為了適應(yīng)從海洋生物演變?yōu)殛懙厣?,陸生植物開始產(chǎn)生海洋生物所不具有的抗氧化劑比如維生素C、多酚和生育酚。五千萬年到兩億年前被子植物植物在進(jìn)化的過程中發(fā)展出了許多抗氧化的天然色素--特別是在侏羅紀(jì)時代--作為一種化學(xué)手段抵御光合作用的副產(chǎn)物活性氧類物質(zhì)。本來抗氧化劑一詞特指那類可以防止氧氣消耗的化學(xué)物質(zhì)。在19世紀(jì)末至20世紀(jì)初,廣泛研究集中在重要的工業(yè)生產(chǎn)過程對抗氧化劑的使用上,比如防止金屬腐蝕、橡膠的硫化、由燃料聚合導(dǎo)致的內(nèi)燃機積垢等。
生物學(xué)對抗氧劑的研究早期集中在是如何使用抗氧化劑來避免不飽和脂肪酸氧化引起的酸敗??梢酝ㄟ^將一塊脂肪置于一個充氧的密封容器后對其氧化速率進(jìn)行測定的簡單方法度量抗氧化活性。然而隨著具有抗氧化作用的維生素A、C、E的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn),人們意識到抗氧化劑在生物體內(nèi)起到生化作用的重要性。當(dāng)認(rèn)識到具有抗氧化活性的物質(zhì)可能本身就容易被氧化的事實后,對抗氧化劑可能作用機理的探索開始。通過研究維生素E如何防止脂質(zhì)過氧化,明確了抗氧化劑作為還原劑通過與活性氧物質(zhì)反應(yīng)來避免活性氧物質(zhì)對細(xì)胞的破壞,達(dá)到抗氧化的效果。
卡拉膠穩(wěn)定性強,干粉長期放置不易降解。它在中性和堿性溶液中也很穩(wěn)定,即使加熱也不會水解,但在酸性溶液中(尤其是pH值≤4.0)卡拉膠易發(fā)生酸水解,凝膠強度和黏度下降。值得注意的是,在中性條件下,若卡拉膠在高溫長時間加熱,也會水解,導(dǎo)致凝膠強度降低。所有類型的卡拉膠都能溶解于熱水與熱牛奶中。溶于熱水中能形成黏性透明或輕微乳白色的易流動溶液??ɡz在冷水中只能吸水膨脹而不能溶解。
基于卡拉膠具有的性質(zhì),在食品工業(yè)中通常將其用作增稠劑、膠凝劑、懸浮劑、乳化劑和穩(wěn)定劑等。而這些卡拉膠的生產(chǎn)應(yīng)用與其流變學(xué)特性有著較大的關(guān)系,因而準(zhǔn)確掌握卡拉膠的流變學(xué)性能及其在各種條件下的變化規(guī)律對生產(chǎn)具有重要的意義。
用作酚醛樹脂膠黏劑的固化促進(jìn)劑,加速固化過程。又可用作鑄造、砂輪粘接劑。還用作金屬防銹劑、木材表面涂飾劑、鍋爐除垢/防垢劑、皮革鞣制劑等。
生產(chǎn)
世界上含單寧較多、可用于生產(chǎn)栲膠的植物有600多種。中國含單寧量較高的植物有70多種。原料采集的時間對栲膠質(zhì)量有很大影響,因此適時采集十分重要。供貯存的原料含水率應(yīng)小于20%,貯存時間不超過1年。生產(chǎn)時先將原料破碎,使大部分細(xì)胞壁破裂,以利于浸提時單寧的擴散和溶解。浸提液經(jīng)真空蒸發(fā)濃縮和干燥,即得栲膠產(chǎn)品。為了使產(chǎn)品色淺易溶、滲透快,加工過程中除對原料和中間產(chǎn)品進(jìn)行物理凈化處理外,還可用化學(xué)藥劑(如亞硫酸鈉等)處理。
20世紀(jì)70年代以來,由于合成鞣劑迅速發(fā)展和原料資源日益減少,世界栲膠產(chǎn)量有所下降,栲膠生產(chǎn)的趨向是尋找新的原料,建立速生原料基地,改革工藝設(shè)備,提高栲膠質(zhì)量和擴大利用范圍,開展廢渣利用等