亲水胶体的性质及应用ppt课件

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第五节胶体的性质及其应用
考纲要求 1、了解胶体的概念及其重要性质和应用。 2、初步了解一些生活用水净化的基本原理。
一、分散系
知识梳理·考点强化
1、定义：一种或一种以上的物质分散到另一种物质中所得到的混合物。
分散质：被分散的物质（其中分散成微粒的物质）分散剂：能分散分散质的物质（微粒分散在其中的物质）
纳米材料。下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具
有相同数量级的是 (C
)
A.溶液
B.悬浊液
C.胶体
D.乳浊液
8、（1997年全国高考题）将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内, 开始产生沉淀,继续滴加沉淀又溶解,该溶液是 ( C )
A.硅酸溶胶
B. 2mol/LNaOH溶液
C.2mol/LH2SO4溶液
原因：胶粒直径大小与光的波长相近,胶粒对光有散射作用；而溶液分散质的粒子太小，不发生散射。
应用：鉴别溶胶和溶。
2、布朗运动(动力学性质)
在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒不停地作无规则的运动。
原因：溶剂分子不均匀地撞击胶体粒子，使其发生不断改变方向、改变速率的布朗运动。
（3）应用：净化、精制胶体
淀粉胶体和 NaCl溶液于半透膜内
蒸镏水
思考： 1、电泳属于什么变化？物理变化 2、是否所有胶粒都一定带电荷？
不是如淀粉胶体不带电 3、胶粒带电对胶体的稳定性有何意义？
由于胶体离子具有较大的表面积，能吸附离子而带电荷，同种胶体粒子带同种电荷，在一般情况下，胶体粒子之间相互排斥使他们稳定存在。 4、若胶粒不带电，将会有什么结果？胶体粒子不带电，无电泳现象加少量电解质难聚沉。
胶体微粒作布朗运动是胶体稳定的原因之一。

胶体的性质和应用PPT教学课件

D、三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
2、下列分散系中能产生丁达
尔现象的是（ C D ）
A、食盐水
B、碘酒
C、淀粉溶液
D、氢氧化铁胶体
3、向含色素的水溶液中加入活性炭后，一般来说，水溶液的颜色会变浅，表示这类现象
最适宜的术语是（ C ）
A、盐析 B、乳化
C、吸附 D、凝聚
4、将某溶液滴入Fe(OH)3胶体内，开始时产生沉淀，继续滴加时沉
昨日的习惯，已经造就了今日的我们；今日的习惯，决定明天的我们。好习惯，益终生！
中学生应该拥有以下几方面的良好习惯：
保持自己的、 • 有计划消费的习惯
• 勤于劳动的习惯
学习别人的 • 节约时间的习惯
• 卫生习惯
• 锻炼习惯好习惯
• 学习习惯 • 处事待人习惯
读名言，谈启示。
1、吃不穷，穿不穷，算计不到一世穷。 2、锄禾日当午，汗滴禾下土。
（3）加入与胶粒带相反电荷的胶体：胶粒间电性相互中和，相互间结合成大颗粒而沉降
3、应用：
（1）江河入海口沙州的形成（2）盐析（3）AlCl3的净水作用（4）制豆腐（5）使用墨水
1.下列事实与胶体性质无关的是( D)
A、在豆浆里加入盐卤做豆腐
B、河流入海处易形成沙州
C、一束平行光线照射蛋白质溶液时，从侧面可以看到光亮的通路
谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。 3、学会理财是每个人都必须具备的生存技能。
读故事，谈感悟。
洛克非勒是美国著名的石油大亨，尽管其家族非常富有，但却一直保持着重视节俭、严格教育子女的家规。在入学之前，父母从不给孩子零花钱，孩子上学以后，才给他们少量的零花钱。发给的零用钱根据年龄而变化，7-8岁时，每周3角；11-12岁时，每周一元；13岁以后，每周2元，每周发一次。

胶体的性质及其应用2 人教课标版精选教学PPT课件

水
氯化钠溶液
分分
散散
剂质
：：
L
水氯
（化
液钠
）固
体
（
固
）
2、分散系的分类：（1）按照分散质或分散剂的聚集状态：
（气、液、固）来分，有9种类型。
分散质
分散剂
气态
气态
液态
液态
固态
固态
常见的一些分散系
分散质分散剂
气
气
液
气
固
气
气
液
液
液
固
液
气
固
液
固
固
固
实
例
空气云、雾
烟、灰尘汽水
牛奶、酒精的水溶液
B.布朗运动
C.电泳
D.介稳性
(2)布朗运动悬浮在水中的花粉小颗粒做不停地、无秩序地运动，
这种现象叫做布朗运动。
【讨论1】胶体分散系稳定的原因？
（1）同种胶粒带同种电荷，相互排斥，不易聚沉。（2）布朗运动克服重力作用，不易聚沉。
【讨论2】如何破坏胶体的稳定性，使胶体粒子聚集成大颗粒而沉淀？
失去了它应有的价值。也许，在那个时候，他们的爱就已经开始了，只是他不愿意去瞭解罢了。平凡的书信来往，交换彼此的心灵，交融彼此的心情。辉成了莉肚子裡的蛔虫，虽然他们没有见过面新世纪的第一个情人节是莉陪辉渡过的，虽然没有玫瑰，没有巧克力，没有任何物质上的东西，他是个很容易满足的人，一个电话，就让辉已经很幸福了。辉一次很重的感冒在家卧床不起，是她——莉！
△ FeCl3+3H2O====Fe(OH)3(胶体) +3HCl
红褐色特别提示
方程式中 Fe(OH) 3 不用加↓

胶体的性质及其应用-PPT课件

由于浓差因素，膜内的电解质离子
不断向膜外渗透，经常更换外面的
溶剂，可达到净化溶胶的目的。因
此，利用渗析的方法可以达到净化、
精制胶体的目的。
氢氧化铁胶体渗析
不同直径的微粒比较
由试验可知：悬浊液和乳浊液
微粒不能透过滤纸，更不能透过半透膜。
胶粒却可以透过滤纸但不能透过半膜。
溶液中的离子或小分子既能透过滤纸，又能透过半透膜。
二.胶体的重要性质
1.丁达尔现象
原因：胶体粒子较大(1~100nm)，对光具有散射作用，光在胶体的通路中出现一条明亮的光带。
记住：这是区别溶液和胶体最简单的方法！
小于1纳米时：
大于1纳米小于 100纳米时：
大于100纳米时：
用一束强光照射大小不同微粒时的结果比较
丁达尔现象演示
NaCl 溶液
分散质：分散系中分散成微粒的物质。分散剂：分散系中微粒分散在其中的物质。
例如：氯化钠溶液
分散剂：水分散质：氯化钠
胶体：分散质微粒直径在1~100nm之间的分散系（即直径在10-9至10-7米之间）。
胶体的分类：按照分散剂的状态不同可分为：
液溶胶—— 分散剂为液体气溶胶—— 分散剂为气体固溶胶 —— 分散剂为固体
河海的交汇处易形成沙洲(如:长江三角洲),为什么?
课堂练习
1.下列各物质形成分散系,能发生丁达尔现象的是 AB
A. 稀盐酸滴入水玻璃溶液中
B. 牛奶
C. 蔗糖溶解在水中
D. NaCI水溶液
2.有一种橙色胶体溶液，在电泳实验中，其胶粒向阴极移动，
对这种胶粒进行下列处理，不会发生凝聚的是 BD
A. 加Na2SO4溶液 C. 加入硅酸胶体

胶体的性质及其应用ppt_图文

胶体与浊液的区别：将Fe(OH)3胶体和泥水分别进行过滤，可观察到的实验现象：
过滤后的现象
Fe(OH)3胶体
没得到滤渣，滤液还是红褐色。
泥水
在滤纸上得到泥沙，滤液澄清、透明。
自然界的丁达尔现象
早晨的阳光射入森林的美丽景象
(自然界的丁达尔现象)
二、布朗运动
——1827年，布朗把花粉悬浮在水中，用显微镜观察，发现花粉颗粒作不停的、无秩序的运动。
胶体微粒所带电荷来源于胶体微粒对溶液中存在的带电微粒的吸附，一般说来具有结构上的“相似相吸附”。
胶体的应用：
1、生产:土壤的保肥作用。土壤里许多物质如粘土, 腐殖质等常以胶体形式存在。 2、卫生:血液透析,血清纸上电泳，利用电泳分离各种和蛋白质。 3、日常生活:制豆腐原理(胶体的聚沉)和豆浆、粥、净水。
具体例子：
制豆腐的化学原理
盐卤或石膏为电解质，可使豆浆里的蛋白质胶粒凝聚并和水等物质一起聚沉而成凝胶（豆腐）
具体例子：江河如海口形成三角洲
具体例子：明矾净水原理
[例题]自来水厂用绿矾和氯水一起净水，试用离子方程式和简要的文字叙述原理。
分析：净水需要胶体吸附水中悬浮杂质，同时又要进行消毒杀菌，可从这两个方面思考解答。
胶体的性质及其应用ppt_图文.ppt
固溶胶
烟水晶
有色玻璃
胶体的性质
丁达尔效应布朗运动电泳聚沉
胶体的制备
分散质粒子在1nm～100nm
之间的分散系，就叫做胶体。
注意事项： A、不能用自来水，自来水中有电解质会使胶体发生聚沉，应用蒸馏水。 B、FeCl3也不能过量，过量的FeCl3也能使胶体发生聚沉。 C、不能过度加热。 D、书写制备胶体的化学方程式时，生成的胶体不加沉淀符号“↓”

胶体的性质及其应用教学课件PPT

（二）胶体的制备与净化
1、胶体的制备（1）分散法：将分散质固体碾磨成胶粒大小加入到分散剂中的方法
（2）凝聚法：利用化学反应（复分解、水解、氧化还原等反应）所生成的难溶物凝聚成胶粒而制得胶体的方法
实验
1、利用水解反应制备Fe(OH)3 胶体将饱和FeCl3 溶液滴加到沸水中
△
FeCl3 + 3H2O == Fe(OH)3（胶体） + 3HCl
实
验
结论
氯化铁溶液滴入沸水中制得的溶液与硫酸铜溶液性质不同。
将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制得的溶液与硫酸铜溶液比较，并用光束射向两杯液体。
原因分析
1、入射光发生衍射，散射很微弱。 2、入射光发生散射，每个微粒好象一个发光体，无数发光体散射结果形成光的通路。
3、入射光发生反射而无散射，光线不能通过。
七、胶体的应用
1、材料研究上 2、医学上 3、农业上 4、国防工业上 5、日常生活上具体例子： 1、土壤的保肥作用 2、制豆腐的化学原理 3、江河入海口处形成三角洲 4、明矾净水原理
小结
三种分散系的比较
名称
分散质微粒
溶液
分子或离子
胶体
许多分子(离子)的集合体或单个大分子
悬（乳）浊液
巨大数量分子的集合体
分散质
微粒直径外观特征
﹤10-9 m
均一、澄清透明
10-9 -- 10-7 m
均一、透明
＞10-7 m
不均一、不澄清不透明
稳定性
很稳定,只要外界条件较稳定，能保持一段不改变,溶质与溶剂不时间不沉淀分离能能无
不稳定，静止后则会分层或沉淀

海藻类胶体的性质及应用

CONTENT
目录
1 概要
2 种类及来源
3 性质及探究
1
Abstract
概要
04
海藻类亲水胶体概述
海藻胶以其固有的理化性质，能够改善食品的性质和结构，添加到食品中其功能为凝胶、增稠、悬浮、稳定和保水。而最主要的作用是凝胶化，形成可以食用的凝胶体，近于固体，以保持成型的形状。因此，海藻胶是优良的食用添加剂。不仅可以增加食品的营养成分，提高产品质量，降低生产成本，提高企
琼脂的分子量在3000-9000之间，有粘度不大，随琼脂浓度的升高，溶液的粘度也随之升高；溶液在加热溶解后冷却能形成质地硬而脆的凝胶，有一定弹性，凝胶强度也随浓度而增强。琼脂凝胶性很强，浓度0.1%即可凝胶。
测定条件：温度80℃、粘度计4号转子，转速 100r/min
琼脂溶液粘度及其凝胶性能与其温度关系
卡拉胶在加热至80℃开始溶解，煮沸溶解速度较快，溶解形成有粘度的溶液。该溶液降温过程中粘度变化如左图，在没有钾离子时，随温度降低粘度增大，幅度较小，在有钾离子参与时溶液粘度随温度降低而升高，在45℃时出现凝胶，凝胶迅速，形成硬而脆的凝胶。
海藻酸丙二醇酯
海藻酸丙二醇酯，是海藻酸部分羧基被丙二醇酯化，部分羧基被碱中和的化合物。
3
Characteristic and exploration
性质与探究
琼脂
琼脂，学名琼胶，常用海产的石花菜、江蓠等制成的多糖体。琼脂根据形状划分，有琼脂条、琼脂丝、琼脂片、琼脂粉。
在工业上的琼脂粉色泽由白到微黄，具有胶质感，无气味或有轻微的特征性气味。琼脂不溶于冷水，缓溶于热水，易溶于沸水。
琼脂的性质与各项因素的关系
粘度/cp 粘度/cp

亲水胶体的性质及应用

亲水胶体(Hydrocolloids)的性质及应用
沈群 shenqun@ 62737524

食品工业中使用的功能性组分包括:乳化剂、亲水胶体、香料、抗氧化剂和酶制剂。
一、概述

亲水胶体(Hydrocolloids)通常是指能溶解于水中，并在一定条件下充分化水形成粘稠、滑腻或胶冻溶液的大分子物质，俗称“胶”。

耐酸
洋槐豆胶分子量约30万，其最重要的特点是它与琼脂、丹麦琼脂、卡拉胶及黄原胶等亲水胶体有良好的凝胶协同效应，可使复合后的用量水平很低并改善凝胶组织结构。洋槐豆胶/卡拉胶/CMC的复合是良好的冰淇淋稳定剂，用量为0.1%~0.2%。

在食品工业上，洋槐豆胶常与其它食用胶复配用作增稠剂、持水剂、粘合剂及胶凝剂等。
亲水胶体的商业研究及发展趋势
“复合配制型”
即以现有的允许用做食品添加剂的食用胶为基础
原料，通过研究各种单体胶的性质特性，胶与胶
之间及胶与电解质之间的反应行为，确定单体胶种类及各自比例，采用复合配制的方法从而产生无数种复合胶。有些天然胶之间能相互反应，产生各单体胶本身并不具有的特性，达到一种协同

黄蓍胶无味，可食，口感粘滑，在水溶液中需要较长的水化时间，1%的胶溶液经充分水化后呈光滑、稠厚、乳白色无粘附性的凝胶状液体。

黄蓍胶的特点：
(1)在酸性条件下胶特性不受影响(用于低酸性条
件，应后调pH值)，具有长期稳定性； (2)具有降低体系表面张力的功能，用于水包油型乳化稳定时，0.2%的添加量即能使体系表面张力降低一半以下，其HLB值(亲水亲油平衡值)为12。

果汁、果酱等食品的pH都为酸性，因此pH对桃胶粘度是否有影响，对于桃胶能否应用于食品加工也很重要。桃胶溶液pH为4.81，呈酸性，pH变化时，桃胶粘度变化也不大。在生产果汁、罐头、糖果等食品时，都要添加其它的添加剂，有些添加剂就会引入一些电解质，添加 CaCl2会使桃胶粘度稍有降低，NaCl、、MgSO4、 K2HPO4对于桃胶粘度的几乎没有影响。

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由于所构成多糖的单糖种类、聚合度、糖单元
之间的键连及排列方式、糖单元上羟基的取代情况等各异，导致在溶解性、粘度、流体特性、胶溶液对酸碱及温度的稳定性、成胶冻能力及凝胶强度、胶溶液对其它电解质的兼容性及各种多糖之间的协同互补性等方面程度各异。

安全认证
JECFA(FAO/WHO食品添加剂专业委员会)， FDA(美国食品药管局)， SCE(欧共体食品科学委员会)

先溶解，在调pH、糖等
瓜儿胶具有良好的无机盐类兼容性能，耐受一价金属盐。瓜儿胶是直链大分子，链上的羟基可与某些亲水胶体及淀粉形成氢健。

瓜儿胶与小麦淀粉共煮可达更高的粘度；
瓜儿胶与黄原胶有一定程度的协同功能。

食品工业上瓜儿胶主要用作增稠剂、持水剂通常单独或与其它食用胶复配使用

耐酸
洋槐豆胶分子量约30万，其最重要的特点是它与琼脂、丹麦琼脂、卡拉胶及黄原胶等亲水胶体有良好的凝胶协同效应，可使复合后的用量水平很低并改善凝胶组织结构。洋槐豆胶/卡拉胶/CMC的复合是良好的冰淇淋稳定剂，用量为0.1%~0.2%。

在食品工业上，洋槐豆胶常与其它食用胶复配用作增稠剂、持水剂、粘合剂及胶凝剂等。
亲水胶体的性质及应用

食品工业中使用的功能性组分包括:乳化剂、亲水胶体、香料、抗氧化剂和酶制剂。
一、概述

亲水胶体(Hydrocolloids)通常是指能溶解于水中，并在一定条件下充分化水形成粘稠、滑腻或胶冻溶液的大分子物质，俗称“胶”。

来源一般可分为：
1. 来自作物或植物籽实体，如瓜儿胶、洋槐豆胶等； 2. 来自植物果仁的罗望子胶及木瓜籽胶等； 3. 来自树木分泌物的树胶，如阿拉伯胶、黄蓍胶等； 4. 从海藻中提取的海藻类胶，如海藻酸钠、琼脂、卡拉胶等；

本章内容
二、植物籽胶
植物的籽实体是传统的亲水胶体来源之一。植物籽胶主要来源于豆科(leguminosae) 植物，如瓜儿豆(又称古耳豆)，洋槐豆(也称角豆，长角豆或刺槐豆)及刺云豆等。

一）瓜儿胶
瓜儿胶是目前国际上最为廉价而又广泛应用的亲水胶体之一，来源于印度、巴基斯坦等地广泛栽培的一年生草本抗旱农作物 Cyamopis tetragonolobus。化学成分是半乳甘露聚糖，在结构上，以a1,4键相互连接的D-甘露糖为主链，主链的某些C6位上再连接D-半乳糖为支链，其平均半乳糖与甘露糖之比为1:2。

获欧共体食品立法机构批准的食用胶只有：
海藻酸及其(钠、钾、铵、钙)盐、海藻酸丙
二醇酯、琼脂、卡拉胶、洋槐豆胶、瓜儿胶、阿拉伯胶、刺梧桐胶、黄蓍胶、果胶、黄原胶、CMC及其衍生物、明胶及变性淀粉。
另有一些亲水胶体，则只是在区域性获准为食用
添加剂，如甲壳素(Chitosan)， Curdlan(可得兰) 在日本；Gum Ghatti(盖提胶)在美国等；而刺云豆胶(Tara Gum)则经JECFA批准为“暂定许可”。
5. 微生物的代谢产物，如黄原胶等； 6. 水果皮中萃取的果胶； 7. 以及用天然大分子再经化学改性的变性淀粉、羧甲基纤维素(CMC)及其衍生物； 8. 还有来自植物的茎块，如魔芋； 9. 来自甲壳类虾蟹，如甲壳素； 10. 从植物树干中萃取的，如落叶松胶； 11. 从植物叶子，如芦荟叶子中提取的粘质多糖。
效应。
世界使用量
卡拉胶 4100吨明胶 29500吨海藻酸盐 2100吨果胶 4500吨阿拉伯胶 4500吨 CMC 1000吨
20亿美元
瓜儿胶 13000吨黄原胶 1500吨
植物籽胶树胶海藻胶果胶微生物代谢胶化学修饰胶蛋白质亲水胶体其它植物多糖

化学结构及成分与瓜儿胶一样，是以甘露糖为主链的半乳甘露聚糖，但连接的半乳糖支链相对比瓜儿胶少，一些片段带有较多的半乳糖支链，而另些片段则没有支链；其平均半乳糖与甘露糖之比为1：4
洋槐豆胶是中性多糖， 1% 溶液出在 5.4~6.5 之间，粘度在1500 ~4000cp。 pH值在3. 5~11范围内对胶溶液的性状影响不大，一般盐类的存在对其溶液性状稍有影响，高价电解质或醋酸铅等可使溶液发生沉淀。
用于色拉酱、肉汁增稠
用于冰淇淋中使产品融化缓慢
面制品中增进口感方便面里防止吸油过多
烘焙制品中延长老化时间
肉制品内作粘合剂用于奶酪中增加涂布性
二）洋槐豆胶

洋槐豆胶来源于生长在地中海一带的一种抗干旱的洋槐树Ceratonia siliqua(中国槐树则是Sophora japonica )。
用洋槐豆胶与卡拉胶复配可形成弹性果冻，而单
独使用卡拉胶则只能获得脆性果冻。洋槐豆胶、海藻胶与氯化钾复配广泛用作宠物罐头中的复合胶凝剂。洋槐豆胶/卡拉胶/CMC的复合是良好的冰淇淋稳剂，增进口感以
及防止冰晶形成；用于干酪生产可加快奶酪的絮凝作用，增加产量并增进涂布效果(用量为0.2%~0.6%)；用于肉制品、西式香肠等加工中改善持水性能以及改进肉食的组织结构和冷冻/融化稳定性；用于膨化食品，在挤压加工时赋予润滑作用，并且能增加产量和延长货架期; 用于面制品以控制面团的吸水效果。改进面团特性及品质，延长老化时间(一般用量为面粉的0.5%)等。

瓜儿胶是中性多糖，分子量约20~30万，在冷水中就能充分水化(一般需2h)，1%溶液粘度在3500~6000cp•s 之间。长时间高温处理将导致瓜儿胶本身降解，使粘度下降。

不耐高温
瓜儿胶溶液天然pH值为中性，pH在8~9时可达最快水化速度，然而大于10或小于4则水化速度很慢。溶液中有蔗糖等强需水剂存在时，会导致瓜儿胶的水化速率下降，实际应用中，也应等瓜儿胶充分水化后再添加蔗糖。
亲水胶体的商业研究及发展趋势
“复合配制型”
即以现有的允许用做食品添加剂的食用胶为基础
原料，通过研究各种单体胶的性质特性，胶与胶
之间及胶与电解质之间的反应行为，确定单体胶种类及各自比例，采用复合配制的方法从而产生无数种复合胶。有些天然胶之间能相互反应，产生各单体胶本身并不具有的特性，达到一种协同