卡拉膠又名角叉菜膠、鹿角藻膠，是從紅藻中提取的一種高分子親水性多糖，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是世界三大海藻膠工業(yè)產(chǎn)品（瓊膠、卡拉膠、褐藻膠）之一。食品級(jí)卡拉膠為白色至淡黃褐色、表面皺縮、微有光澤的半透明片狀體或粉末狀物，無臭無味，口感粘滑?？ɡz形成的凝膠是熱可逆性的，即加熱融化成溶液，溶液放冷時(shí)，又形成凝膠。卡拉膠因具有良好的保水性、增稠性、乳化性、膠凝性和安全無毒等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。

　　卡拉膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)是由D-半乳糖和3，6-脫水-D-半乳糖殘基所組成的線形多糖化合物，根據(jù)半酯式硫酸基在半乳糖上所連接的位置不同，卡拉膠可k-卡拉膠、L-卡拉膠、r-卡拉膠、λ-卡拉膠、ξ-卡拉膠、φ-卡拉膠、θ-卡拉膠7種類型。其中以k-卡拉膠最為常見，應(yīng)用最廣泛。

　　卡拉膠的性能

　　1、流變特性

　　卡拉膠溶液粘度隨濃度增大而呈指數(shù)規(guī)律增加，隨溫度升高呈指數(shù)規(guī)律下降。而在恒溫狀態(tài)下，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，大分子開始解離，分子間纏繞減少，溶液粘度下降。卡拉膠溶液的粘度隨pH的增大而增大，酸性增大促進(jìn)卡拉膠分子解離并中和其電性，削弱了半酯化硫酸根之間的靜電引力。若堿性過大，氫氧根與帶負(fù)電的卡拉膠相斥而減少分子間的纏結(jié)，故強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性條件下，溶液粘度均下降。

　　2、與蛋白質(zhì)的反應(yīng)性

　　卡拉膠與其它水溶性大分子相比最大的不同之處在于它可以和蛋白質(zhì)反應(yīng)?？ɡz分子上的硫酸根具有極強(qiáng)的負(fù)電荷，而蛋白質(zhì)是一種兩性物質(zhì)，在等電點(diǎn)以下氨基酸和卡拉膠因持相反電荷而結(jié)合產(chǎn)生沉淀，在等電點(diǎn)以上的條件下，二者持相同電荷，有多價(jià)陽(yáng)離子作為交聯(lián)劑和卡拉膠結(jié)合形成親水膠體，在等電點(diǎn)由于多價(jià)陽(yáng)離子為交聯(lián)劑與卡拉膠相結(jié)合而形成沉淀。

　　3、凝膠性

　　卡拉膠的凝膠性能主要與其化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和分子大小有關(guān)?？ɡz凝膠的形成分為四個(gè)階段：卡拉膠溶解在熱水中時(shí)分子為不規(guī)則的卷曲狀，溫度下降過程中其分子向螺旋化轉(zhuǎn)化，形成單螺旋體，溫度再下降，分子間形成雙螺旋體，為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這時(shí)開始有凝固現(xiàn)象，溫度再下降，雙螺旋體聚集形成凝膠。

　　4、溶解性

　　卡拉膠能溶解于70℃以上的溫水中，一般硫酸根含量越多越易溶解。在水中卡拉膠首先形成膠粒，加入蔗糖、甘油等可以改善其分散性或用高速攪拌器打破膠團(tuán)達(dá)到分散效果。為促進(jìn)卡拉膠的溶解，在食品生產(chǎn)中，一般先用80℃以上的熱水對(duì)其進(jìn)行溶解分散。

　　5、穩(wěn)定性

　　在中性或堿性溶液中卡拉膠很穩(wěn)定，pH值為9時(shí)最穩(wěn)定，即使加熱也不會(huì)發(fā)生水解。在酸性溶液中，尤其是pH4以下時(shí)易發(fā)生酸催化水解，從而使凝凍強(qiáng)度和粘度下降。成凝凍狀態(tài)下的卡拉膠比溶液狀態(tài)時(shí)穩(wěn)定性高，在室溫下被酸水解的程度比溶液狀態(tài)小得多。

　　卡拉膠在食品中的應(yīng)用

　　1、飲料中的應(yīng)用

　　卡拉膠具有獨(dú)特的與牛奶中的蛋白起絡(luò)合反應(yīng)的能力，所以在乳飲料中可形成觸變性的搖溶結(jié)構(gòu)，防止由于顆粒間聚集而形成的沉淀。制作加可可粉制成的可可牛奶中，加入卡拉膠作穩(wěn)定劑可使可可粉均勻地分散在牛奶中，防止可可粉形成沉淀。果汁飲料放置時(shí)間稍長(zhǎng)時(shí)，其中所含的細(xì)小果肉顆粒就會(huì)下沉影響外觀，卡拉膠作為懸浮劑和穩(wěn)定劑，能使細(xì)小的果肉顆粒均勻地懸浮在果汁中，大大減緩下沉的速度。同時(shí)，由于卡拉膠的粘度較低，不易造成糊口，能改進(jìn)飲用時(shí)的口感。以卡拉膠作穩(wěn)定劑應(yīng)用于固體飲料中，可改善其沖調(diào)性，且沖后飲料穩(wěn)定不易分層。

　　卡拉膠在酒飲料中可作為澄清劑，也可作為泡沫穩(wěn)定劑。由于卡拉膠能與蛋白發(fā)生作用，因此它是一種有效的麥汁澄清劑，使產(chǎn)品澄清透明，有利于酵母生長(zhǎng)，并有利于過濾，降低過濾損耗，提高麥汁得率，改善啤酒的生物穩(wěn)定性，延長(zhǎng)啤酒的保質(zhì)期。

　　2、卡拉膠在人造肉和蛋白纖維方面的應(yīng)用

　　卡拉膠在人造肉和蛋白纖維方面也有一定的應(yīng)用。即在配料過程中加入卡拉膠和海藻酸鈉，蛋白質(zhì)不需要經(jīng)過老化過程，濃度低的或者沒經(jīng)過純化的蛋白質(zhì)溶液一樣可以用以紡絲，而且還能改進(jìn)紡絲的強(qiáng)度和吸水性，用人造蛋白纖維進(jìn)一步制造人造肉時(shí)，還可以用卡拉膠作粘合劑。

　　3、肉制品中的應(yīng)用

　　卡拉膠用于火腿及火腿腸上具有凝膠、乳化、保水、增強(qiáng)彈性等作用，最主要是提供適當(dāng)?shù)谋Ｋ?。即使用來制造高制成率的產(chǎn)品時(shí)，它也有良好的持水性，并且由于它能夠與蛋白質(zhì)絡(luò)合，提供了相當(dāng)好的組織結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有細(xì)膩、切片良好、口感好等功能，是制作火腿腸必不可少的食品添加劑。

　　4、果凍生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　卡拉膠因具有獨(dú)特的凝膠特性而成為果凍首選的凝膠劑，以卡拉膠制成的水果凍富有彈性且沒有離水性，它能克服通常使用的瓊脂、明膠及果膠等凝膠劑的缺點(diǎn)。如用瓊脂做成的果凍彈性不夠，價(jià)格較高，用明膠做水果凍的缺點(diǎn)是凝固和融化點(diǎn)低，制備和貯存都得低溫冷藏，用果膠做的缺點(diǎn)是在需要加高濃度的糖和適當(dāng)?shù)膒H時(shí)才能凝固。

　　5、冷飲中的應(yīng)用

　　卡拉膠有良好的乳蛋白反應(yīng)能力，可防止因加入CMC后乳清分離的現(xiàn)象。在冰淇淋的生產(chǎn)中，加入少量的冰淇淋乳化穩(wěn)定劑將使冰淇淋具有較高的膨脹率及細(xì)膩柔滑而穩(wěn)定的組織形態(tài)。

　　卡拉膠具有良好的凝膠性、溶解性、穩(wěn)定性等特性，隨著卡拉膠的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的研究深入，卡拉膠的應(yīng)用越來越廣泛，特別是它還具有的廣譜抗病毒活性，已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外藥物學(xué)家的高度重視。另外，卡拉膠經(jīng)過生物降解產(chǎn)生的卡拉膠低聚糖、寡聚糖具有獨(dú)特的新型生理活性，如抗病毒抗腫瘤等，所以相信在未來，卡拉膠的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更加廣泛。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]袁超,桑璐媛,劉亞偉.k-卡拉膠的功能特性及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,37(04):118-123.

　　[2]卡拉膠的性質(zhì)及其應(yīng)用特性

　　https://mp.weixin.qq.com/s/O5wYEqDU1HZagmAjkUJJQw

　　作者簡(jiǎn)介：小泥沙，食品科技工作者，畢業(yè)于華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國(guó)內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營(yíng)養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。