卡拉膠 - 簡介

卡拉膠(Carrageenan)，又稱為鹿角菜膠、角叉菜膠。卡拉膠是從某些紅藻類海草中提煉出來的親水性膠體，它的化學結構是由半乳糖及脫水半乳糖所組成的多糖類硫酸酯的鈣、鉀、鈉、銨鹽。由于其中硫酸酯結合形態的不同，可分為K型(Kappa)、I型(Iota)、L型(Lambda)。

卡拉膠的詞源來自愛爾蘭的海濱城鎮卡拉金。卡拉膠存在于許多種紅藻類，如角叉菜、麒麟菜、杉藻、沙菜和銀杏藻等的細胞壁中。

卡拉膠的利用起源于數百年前，在愛爾蘭南部沿海出產一種海藻，俗稱為愛爾蘭苔蘚(Irish Moss)，現名為皺波角藻(Chondrus crispus),當地居民常把它采來放到牛奶中加糖煮，放冷凝固后食用。18世紀初期，愛爾蘭人把此種海藻制成粉狀物并介紹到美國，后來有公司開始商品化生產，并以海苔粉(sea moss farina)的名稱開始銷售，廣泛用于牛奶及多種食品中。19世紀美國開始工廠化提煉卡拉膠，到19世紀40年代卡拉膠工業才真正在美國發展起來。我國在1973年在海南島開始有卡拉膠生產。

卡拉膠 - 性質

卡拉膠為白色或淡黃色膠片或纖維狀物質;不溶于有機溶劑而溶于熱水，某些結構類型的卡拉膠可以溶于冷水。它的膠凝能力較弱,但大多數堿金屬鹽、堿土金屬鹽和銨鹽等能提高其膠凝能力。它與蛋白質反應生成配合物;與酸作用發生降解。

卡拉膠 - 化學結構

由硫酸基化的或非硫酸基化的半乳糖和3，6-脫水半乳糖通過α-1，3糖苷鍵和β-1，4鍵交替連接而成，在1，3連接的D半乳糖單位C4上帶有1個硫酸基。分子量為20萬以上。

卡拉膠 - 膠體化學特性

溶解性：不溶于冷水,但可溶脹成膠塊狀,不溶于有機溶劑，易溶于熱水成半透明的膠體溶液.(在70℃以上熱水中溶解速度提高;

膠凝性：在鉀離子存在下能生成熱可逆凝膠;

增稠性：濃度低時形成低粘度的溶膠,接近牛頓流體，濃度升高形成高粘度溶膠，則呈非牛頓流體。

協同性：與刺槐豆膠、魔芋膠、黃原膠等膠體產生協同作用，能提高凝膠的彈性和保水性;

健康價值：卡拉膠具有可溶性膳食纖維的基本特性，在體內降解后的卡拉膠能與血纖維蛋白形成可溶性的絡合物。可被大腸細菌酵解成CO2、H2、沼氣及甲酸、乙酸、丙酸等短鏈脂肪酸，成為益生菌的能量源。

卡拉膠 - 制備方法

用熱水提取，然后用乙醇、異丙醇或丙酮等有機溶劑進行沉淀或冷凍脫水，再經干燥而得。為改善產品的性能，可用堿或石灰處理，脫去部分硫酸酯基，以增加3,6-脫水-D-半乳糖的含量。

卡拉膠 - 應用

卡拉膠廣泛應用于食品工業、化學工業及生化、醫學研究等領域中。卡拉膠具有形成親水膠體，凝膠、增稠、乳化、威膜、穩定分散等特性，因而被廣泛應用于乳制品、冰淇淋、果汁飲料、面包、水凝膠(水果凍)、肉食品、調味品、罐頭食品等方面。可調配成果凍粉、軟糖粉、布丁粉、愛玉粉、西式火腿調配粉等。其獨特性能是不能被其它樹脂所代替，使得卡拉膠工業迅速發展，現在世界卡拉膠的年總產量已遠遠超過瓊脂的產量。

卡拉膠的水溶性很好，在70度開始溶解，80度則完全溶解。干的粉狀卡拉膠很穩定，長期放置不會很快水解，比果膠或褐藻膠等糖的穩定性好的多。卡拉膠在中性和堿性溶液中也很穩定，即使加熱也不水解。由于卡拉膠的諸多物理化學特性，令人滿意的彈性，透明度及溶解性能擴展了卡拉膠應用范圍;安全無毒的特性已被聯合國糧農組織和世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會(UECFA)所確認。因此近年來，卡拉膠在國內外發展迅速，需求量大增[2] 。

卡拉膠可用作食品、醫藥和化妝品的膠粘劑、增稠劑、乳化劑和穩定劑，以及細菌培養基、治胃潰瘍的藥劑、抗血凝劑、降血脂劑和緩瀉劑等。還可用作感光乳劑和感光乳劑層的抗靜電劑，以及固定化酶載體和細菌的包埋材料。

在食品中的應用

冰淇淋(雪糕)：預防乳清分離、延緩溶化。

甜果凍、羊羹：膠凝劑。

肉制品：增稠保水、肪止脫液收縮，粘結劑，提高產品的切片性、彈性。

巧克力牛奶：懸浮，增加質感。

果汁飲料：使細小果肉粒均勻，懸浮，增加口感。

膠脂牛乳：滑潤，增加質感。

軟糖：優良膠凝劑。

煉乳：乳化穩定。

面包：增加保水能力，延緩變硬

加工干酪：防止脫液收縮。

餡餅：糊狀效應，增加質感。

嬰兒奶粉：防止脫脂和乳漿分離。

調味品：懸浮劑，賦形劑，帶來亮澤感覺。

牛奶布丁：膠凝劑，增加質感。

罐裝食品：膠凝，穩定脂肪。

冷凍發泡糕點：防止脂肪分離和脫液收縮現象，不易變形。

奶昔：懸浮，增加質感。

啤酒工業：澄清劑，穩定劑。

酸化乳品：增加質感，滑膩

牙膏：粘結

卡拉膠 - 產品標準

理化指標

GB15044-2009精制卡拉膠 E407

粗制卡拉膠 E407a

外觀 - 白色粉末 淡黃色粉末

顆粒大小 - 60/120/200 目 120/200 目

粘度 ≥0.005 20-200 20-200

灰份 15-40% ≤20

≤20

水份 ≤12.0% ≤13 ≤13

重金屬 - ≤10 ≤10

砷含量 ≤3.0mg/kg ≤2 ≤2

汞含量 ≤1.0mg/kg ≤1 ≤1

凝膠強度 - ≤1200 ≤500

PH值-

7-117-11

硫酸鹽15-4015-4015-40

不溶酸性灰份≤1.0≤1.0≤1.0

菌落總數-

≤5000≤5000

霉菌和酵母菌-

≤300≤300

大腸桿菌≤305克不得檢出5克不得檢出

沙門氏菌不應檢出10克不得檢出10克不得檢出

卡拉膠 - 與瓊脂、明膠的區別

瓊脂是由石花菜或江籬等紅藻(主要是Gelidium 屬和Gracilaria屬)經加熱至溶化后，加以冷卻凝固而成的海藻精華。瓊脂由瓊脂糖和瓊脂果(Agaropectin)兩部分組成，作為膠凝劑的瓊脂糖是不含硫酸酯(鹽)的非離子型多糖。

卡拉膠是從鹿角菜、角叉菜類的紅藻類海草中提煉出來的親水性膠體，由半乳糖及脫水半乳糖所形成的多糖類硫酸酯鹽和3.6—脫水半乳糖直鏈聚合物所組成。

明膠是動物膠體，熔點為23度，正規工廠生產果凍的沒有使用這個膠體的。

卡拉膠 - 注意事項

2012年4月9日，中國農業大學食品學院營養與食品安全系任副教授，食品科學博士，中國營養學會理事，中國健康教育與促進協會理事范志紅表示[3] ：“果凍里的凝膠劑是海藻中提取的卡拉膠，和動物皮什么關系都沒有。卡拉膠無毒，但它不能為人體消化吸收，讓孩子吃果凍太多，占用胃容量，除了糖吃到的其他營養成分太少，會造成營養不良。”她還說：“酸奶中增稠劑品種很多，改性淀粉，果膠，黃原膠、包括食用明膠。明膠是一種蛋白質，20年前的酸奶里就有。人們不是熱愛豬皮鳳爪并傳說吃膠原蛋白美容么?明膠就是膠原蛋白煮后的產物，肉皮凍也是明膠的凝凍。只要是食用級明膠，就不用擔心。”