卡拉胶的特性与其在食品工业中的应用，本文主要内容关键词为：食品工业论文,特性论文,卡拉胶论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
2003年7月25日新安晚报上刊载“重庆‘注水肉’悄然翻新，不注水改注卡拉胶”一文，引起社会极大的关注。卡拉胶是什么？有没有毒性？
卡拉胶（也称鹿角菜胶或鹿角藻胶，英文名Carrageenan）是一种具有商业价值的亲水凝胶（属天然多糖植物胶），主要存在于红藻纲中的麒麟菜属、角叉菜属、杉藻属和沙菜属等的细胞壁中。卡拉胶是由1，3-β-D-吡喃半乳糖和1，4-α-D-吡喃半乳糖作为基本骨架，交替连接而成的线性多糖类硫酸酯的铵、钾、钠、镁、钙盐和3，6-脱水半乳糖直链聚合物所组成。根据半酯式硫酸基在半乳糖上所连接的位置不同（也就是组成和结构的不同）卡拉胶可分为7种类型：k-卡拉胶、L-卡拉胶、r-卡拉胶、λ-卡拉胶、υ-卡拉胶、
-卡拉胶、ξ-卡拉胶，其相对分子质量一般介于1×10[5]～5×10[5]之间。目前工业生产和使用的主要有k-（Kappa）型，L-（Lota）型和λ-（Lamda）型3种。尤其以k-型为多见。目前国内的卡拉胶的生产以进口的麒麟菜为主要原料，由于进口麒麟菜原料受到限制，近来正积极研究利用沙菜为原料来提取卡拉胶。
一、卡拉胶的结构
3种基本型号卡拉胶的结构式如图1所示。
附图
二、卡拉胶的生产工艺
国内卡拉胶的生产以麒麟菜、沙菜为主要原料，一般工艺流程如下：
原料→碱处理→洗涤至中性→提胶→过滤→冷却切条→冻结脱水→解冻→干燥→成品
卡拉胶生产的关键工序为碱处理、提胶精制和脱水干燥。这3个工序的处理工艺科学与否不但影响卡拉胶的性能和质量，而且对卡拉胶的提取率和生产成本有着重要的影响。
三、卡拉胶的一般性状
卡拉胶产品一般为白色至黄褐色粉末，无臭、无味，有的产品稍带海藻味。卡拉胶形成的凝胶是热可逆性的，即加热融化成溶液，溶液放冷时，又形成凝胶。在热水或热牛奶中所有类型的卡拉胶都能溶解。在冷水中，卡拉胶溶解，卡拉胶的钠盐也能溶解，但卡拉胶的钾盐或钙盐只能吸水膨胀而不能溶解。卡拉胶不溶于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丙酮等有机溶剂。
四、卡拉胶的质量标准（见表1）
项目
国家标准 国际标准
GB15044-94
FAO/WHO-198 PCC（Ⅲ）
（SO[，4][2-]计，％）
15～40 10～40
35
1％溶液黏度 5（15℃ 5（15℃，
（mPa.s） 10（75℃）
1.5％溶液
1.5％溶液）
水分（ ％）≤
10～15 12 12
灰分（％） 10～20 10～40 35
酸不溶物（％）≤ 2
2
1
铅（以Pb计，％）≤
0.004
0.004
0.004
砷（以As计，％）≤
0.0002 1.0003 1.0003
3，6-脱水半
乳糖或半乳
21～30 不规定 不规定
糖含量（％）
五、卡拉胶的理化性质
卡拉胶并无毒性，具有凝固性、溶解性、稳定性、黏性和反应性等特点，所以在食品工业生产上可用做凝固剂、增稠剂、乳化剂、悬浮剂、黏合剂、成型剂和稳定剂。
（1）干的粉末状卡拉胶稳定性很强，长期放置不会很快降解，在室温下存放超过1年其强度无明显损失。在中性或碱性溶液中卡拉胶很稳定（pH=9时最稳定），即使加热也不会发生水解。
在酸性溶液中，尤其是pH=4以下时易发生酸催化水解，从而使凝冻强度和黏度下降；成凝冻状态下的卡拉胶比溶液状态时稳定性高；在室温下被酸水解的程度比溶液状态小得多。生产中为了减轻含有卡拉胶的酸性食品在消毒加热时可能发生的水解，常采用高温、短时消毒方法。
（2）卡拉胶黏度的大小因所用的海藻种类、加工方法和卡拉胶的型号不同，差别很大。有的水溶液能形成凝胶，其凝固性受某些阳离子的影响很大；全部成钠盐的卡拉胶在纯水中不凝固，加入钾、铵或钙等阳离子能大大提高其凝固性。在一定范围内，凝固性能随阳离子浓度的增加而增强。卡拉胶k-型和L-型仅在有钾离子或钙离子存在时，才能形成凝冻；k-型钾的作用比钙的作用大，称为钾敏感卡拉胶；L-型钙的作用比钾的作用大，称为钙敏感卡拉胶。这些凝冻都具有热可逆性。一般λ-型卡拉胶黏度最高，k-型黏度最低，一般商品卡拉胶的黏度约在5cP～800cP之间。
（3）卡拉胶可与多种胶复配，有些多糖对卡拉胶的凝固性也有影响。如添加黄原胶可使卡拉胶更柔软、更黏稠和更有弹性，黄原胶与L-型卡拉胶复配可降低食品脱水收缩，k-型卡拉胶与魔芋胶相互作用形成一种具弹性的热可逆凝胶，加槐豆胶可显著提高k-型卡拉胶的凝胶强度和弹性，玉米和小麦淀粉对它的凝胶强度也有所提高，而羟甲基纤维素则降低其凝胶强度，土豆淀粉和木薯淀粉对它无作用。
（4）L-（Lota型）卡拉胶与钙离子能产生最大的凝冻强度，形成一个完全不脱水收缩的富有弹性和非常黏的凝冻。所有溶解于热牛奶中的卡拉胶产品，冷却时都有生成凝冻的能力，就连有阳离子存在也不会发生凝冻的λ-（Lamda型）卡拉胶，当其含量达到牛奶质量0.20％，都能生成牛奶凝冻。
（5）1％浓度的卡拉胶溶液pH=7，呈中性。
六、卡拉胶在食品工业方面的应用
卡拉胶用做天然食品添加剂已有多年的历史，它是一种无害而又不能被人消化的植物纤维，用途非常广泛。国外的卡拉胶商业性生产是从20世纪20年代开始的，我国则从1985年开始生产商业用卡拉胶，其中80％用于食品或与食品有关的工业。
1.凝固剂
卡拉胶具有形成半固体状凝胶的特点。
卡拉胶是制作水果冻的一种极好的凝固剂，在室温下即可凝固，成型后的凝胶呈半固体状，透明度好，而且不易倒塌。也可用卡拉胶添加营养物质做成果冻粉，食用时加水溶化非常方便，还可做牛奶布丁和水果布丁的凝固剂，具有泌水性小，组织细腻，黏度低，传热好。用豆沙做羊羹时，可加入卡拉胶做凝固剂。用卡拉胶做凝固剂制成的水果冻罐头，食用和携带都很方便，其中加有水果，营养成分比一般的水果冻更好。卡拉胶也可做肉类罐头的凝固剂。在制作透明水果软糖中用卡拉胶做凝固剂，软糖的透明度好，水果香味浓，甜度适口，爽口不粘牙。在一般硬糖中加入卡拉胶，能使产品均匀、光滑，稳定性增高。
2.稳定剂
干的卡拉胶粉末很稳定，长期放置不会很快降解；卡拉胶的溶液在微碱性或中性时很稳定，但在酸性情况下便不稳定，容易发生水解。
卡拉胶可做冰淇淋的稳定剂，使脂肪和其他固体成分分布均匀，防止乳浆分离以及冰晶在制造与存放时增大，使冰淇淋组织细腻、结构良好、润滑适口。制作婴儿食用的牛奶和豆奶食品需要加入卡拉胶，能使脂肪和蛋白质稳定，不会分离。在咖啡或茶的提取物中加入卡拉胶做稳定剂，可制成干粉状或膏状，这样的产品用热水冲开即可饮用，非常方便。在水果酸奶中加入卡拉胶，能使产品均匀而又稳定，以防止热和酸的分解，增加果肉的悬浮和减少泌水性。
3.悬浮剂
卡拉胶能做水果汁的悬浮稳定剂，在果汁中加入卡拉胶，能使果肉颗粒均匀地悬浮在果汁中，减缓下沉速度，并能改进饮用时的口感。
在可可牛奶中加入卡拉胶，卡拉胶能与蛋白质起反应，使可可粉悬浮而不下沉。
4.成型剂
西式奶油点心、大型蛋糕等西点，在其表面有很多花样或文字装饰，在装饰物中加入卡拉胶，能使花纹成型好，不易变形或倒塌，而且不粘包装纸。
在制作奶酪制品时，加入卡拉胶，能形成稳定的膏状体，保持形态，防止泌水。
5.澄清剂
卡拉胶是一带负电荷的高分子多糖，分子上带有半硫酸酯基团，能与蛋白质反应。
卡拉胶做澄清剂常用于酒、醋、酱油等，在啤酒生产中，卡拉胶作为澄清剂，除去使啤酒发混的蛋白质，使产品澄清透明，效果很好，同时还能提高啤酒的挂杯能力和啤酒泡沫的稳定性。
6.增稠剂
卡拉胶能形成高黏度的溶液，是由于它们无分支的直链型大分子结构和聚电解质的性质所造成的。在酱油、鱼露和虾膏等调味品中加入卡拉胶做增稠剂，能提高产品的稠度和调整口味。用卡拉胶调制西餐的色拉效果也很好。制作红豆酱时可加入卡拉胶做增稠剂、凝固剂和稳定剂，使产品分散均匀，口感好。重庆的屠宰商贩就是利用卡拉胶的增稠性能将其注入肉中。使肉色看起来鲜嫩，重量增加。
7.黏合剂
卡拉胶能形成高黏度的溶液，在果酱或鱼子酱等罐头中可用卡拉胶做凝结黏合剂，效果很好。
七、应用前景
卡拉胶，这种纯天然物质具有强烈的反应性、能形成凝胶和高黏度溶液、高稳定性等优异性能，与蛋白的反应性在所有水溶性高分子中绝无仅有。令人满意的弹性、透明度及溶解性能扩展了其应用范围；安全无毒的特性已被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会（JECFA）所确认，广泛应用于食品工业、化学工业及生化、医学研究等领域中。因此近年来，卡拉胶在国内外发展迅速，需求量大增。其独特性能不能被其他树脂所代替，使得卡拉胶工业迅速发展，现在世界卡拉胶的年总产量已远超过琼脂的产量。
卡拉胶最早在欧美广泛应用，全世界生产的卡拉胶占海藻提取食用胶的第二位。近年来，我国已将卡拉胶列入食品添加剂目录。卡拉胶已经列入联合国粮农组织和世界卫生组织食用标准用量说明书，应用前景广阔。但像重庆商贩们的“妙用”实在是损人利己，赚的是黑心钱，应该加以扼制。