卡拉胶 （从海洋可食用红藻中提取的多糖）

简介

卡拉胶不被胃肠道吸收，无证据表明口服会导致溃疡或对人体造成危害。美国食品药物管理局（FDA）认为卡拉胶是安全的产品，已被列入GRAS（一般认为安全），联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家委员（JECFA）也确认了卡拉胶的安全性和无毒性，取消其每日允许摄入量（ADI）的限制。但其肌内注射可引发实验性动物炎症，所以常用于建立炎症动物模型。

卡拉胶易溶于热水，不溶于冷水和有机溶剂，其水溶液具有高度黏性，在中性或碱性溶液中稳定，是天然胶质中唯一具有蛋白质反应性的胶质，其形成的凝胶是热可逆的，可与多种胶复配产生协同作用，提高凝胶的弹性和保水性。

因卡拉胶有形成亲水胶体、凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散体等特性，所以常用于食品领域，如用在可可牛奶或可可麦乳精中可使可可粉均匀分散不下沉；用在奶油中可使花纹成型好，不易变形或压塌；用在冰激凌和雪糕中可使脂肪和其他固体成分分布均匀，防止乳成分分离和冰晶在制造与存放时增大；用于肉制品可改善肉制品的韧度、成型性和切片性的同时不影响其色、香、味；加入酒和啤酒中还可除去使酒发混的蛋白质并使啤酒的泡沫稳定。除食品领域外，卡拉胶在皮革工业、陶瓷工业、纺织工业、造纸工业、天然橡胶工业等方面均被广泛应用。卡拉胶还具有促进结缔组织和骨胶原的生长及钙的吸收、治疗类风湿性关节炎、防治溃疡、抗病毒和抗血凝等多种生理功能，在医药领域也有一定的研究。

来源

卡拉胶为构成红藻植物细胞壁的主要成分，是一种亲水性胶体，可从麒麟菜属（eucheuma）、角叉菜属（chondrus）和杉藻属（gigartina）等海藻中提取出来，最初起源于爱尔兰南部的卡拉根郡（CountyCarragheen），产地主要沿爱尔兰、英国、法国和西班牙海岸分布，最大的产地是哈利法克斯爱德华王子（Halifax-Prince Fdward）岛的海岸。不同种类的海藻所含卡拉胶的类型和数量不同，耳突麒麟菜（Eucheuma cottonii）和多刺麒麟菜（E.spinosum）是生产卡拉胶的主要原料，耳突麒麟菜在菲律宾海域产量最多，占世界总产量的一半以上，主要含

发现历史

卡拉胶作为天然食品添加剂应用已有多年的历史，最初起源于爱尔兰卡拉根郡，沿海居民利用当地盛产的角叉菜作食用、药用和肥料，18世纪初爱尔兰人移民到美洲并带去了种植角叉菜的经验。1837年从爱尔兰苔菜藻体中分离出了一种多糖，1842年德国使用卡拉胶用于酿酒业，1862年，斯坦福德（Stanford）以皱波角叉菜（Chondrus crispus）为原料提取出一种多糖胶体物质，1871年提出精制胶的专利，提取物为“carrageen”或“carrageenin”。卡拉胶在国外的商业化生产是从20世纪20年代开始的，1937年开始从爱尔兰苔藓中提取精炼卡拉胶，20世纪30年代美国东海岸开始生产角叉菜提物“carrageenin”，后根据国际多糖命名委员会的建议改名为“carrageenan”，中文名正式译为“卡拉胶”。二战期间卡拉胶则被用于食品及其他方面代替日本琼脂。20世纪40年代时，人们已经知道杉藻、麒麟菜等红藻提取的多糖都属于卡拉胶。1978年，欧盟食品科学委员会(SCF)批准了联合国粮农组织和世卫组织食品添加剂联合专家委员会（JECFA）制定的卡拉胶ADI为0-75mg/kg bw，中国从1985年开始工业化生产卡拉胶，大部分用于食品或与食品有关的工业。2000年卡拉胶的全球销量已达3.1亿美元，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家委员（JECFA）已确认卡拉胶是安全、无毒、无副作用的食品添加剂，并于2001年取消了卡拉胶每日允许摄入量的限制。美国是卡拉胶消费量最大的国家，加拿大、日本和法国等国家消费量也较大。

应用领域

食品领域

冷饮食品

卡拉胶可增加冰淇淋的成型性和抗融性，提高其在温度波动时的稳定性和乳蛋白在受热时的稳定性，改善起泡提高膨胀率，帮助产品成型，使脂肪和其他固体成分分布均匀，防止乳浆分离和冰晶在制造与存放时增大，提升冰淇淋的口感，放置时不易融化，使冰淇淋的生产更便捷可控。

肉制品

卡拉胶在红肠、火腿的生产中主要作持水剂，还可与蛋白质络合，产生胶凝效应使肉质的组织结构更完整，改善肉制品品质，使产品细腻、切片良好、口感好，是制作火腿必用的添加剂。在机械去骨肉等高蛋白、低脂肪的肉制品中添加

其中

影响因素

阳离子

阳离子对

温度

当降至30℃时，体系的弹性成分增加，开始向凝胶转化，此时的温度为凝胶温度。随着温度的降低卡拉胶分子先由无规则杂线团结构形成单螺旋体结构，温度进一步降低就可形成双螺旋体，温度再下降，双螺旋体进一步缔合聚集体，最后形成完整有序网状结构；而温度升至到50℃时，体系的凝胶开始向溶液转化，此时的温度为熔化温度，随着温度的升高卡拉胶由有序网状结构解体为双螺旋体，进一步分解为单螺旋体，再解体成无规则杂线团结构。

凝胶时间

出凝胶强度随时间的延长而逐渐增大，时间为8h凝胶强度达到最大，12h后开始下降。因为凝胶网状结构稳定后会释出游离水分，导致脱水收缩，使强度下降。

KCl浓度

卡拉胶的凝胶性受电解质的影响极大，阳离子对其影响大小的顺序为：Cs>Rb>K>NH₄>Na。当阳离子都是K而阴离子不同时，其影响大小的顺序为：OAc>Cl>SO₄>Br>HPO₄>NO₃。阴离子的作用比阳离子小。卡拉胶浓度为0.5%，KCl浓度在0～0.8%之间时，凝胶强度随着KCl浓度的增加而增加；而当KCl浓度大于0.8%时，凝胶强度则开始迅速下降。

电解质

不加电解质的卡拉胶凝胶强度很低，加入少量KCI后，可大大提高凝胶强度，加入量为1.0%～2.0%时凝胶强度达到最高点。对琼枝卡拉胶来说RbCl的作用最大，其次是KCI、Rb₂SO₄、CsCl、NH₄Cl。而KCI对耳突麒麟菜卡拉胶的作用最大，其次是CaCl₂、NH₄CI、CsCI、Rb₂SO₄。

多糖

刺槐豆胶是一种半乳甘露聚糖，能提高

安全事宜

安全标志

贮存

卡拉胶是一种稳定但易吸潮的多糖，应储存于阴凉干燥处。

毒性与安全性

卡拉胶的ADI为0~75mg/kg（bw），大鼠经口的半数致死量（LD₅₀）为5.1~6.2g/kg（bw）（其钙盐和钠盐混入25%的玉米油），卡拉胶不被胃肠道吸收，无证据表明口服会导致溃疡或对人体造成危害。FDA将卡拉胶列为安全的产品。其安全无毒性质也被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家委员（JECFA）所确认，并于2001年取消了ADI的限制。但其肌内注射可引发实验性动物炎症，所以常用于建立炎症动物模型。

相关法规

• 根据中国国家标准（GB2760—2014）中的规定，婴幼儿配方食品中卡拉胶的最大使用量为0.3g/L。生干面制品中卡拉胶的最大使用量为8.0g/kg。其他糖和糖浆【如红糖、赤砂糖、冰片糖、原糖、果糖（燕糖来源）、糖蜜、部分转化糖、槭树糖浆等】中最大使用量则为5.0g/kg。稀奶油，黄油和浓缩黄油，生湿面制品（如面条、饺子皮、馄饨皮、烧卖皮），香辛料类和果蔬汁（浆）可按生产需要适量使用。

• 在美国FDA 21 CFR 第172部分中卡拉胶属于可直接用于人类食品的添加剂。