂上主要用作助悬剂、乳化剂、黏稠剂、微囊的囊材等。

用途五：藻酸钠是一种高粘性的高分子化合物。它与淀粉、纤维素等的不同之处，是它具有羧基，是β-D-甘露糖醛酸的醛基以苷键形成的高聚糖醛酸。其功能性质如下：

（1）亲水性强，在冷水和温水中都能溶解，形成非常粘稠的均匀的溶液。

（2）形成的真溶液具有其他类似物难于获得的柔软性、均一性及其他优良特性。

（3）具有很强的保护胶体的作用，对油脂的乳化力强。

（4）在溶液中加入铝、钡、钙、铜、铁、铅、锌、镍等金属盐，就会生成不溶性的藻酸盐。这些金属盐是钠、钾的磷酸盐、乙酸盐等的缓冲剂，可以抑制、延迟凝固。

（5）通常pH值为7，呈中性，可在4-10之间调整。

（6）是线状高分子电解质，可制成强韧的纤维（藻朊酸纤维）或薄膜，具有防止龟裂作用。

（7）粘着性小，适用于经纱浆料、脱模等。藻酸钠在欧美、日本诸国已列为不受限制使用的安全的食品添加剂，它作为海藻胶的一种，以其固有理化性质，能够改善食品的性质和结构，它低热无毒，易膨化、柔韧度高，添加到食品中其功能为凝固、增稠、乳化、悬浮、稳定和防止食品干燥。而最主要的作用是凝胶化，即形成可以食用的凝胶体，近于固体，以保持成型的形状。因而，它是一种优良的食品添加剂。不仅可以增加食品的营养成分，提高产品质量，增加花色品种，也可以降低成本，提高企业的经济效益。

（1）面食品：在生产挂面、鱼面、快餐面及筒子面中加入0.2%-0.5%的藻酸钠，可以明显地增加粘性，防变脆，有效地减少断头率，耐煮、耐泡、不粘条、筋力强、韧度高，口感细腻、润滑、有嚼头。在生产面包等面食、糕点时，加入0.1%-1%的藻酸钠，可以突出地防止老化和干燥，减少落屑，吃起来有筋力，口感好。

（2）冰琪淋、冰棒、雪糕：生产冰琪淋、冰棒、雪糕时一般加入0.1%-0.5%的藻酸钠作为稳定剂，配成的混合料均匀，易于调节混合料冻结时的流度，易于搅拌。制成的产品保形好、平滑细腻、口感好，在贮存过程中不形成冰晶，还能稳定其中的空气泡，产品的膨胀率提高18%左右。增加产量15%-17%,同时使产品松软、富有弹性。

（3）牛奶制品及饮料：藻酸钠可以作为冰冻牛奶、冰冻果汁及其他饮料的稳定剂。在冰冻牛奶中加适量藻酸钠可明显增加口感，无粘感及僵硬感。尤其是酸奶中加入0.25%-2%的藻酸钠，可以保持和改善其凝乳形状，防止在高温消毒过程中产生粘度下降的现象，同时还可以延长存放期，使其特殊风味不变。还可以用于人造奶油增稠和乳化剂。除此之外，添加到饮料中，与糖精及辅料制成爽口的果味糖浆，具有平滑均匀的口感，稳定不分层。

（4）广泛用于糖果，冷冻甜食及食品芯、馅的制作。用藻酸钠作为主要添加剂，可以生产出上等的软糖，鲜果冻、葡萄珠、莲子羹、银耳羹、赤豆羹等。还可以与其他辅料按一定比例配制，冷冻后，即可得到质地平滑结实的布丁。另外，用藻酸钠和淀粉的添加剂，可以制成能够代替俗称“糯米纸”的糖果，糕点的内衬包装薄膜，用以防止糖果的烊化和糕点的隔油，效果极佳。不仅可以提高薄膜的强度和柔韧度，有利于机械化生产，而且可以节约粮食，降低成本。把藻酸钠添加到食品的芯、馅中，明显地表现出凝胶性能好，粘结力强。例如：馅饼、月饼、夹芯饼、果碎甜食以及包子馅等，吃起来质地均匀，口感好。

（5）保健食品：藻酸钠是人体不可缺少的一种饮食纤维，具有独特营养，可结合有机物，降低血清和肝脏中的胆固醇，抑制总脂肪和总脂肪酸浓度上升，还可以改善营养物质的消化与吸收，同时还有抑制放射性锶、镉等有害元素在体内的吸收。因为藻酸钠为羧酸钠盐（含-COONa)能溶于水，而具有阴荷性的羧酸根离子（COO-）能与人体内有害的铅、汞等重金属元素结合，生成藻酸的重金属盐沉淀。它不溶于水，所以可以随粪便排出体外。以藻酸钠配制的降糖乐、甜果冻、果汁蜜粉、桔子汁等，长期食用将有助于治疗高血压、冠心病、肥胖症、糖尿病以及肠道系统的疾病。保健食品一般是将藻酸钠以辅料加水溶解，混和均匀，再固化成颗料状、条状、纤纸状，可制成固体饮料或仿肉食品。藻酸钠作为食品添加剂，在日本约占总量的10%。

在其他方面的用途还有：

医药品：牙科咬齿印材料、止血剂、涂布药、亲水性软膏基质、避孕药等。

化妆品：牙膏基料、洗发剂、整发剂等。

印染工业：媒染剂、整理浆料、印花浆料。纺织工业：经纱浆料、防水加工、制造花边用水溶纤维。

造纸工业：施胶。

矿业：选矿用浮选取剂、钻探泥浆调整剂、陶瓷器粘合剂。

橡胶工业：胶乳浓缩剂。

涂料工业：水性涂料，耐水性涂料。

用途六：稳定剂、增稠剂、作人造半透膜、媒染剂。生化级用于固定细胞、酶；如海藻酸钠法固定化谷氨酸脱羧酶。

海藻酸钠生产工艺

海藻酸钠的工艺流程如下: 干的或湿的海草(藻)经碾碎、水洗除杂、强碱水萃取、澄清得粗海藻酸盐溶液，经氯化钙沉淀得带色的海藻酸钙，经脱色、脱味后用酸处理，除去可溶性杂质得海藻酸沉淀，与碳酸钠作用得海藻酸钠，再经干燥、粉碎、过筛得海藻酸钠粉末。

海藻酸钠的应用领域

1、在食品上的应用

海藻酸钠用以代替淀粉、明胶作冰淇淋的稳定剂，可控制冰晶的形成，改善冰淇淋口感，也可稳定糖水冰糕、冰果子露、冰冻牛奶等混合饮料。许多乳制品，如精制奶酪、掼奶油、干乳酪等利用海藻酸钠的稳定作用可防止食品与包装物的连粘性，可作为上乳制饰品覆盖物，可使其稳定不变并防止糖霜酥皮开裂。

海藻酸钠用于色拉（一种凉拌菜）调味汁，布丁（一种甜点心)、果酱、番茄酱及罐装制品的增稠剂，以提高制品的稳定性质，减少液体渗出。

在挂面、粉丝、米粉制作中添加海藻酸钠可改善制品组织的粘结性，使其拉力强、弯曲度大、减少断头率，特别是对面粉含量较低面筋，效果更为明显。在面包、糕点等制品中添加海藻酸钠，可改善制品内部组织的均一性和持水作用，延长贮藏时间。在冷冻甜食制品中添加可提供热聚变保护层，改进香味逸散，提高熔点的性能。

海藻酸钠可做成各种凝胶食品，保持良好的胶体形态，不发生渗液或收缩，适合用于冷冻食品和人造仿型食品。还可用来覆盖水果、肉、禽类和水产品作为保护层，与空气不直接接触，延长贮藏时间。还可作为面包的糖衣、加馅填料、点心的涂盖层、罐头食品等自凝形成剂。在高温、冷冻和酸性介质中仍可维 持原有的形体。还可代替琼胶制成具有弹性，不粘牙，透明的水晶软糖。

2、在药物制剂上的应用

海藻酸钠早在1938就已收入美国药典。海藻酸在1963年收入英国药典。海藻酸不溶于水，但放入水中会膨胀。因此，传统上，海藻酸钠用作片剂的粘合剂，而海藻酸用作速释片的崩解剂。然而，海藻酸钠对片剂性质的影响取决于处方中放入的量，并且在有些情况下，海藻酸钠可促进片剂的崩解。海藻酸钠可以在制粒的过程中加入，而不是在制粒后以粉末的形式加入，这样制作过程更简单。与使用淀粉相比，所制的成片机械强度更大。

海藻酸钠也用于悬浮液、凝胶和以脂肪和油类为基质的浓缩乳剂的生产中。海藻酸钠用于一些液体药物中，可增强粘性，改善固体的悬浮。藻酸丙二醇酯可改善乳剂的稳定性。控释药物传输系统在卫生保健中占很重要的地位。水溶性药物微粒从胶状介质中分离前的时间要最小化以确保载药量最大。然而，这对水不溶性药物并不重要。他们发现药物的释放与所用药物的溶解性有关。

一位研究者报道海藻酸凝胶微粒的溶胀具有pH敏感性，例如微粒在蒸馏水或酸性介质中（pH1.5KCl-HCl）无变化，而在pH7.0的磷酸盐缓冲液中迅速溶胀，尺寸变大。海藻酸钠对酸敏感的这个特性对药物很有用，可使药物免受胃酸的攻击，且在小肠中干凝胶溶胀可使药物以期望的速率释放。

另一位研究者通过将海藻酸钠在酸性条件下与戊二醛交联后倒入乙醇溶液中制备含双氯芬酸钠（微溶于水）的控释海藻酸钠小球。包埋率为30%～71%，其值取决于制备条件。小球制备时温度升高或与交联物质暴露时间延长，会使包埋率降低，药物释放时间延长。

3、印纺工业的应用

活性染料的助染剂 

海藻酸钠在印染工业中用作活性染料色浆，优于粮食淀粉和其它浆料。印出的纺织品花纹鲜艳，线条清晰，给色量高，得色均匀，渗透性与可塑性均良好。海藻胶是现代印染业的最佳浆料，现已广泛应用于棉、毛、丝、尼龙等各种织品的印花，特别适用于配制拨染印花浆。

.经纱上浆料　

中国纺织部门以海藻胶与淀粉混合或代替淀粉配制经纱浆料，不仅可以节约大量粮食，而且能使经纱的纤维不起毛，耐摩擦，断头率少，从而提高织布效率。海藻胶对棉纤维和合成纤维均有效。

4、在医药行业的应用

以海藻酸硫酸酯分散剂制成的PS型胃肠双重造影硫酸钡制剂，具有粘度低，粒度细，附壁性好，性能稳定等特点。

PSS是以海藻酸为原料研制的一种褐藻多糖双酯钠，具有抗凝血、降血脂和降低血液粘度的作用。

用海藻胶代替橡胶、石膏作牙科印模料，不仅价格便宜，操作简便，而且印出的齿形更准确。

海藻胶还可制作各种剂型的止血剂，包括止血海棉、止血纱布，止血薄膜，烫伤纱布，喷雾止血剂等

海藻酸钠生产方法 

取含量在75%以下的藻酸凝胶，加入6-8%的碳酸钠溶液，使呈碱性，搅匀，静置8h，过滤，滤饼经沸腾干燥，得藻酸钠。对海带重量计，收率20%。产品规格GB1976-80。
将海草、茶色海藻、海带等原料切成细丝，浸于稀酸溶液内，除去水溶性成分(氯化钠、氯化钾、色素、甘露糖醇、可溶性蛋白质等)。接着添加碳酸钠，加热至40-50℃，藻体溃散，提取出泥状的粘稠液体。海藻酸在藻体中大部分以钙盐形式存在。
为了提高得率，可在碳酸钠中添加约20%的氢氧化钠。提取而得的藻酸钠加水稀释至0.008～0.01Pa?s的粘度，经过滤、漂白后添加稀硫酸使凝胶沉淀，经离心分离除去上清液(包括可溶性杂质)。将收集的凝胶悬浮于甲醇内，添加计算量的碳酸钠或氢氧化钠中和后，经压榨除去甲醇，再经干燥、粉碎而得。得率约为原料海藻的15%。
方法一、以干海带或干马尾藻为原料
浸泡、固色 取干海带120kg或干马尾藻180kg(一般含胶量大于15%)，去泥沙等物，加清水(或含甘露醇小于2%的海藻洗液)2-3t，常温浸泡两小时，用水搓洗，洗净甘露醇等杂质，溶液回收甘露醇。洗涤干净的原料，加入原料干重15倍量的1%甲醛溶液，在室温下浸16-24h，已固色的原料用水冲洗1次，酌情切碎。
干海带（或干马尾藻）[水，HCHO]→[16-24h]固色海带碎末
消化 按原料干重取10-15倍量的10-15g/L(1%-1.5%)碳酸钠溶液，蒸汽加温至40-45℃(春、秋)或30-40℃(夏)或50-55℃(冬)(马尾藻65-70℃)，再加已固色的原料，保温消化4h，至物料变成糊状，达消化终点，得糊状胶液。
固色海带[Na2CO3]→[加温消化4h]糊状胶液
沉淀 将糊状胶液，用清水按原料干重60-70倍稀释，搅拌均匀，室温静置沉淀16-20h，放出上层清液，通过80-100目丝绢滤过后，用细布袋过滤，得澄清海藻酸钠液。下层沉渣压出的胶液再沉淀4-8h，细布袋精滤，弃渣，合并澄清滤液得胶液。
酸凝 将澄清胶液20000L以细流状加入盐酸60-70L(或硫酸40-50L)，稍加搅拌，静置片刻，pH达1-1.5，下部放出的废酸液澄清透明即达终点。酸凝后的海藻酸用水冲洗至洗液pH达1.5-2，装袋，自滤片刻，压榨得海藻酸。
上清液[HCl]→[pH1-1.5]海藻液
漂白、降解 取海藻酸(水分低于90%)200kg捣碎，加入体积分数为90%乙醇80-100kg及300g/L(30%)NaOH液10-14L，得海藻酸钠浆，中和时间不超过8h，控制pH7-8。中和完毕后，加次氯酸钠液(含量30-50g/L) 24-30L漂白，然后用亚硫酸钠液(含量20-27g/L)5-7L左右还原多余的次氯酸钠，控制pH8，至淀粉碘化钾不显蓝色为止，滤去乙醇，甩干，得低聚海藻酸钠。
海藻酸[乙醇，NaOH]→[8h, pH7-8]海藻酸钠浆[NaClO, Na2SO3]→[pH8]低聚海藻酸钠
干燥、粉碎 取湿低聚海藻酸钠，均匀的撒置在烘盘内，在60-80℃，2-8h，烘干，粉碎，得白色低聚海藻酸钠成品。
湿低聚海藻酸钠[60-80℃, 2-8h]→低聚海藻酸钠成品
方法二、以海带(掺1/3海藻)为原料的制法
浸泡、固色、消化、沉淀 海带(掺1/3海藻)，去泥沙等物，加清水浸泡两小时，洗净，投入原料干重10倍量的0.8%甲醛溶液浸泡固色16h以上(夏天短，冬天长)。按原料干重取10-15倍量的10-15g/L(1%-1.5%)碳酸钠，升温至80℃左右，再加原料，保温50-60℃，60r/min搅拌消化3-4h，消化液用原料干重60-70倍量的水稀释，用恩氏黏度计测定溶液黏度110Pa·s为准，沉淀8h。放出上清液，通过80-100目丝绢滤过，下层沉淀压滤，去渣，压滤的胶液再沉淀4-8h，合并滤液，得上清液。
海带(掺1/3海藻)[水，HCHO]→[常温18h]固色物[Na2CO3, 水]→[50-60℃, 3-4h]糊状物[水]→[8h]上清液
酸凝、中和、干燥 取澄清胶液边过滤流入酸聚桶中，边加盐酸，胶液管与酸管双管碰在一起，酸凝迅速，不超过半小时，pH控制在1-1.5，酸凝后的海藻酸用水冲洗，洗液pH1.5-2，装袋，自滤片刻后，压滤，得海藻酸，含水量85%-90%，再将海藻酸拌碎，加入适量纯碱中和成海藻酸钠浆，时间不超过8h，中和均匀后，铺在玻璃板上直接于70-80℃烘干，不超过90℃，粉碎，即得海藻酸钠粗品。
上清液[HCl]→[pH1-1.5]海藻酸[水]→[pH1.5-2]海藻酸[Na2CO3]→[pH7-8, 8h]海藻权钠浆→[70-80℃]粗制品
漂白、降解 取软水280L加热至60-70℃，搅拌均匀的撒入海藻酸钠10kg，继续加热、搅拌，完全溶解，然后均匀的加入适量次氯酸钠液，充分搅拌。反应过程中，胶液黏度逐渐下降，反应液颜色变浅，黏度合格后，立即加入2kg活性炭，搅拌20min，脱色，趁热压滤，得澄清滤液。
粗制品[水，Na2CO3, 活性炭]→[60-70℃]澄清滤液（低聚海藻酸钠）
沉淀、干燥 滤液通人盛有80%乙醇的沉淀缸中乙醇：滤液=2：1(体积比)沉淀，加活性炭1kg，脱色，压滤。将所得沉淀物离心甩干乙醇，取出纤维状物捣碎，以90%-95%乙醇浸泡，充分脱水，再次甩干，检查表面有无异物，如有刮去表层，再制颗粒，65℃以下干燥，即得低聚海藻酸钠成品。相对分子质量为20000-31000。
低聚海藻酸钠[乙醇]→[65℃以下]低聚海藻酸钠成品
制剂 取低聚海藻酸钠4g，葡萄糖50g，氯化钠3g，枸橼酸0.015g，磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)0.113g，加注射用水至1000ml。
取总量1/2的注射用水，不断搅拌下慢慢加入海藻酸钠，适当加温至全溶，再加氯化钠、枸橼酸和磷酸氢二钠搅拌至全溶。另将葡萄糖以定量水溶解，与上述溶液混合，再加水至全量。按药液总量，加入1-3 g/L(0.1%-0.3%)活性炭，煮沸20-30min，布氏漏斗加4-10层滤纸过滤，得无色澄明液体(相对黏度为2.4-3，pH5-7)再用3号垂熔漏斗过滤，分装，以49kPa(0.5kgf/cm²)压力，110-112℃灭菌50min，即得无色或几乎无色的海藻酸钠注射液。
低聚海藻酸钠成品→低聚海藻酸钠注射液。

在60~80℃下将提取碘后的海带在碳酸钠溶液中搅拌浸泡2h，浸取液经0.54mm筛布粗滤，然后用乳化漂浮法除去海带渣，再经0.147mm筛布精滤得清液。用盐酸调pH值至2，海藻酸凝胶析出，并加入5%的氯化钙使胶凝脱水。经压滤，凝胶的含水量在75%以下，加入6%～8%的碳酸钠溶液使胶凝呈碱性，静置8h后干燥得成品。 

海藻酸钠化学品安全说明书(MSDS)

【毒性分级】中毒
【急性毒性】口服- 大鼠 LD50: > 5000 毫克/ 公斤; 腹腔- 小鼠 LD50: 500 毫克/ 公斤
【可燃性危险特性】遇明火、高温、氧化剂易燃; 燃烧产生含氧化钠刺激烟雾
【类别】有毒物品
【灭火剂】水、干砂、干石粉、二氧化碳

海藻酸钠储运特性

库房通风低温干燥; 与氧化剂、酸类分开存放