1、第七章 海藻化學(xué),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(lèi)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(guó)沿海已有的記錄835種，分隸于紅藻門(mén)36科140屬463種，褐藻門(mén)25科54屬165種，綠藻門(mén)15科45屬207種。約占世界總數(shù)的18。,特點(diǎn)：分布廣泛，種類(lèi)繁多，化學(xué)組成與陸 地植物相差甚遠(yuǎn)，個(gè)體差異較大。 主要經(jīng)濟(jì)藻類(lèi)：紅藻、褐藻、綠藻、鹽藻、螺旋藻等。 我國(guó)可利用的經(jīng)濟(jì)藻類(lèi)：海帶、裙帶菜、 條斑紫菜、

2、羊棲菜、江蘺、壇紫菜、麒麟菜,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(tái)物、灰分等物質(zhì)。 海藻中的主要成分是多糖類(lèi)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(yíng)養(yǎng)鹽 日照 季節(jié)變化 生長(zhǎng)場(chǎng)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(xì)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(xiàn)性高分子，又稱(chēng)為半乳聚糖或半乳糖膠。 一類(lèi)是以瓊膠為代表的瓊膠類(lèi)型 一類(lèi)是以卡拉膠為代表的卡拉膠類(lèi)型。,瓊膠和卡拉膠

3、,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(jī)溶劑，溶于熱水。 溶于熱水后冷卻后會(huì)形成凝膠。 來(lái)源不同的的瓊膠形成的凝膠強(qiáng)度有所差別，說(shuō)明結(jié)構(gòu)有所不同。,瓊膠的構(gòu)成,瓊膠的構(gòu)成和工藝,工藝流程,應(yīng)用,最理想的細(xì)菌培養(yǎng)基 凝膠電泳等的介質(zhì) 食品添加劑(無(wú)臭，無(wú)味)，且對(duì)味道起到長(zhǎng)時(shí)間的固定作用 在醫(yī)藥方面。瓊膠用作輕度瀉藥，以預(yù)防和治療便秘，還用作藥膏基材，魚(yú)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(duì)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0.12,2、卡拉膠,原料

4、藻：主要是角叉菜和麒麟菜兩屬的各種藻類(lèi)，還使用杉藻、銀杏藻、叉紅藻、育葉藻屬的各種藻 結(jié)構(gòu)：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(xiàn)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(wú)臭，無(wú)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(dāng)將它們加水加熱溶解后， 放冷時(shí)能形成透明的半固體狀凝膠，且形成凝膠時(shí)必須有陽(yáng)離子存在 (與瓊膠不同)K+ ，Ca+ 在一定范圍內(nèi)，凝膠強(qiáng)度隨這些外加離子的濃度的增加而增強(qiáng)?？ɡz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(shí)凝膠融化，放冷后又凝固),Ress認(rèn)為紅

5、藻多糖在形成凝膠的過(guò)程中可分四個(gè)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(dāng)溫度降到某一程度時(shí)，其分子向螺旋狀轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，這時(shí)開(kāi)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(lèi)型的卡拉膠都溶解； 所有卡拉膠都溶入熱的乳中； 能溶入無(wú)水的肼中，與水混溶的有機(jī)溶劑，但濃度低時(shí)卡拉膠都能溶解，但有機(jī)溶劑的濃度增加到一定程度時(shí)卡拉膠便被沉淀出來(lái)。,應(yīng)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(jìn)口干、

6、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(shí)加入K-卡拉膠和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(xì)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(jié)合形成的線(xiàn)性高分子陰離子化臺(tái)物； 褐藻糖膠是由巖藻糖結(jié)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(guó)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(xué)藥品、藥品及甘露醇的原料。我國(guó)的巨藻是由墨西哥、美國(guó)引進(jìn)，為我國(guó)海藻增加了新種類(lèi)。巨藻個(gè)

7、體較大，在我國(guó)生長(zhǎng)的巨藻長(zhǎng)達(dá)20m，在國(guó)外可達(dá)60m以上，喜著生與水滌流大的海區(qū)。,馬尾藻：褐藻門(mén)、鹿角菜目，馬尾藻科。是溫帶暖海藻，藻體大，高度一般超過(guò)1m。可提取褐藻膠、甘露醇和碘，我國(guó)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(yīng)用,紡織印染工業(yè)： 褐藻酸鈉粘度大，毛細(xì)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(xiàn)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

8、業(yè)的晨佳漿科。,食品應(yīng)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(xì)膩，耐干性好，儲(chǔ)存期長(zhǎng)。是使面團(tuán)的延伸性強(qiáng)，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(guò)腸道的時(shí)間； 2、褐藻酸鈉可溶性纖維，能緩解或改變營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，減少碳水化合物的攥入量?？勺觥暗湍苁称贰保⒕呓堤菧p肥的作用。 3、具降血壓，抗血液凝結(jié)，抑制血小板凝聚的作用，并降低血液粘稠度，對(duì)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(wú)關(guān)，將適合緊急，情況下

9、的救護(hù)，無(wú)需驗(yàn)血。,5、古羅糠醛酸對(duì)核爆炸釋放的有毒的半衰期長(zhǎng)的鍶一90有排出作用。 6 、可用來(lái)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，縮小機(jī)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(jié)腸癌，習(xí)，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(yú)蝦餌科的黏臺(tái)劑、殺蟲(chóng)劑(農(nóng)藥的緩釋劑)樹(shù)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(lái)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，

10、這些糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，糖組分種類(lèi)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(jié)合氨基酸、核苷酸、生物堿、磺酸以及有機(jī)酸、無(wú)機(jī)鹽等低分子物質(zhì)的統(tǒng)稱(chēng)。,一、游離氨基酸與結(jié)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(wú)機(jī)堿,一、游離氨基酸與結(jié)合氨基酸,海藻提取物的含氮量因海藻種類(lèi)不同而顯著差異，提取物的4070是游離氨基酸和結(jié)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?yàn)檫€帶中的其他氨基酸都是從Glu和Asp經(jīng)過(guò)氨基酸轉(zhuǎn)移作用形成

11、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(gòu)成物質(zhì)，或是大分子多糖轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)單位。,四、海藻中的有機(jī)堿,第四節(jié) 海藻中的脂類(lèi)物質(zhì),海藻脂肪酸的組成,海藻中1 6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(diǎn)：C20：4(n6)和C20：5(n3) 褐藻脂肪酸特點(diǎn)：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(diǎn)：C16：3(n3)

12、、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(lèi)胡蘿卜素、藻膽色素均為輔助色素。 一、葉綠素 二、海藻中的類(lèi)胡蘿卜素 三、海藻中的藻膽蛋白,一、葉綠素,二、海藻中的類(lèi)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(wú)機(jī)元素 二、海藻中的維生素 三、海藻中萜類(lèi)化合物 四、海藻中多酚類(lèi)化合物