卡拉膠
卡拉膠（Carrageen，CAS 9000-07-1），又稱鹿角菜膠、角叉菜膠、愛爾蘭苔菜膠,是一種從海洋紅藻（包括角叉菜屬、麒麟菜屬、杉藻屬及沙菜屬等）中提取的多糖的統稱，是多種物質的混合物，有ι(Iota),κ(Kappa),λ(Lamda),μ(mu)四種。卡拉膠的名字來源於愛爾蘭苔菜（Chondrus crispus, 也被稱為角叉菜），角叉菜在愛爾蘭語被稱為carraigín。1844年，卡拉膠首次從海藻中分離出來。當被用於食品時，在食品的包裝上，卡拉膠以歐洲聯盟的E編碼E407（藻酸鹽）表示。雖然卡拉膠的工業生產開始於1930年代，中國早在公元前600年就已經使用卡拉膠（杉藻屬）了，而愛爾蘭大約在公元400年使用這種物質。
目錄
基本信息
中文名稱：卡拉膠 外文名稱：kappa-Carrageenan 中文別名：i-卡拉膠;卡拉膠TYPEV;IOTA-角叉菜;多糖 英文別名：MOSS IRISH; CARRAGEENAN IOTA TYPE; CARRA CAS：11114-20-8
卡拉膠簡介
卡拉膠的利用起源於數百年前，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，待凝固後食用。18世紀初期，愛爾蘭人把此種海藻製成粉狀物並介紹到美國，後來有公司開始商品化生產，並以海苔粉（sea moss farina）的名稱開始銷售，廣泛用於牛奶及多種食品中。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。
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。 分子式：（C12H18O9）n
化學特性
1溶解性：不溶於冷水,但可溶脹成膠塊狀,不溶於有機溶劑，易溶於熱水成半透明的膠體溶液(在70℃以上熱水中溶解速度提高； 2膠凝性：在鉀離子存在下能生成熱可逆凝膠； 3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。 4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； 5健康價值：卡拉膠具有可溶性膳食纖維的基本特性，在體內降解後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。
工業應用
卡拉膠穩定性強，乾粉長期放置不易降解。它在中性和鹼性溶液中也很穩定，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，導致凝膠強度降低。所有類型的卡拉膠都能溶解於熱水與熱牛奶中。溶於熱水中能形成黏性透明或輕微乳白色的易流動溶液。卡拉膠在冷水中只能吸水膨脹而不能溶解。 基於卡拉膠具有的性質，在食品工業中通常將其用作增稠劑、膠凝劑、懸浮劑、乳化劑和穩定劑等。而這些卡拉膠的生產應用與其流變學特性有着較大的關係，因而準確掌握卡拉膠的流變學性能及其在各種條件下的變化規律對生產具有重要的意義。
軟糖生產
用卡拉膠做透明水果軟糖在我國早有生產，其水果香味濃，甜度適中，爽口不粘牙，而且透明度比瓊脂更好，價格較瓊脂低，加到一般的硬糖和軟糖中能使產品口感滑爽，更富彈性，黏性小，穩定性增高。 卡拉膠在軟糖中使用時應注意：一是以卡拉膠為主的軟糖粉在高糖濃度下不易溶解，所以建議先將其用水溶解，否則容易產生「沙眼」，即一粒一粒的小膠粒。二是還原糖含量太低，儲存時間長，容易返砂；還原糖含量太高，在熬糖時候容易注模不成型。三是可以在熬膠結束後加入花色物料，比如胡蘿蔔醬，不過要計算好軟糖粉的比例。
冰淇淋生產
在冰淇淋]和雪糕的製作中，卡拉膠可使脂肪和其它固體成分分布均勻，防止乳成分分離和冰晶在製造與存放時增大，它能使冰淇淋和雪糕組織細膩，滑爽可口。在冰淇淋生產中，卡拉膠因可與牛奶中的陽離子發生作用，產生獨特的膠凝特性，可增加冰淇淋的成型性和抗融性，提高冰淇淋在溫度波動時的穩定性，放置時也不易融化。 在冰淇淋生產中，卡拉膠雖然不適合作為主穩定劑，但它在很低濃度下能作為很好的防止乳清分離的輔穩定劑使用。因為卡拉膠雖然會增加體系的黏度，但不能包容足夠的膠以穩定體系。刺槐豆膠、瓜爾豆膠以及羧甲基纖維素單獨使用或組合使用是較好的主穩定劑，然而它們具有相同的缺點，即在冰淇淋混合物中會導致乳清分離。所以加入卡拉膠能抑制這種現象的發生。 卡拉膠應用於冰淇淋中應注意：一是可以添加少量澱粉填充，數量多了就有粉質感，口感不佳；二是卡拉膠用量較少，多用於老化後凝凍過程中。
果凍生產
卡拉膠作為一種很好的凝固劑，可取代通常的瓊脂、明膠及果膠等。用瓊脂做成的果凍彈性不足，價格較高；用明膠做成果凍的缺點是凝固和融化點低，製備和貯存都需要低溫冷藏；用果膠的缺點是需要加入高溶度的糖和調節適當的pH值才能凝固。卡拉膠沒有這些缺點，用卡拉膠製成的果凍富有彈性且沒有離水性，因此，其成為果凍常用的凝膠劑。 卡拉膠在果凍中應用時應注意以下幾點： 一是由於卡拉膠屬於魔芋膠體系，其溶解度相對不高，因此要進行保溫。如保溫時間不夠，溶解不完全，所做出的果凍口感就不好，嚴重的會造成果凍很嫩不成型；但同時保溫時間過長，卡拉膠又偏鹼或者加入了檸檬酸鈉之類的緩衝劑，就容易發生去乙酰化變性，產生「蛋花湯」的現象，果凍仍可能不成型。因此建議夏天煮沸後不要保溫，冬天煮沸後保溫10min，春秋季節介於兩者之間。 二是由於卡拉膠不耐酸，加酸溫度越低越好，一般在70℃-80℃果凍灌裝之前或根據實際工藝條件進行，否則溫度越高卡拉膠越容易被破壞，影響口感，同時建議檸檬酸溶於水後添加，以免造成局部過酸；調節pH值一般不低於4，需要更酸的口感則應使用其他膠體輔助；巴氏殺菌也會影響口感，需要根據實際情況進行調節。 三是過濾。在煮沸後，使用篩網過濾料液，其目的是去除無法溶解的魔芋膠顆粒，獲得相對透明的果凍，這樣做可以得到某些高檔果凍透明的效果。
合成的方法
將海藻洗淨、曬乾，放入提取鍋中，加入30～50倍水(或適量鹼液)，用蒸汽加熱(100℃左右)40～60min，過濾，邊攪拌邊向過濾出的提取液中加入醇類溶劑，離心分離，沉澱經滾筒乾燥，粉碎可得產品。以滾筒乾燥時，需添加單、雙甘油酯或聚山梨醇酯做滾筒脫離劑。
卡拉膠用途
卡拉膠在洗滌劑、化妝品等日化工業方面的應用:加入卡拉膠的洗滌劑,對防止再被沾污的作用,比甲基纖維素好。在液體洗滌劑中,能改善其分散和貯存性能。在化妝品中,由於角叉菜膠易被皮膚吸附,因此可與甘油等混用製成潤膚劑。在一些乳液及洗髮香波中可作為乳化劑,使產品潤滑柔軟,乳液的穩定性也得到改善。
儲存
密封包裝。陰涼、乾燥處存放
健康方面
來自在老鼠、豚鼠和猴子進行的動物試驗的證據指明降解的卡拉膠（plygeenan）可能造成腸胃道的潰瘍，和腸胃道癌症。在高溫、酸性的環境下，卡拉膠會發生降解。為歐盟委員會工作的一個科學委員會曾提出建議，將卡拉膠中的降解卡拉膠(被定義為分子量小於50000道爾頓的卡拉膠)限制在5%的比例以下。 此外，卡拉膠被指出抑制某些礦物質（如鉀）的吸收，並會在一些人身上產生腸胃道不適。 研究表明，卡拉膠是高危型人乳頭瘤病毒感染的抑制劑。
卡拉膠禁忌
卡拉膠可與陽離子反應，如果其與陽離子絡合，不是用於改變活性化合物的溶解度，則不宜使用。