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| κ-卡拉胶 | |||||||||||||||||||||||||||||
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| 参数 | 数值 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 别名 | | 溶解度 | H2O: 5 mg/mL hot, soluble | 形态 | Solid | 颜色 | White to almost white to yellow to brownish | Merck | 14,1864 | | ||||||||||||||||||||
| 英文别名 | | 食品添加剂 | 卡拉胶的词源来自爱尔兰的海滨城镇卡拉金。卡拉胶存在于许多种红藻类，如角叉菜、麒麟菜、杉藻、沙菜和银杏藻等的细胞壁中。 | 卡拉胶又名角叉菜胶、鹿角藻胶，是从红藻中提取的一种高分子亲水性多糖，具有极高的经济价值，是世界三大海藻胶工业产品（琼胶、卡拉胶、褐藻胶)之一。卡拉胶为食品添加剂，而食品级的卡拉胶为白色至淡黄褐色、表面皱缩、微有光泽的半透明片状体或粉末状物，无臭无味，口感粘滑。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。卡拉胶因具有良好的保水性、增稠性、乳化性、胶凝性和安全无毒等特点而广泛应用于食品工业中，广泛用于制造果冻，冰淇淋，糕点，软糖，罐头，肉制品，八宝粥，银耳燕窝，羹类食品，凉拌食品等等。 卡拉胶的利用起源于数百年前，在爱尔兰南部沿海出产一种海藻，俗称为爱尔兰苔藓（Irish Moss），现名为皱波角藻（Chondrus crispus）,当地居民常把它采来放到牛奶中加糖煮，放冷，待凝固后食用。18世纪初期，爱尔兰人把此种海藻制成粉状物并介绍到美国，后来有公司开始商品化生产，并以海苔粉（sea moss farina）的名称开始销售，广泛用于牛奶及多种食品中。19世纪美国开始工厂化提炼卡拉胶，到19世纪40年代卡拉胶工业才真正在美国发展起来。我国在1973年在海南岛开始有卡拉胶生产。 化学结构 | 卡拉胶的化学结构是由D-半乳糖和3，6-脱水-D-半乳糖残基所组成的线形多糖化合物。而根据半酯式硫酸基在半乳糖上所连接的位置不同，卡拉胶又可分为7种类型：k-卡拉胶、L-卡拉胶、r-卡拉胶、λ-卡拉胶、ξ-卡拉胶、φ-卡拉胶、θ-卡拉胶。而目前生产和使用的有k-型、L-型和A-型卡拉胶或它们的混合物，尤其以k-型多见。 | 凝胶性 | 卡拉胶的凝胶性能主要与其化学组成、结构和分子大小有关。卡拉胶凝胶的形成分为四个阶段：卡拉胶溶解在热水中时分子为不规则的卷曲状；温度下降的过程中其分子向螺旋化转化，形成单螺旋体；温度再下降，分子间形成双螺旋体，为立体网状结构，这时开始有凝固现象；温度再下降，双螺旋体聚集形成凝胶。 | 溶解性 | 卡拉胶都能溶解于70℃以上的温水中，一般硫酸根含量越多越易溶解。在水中卡拉胶首先形成胶粒，加入蔗糖、甘油等可以改善其分散性或用高速搅拌器打破胶团达到分散效果。为促进卡拉胶的溶解，在食品工业生产中，一般使用80℃以上的热水对其进行溶解分散。 | 酸稳定性 | 当卡拉胶溶液在PH值4.3，加热的情况下会失去粘度和凝胶强度。这是由于卡拉胶在低PH值时发生水解，将3,6-脱水-D-半乳糖的连接断开（Hoffmann等，1996）。在高温和低阳离子浓度下，水解程度增加。然而，一旦溶液的温度低于凝胶温度，钾离子可与卡拉胶上的硫酸盐基团结合，这样可以阻止水解现象的发生。 | 反应性 | 卡拉胶与其它水溶性大分子相比最大的不同之处在于它可以和蛋白质反应。卡拉胶分子上的硫酸根具有极强的负电荷。而蛋白质是一种两性物质，在等电点以下氨基酸和卡拉胶因持相反电荷而结合产生沉淀，在等电点以上的条件下，二者持相同电荷，有多价阳离子作为胶联剂和卡拉胶结合形成亲水胶体，在等电点由于多价阳离子为胶联剂与卡拉胶相结合而形成沉淀。 | 卡拉胶的提取方法 | 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： | 原料一洗净晾干一碱处理一洗涤至中性一酸化漂白一提胶一过滤—冷却切条一冻结脱水一解冻一干燥一成品。 碱处理、酸化漂白和提胶是卡拉胶生产的关键工艺。这些工艺处理地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。 1）碱处理 朱敏等学者实验结果表明常温和高温条件下分别用KOH处理藻体时，得到的卡拉胶产品，无论是凝胶强度还是产率均明显优于同样条件下采用用NaOH处理得到的卡拉胶产品。 2）酸化漂白 黄家康等在研究沙菜卡拉胶漂白工艺时，得出了在酸化漂白工艺环节中用草酸再次酸化漂白，可以综合兼顾卡拉胶产品的色泽、出胶率和凝胶强度。 3）不同的提胶方法 汤毅珊等提出了用两种麒麟菜提取卡拉胶的新工艺，即高压空气提胶和高压蒸汽提胶，实验结果表明蒸汽高压提胶产率低于常压提胶且凝胶强度下降较大，而空气高压可以在较短的时间达到较高的产率。另外，提胶前用100U/g的纤维素酶对藻体进行预处理产率可提高3.69%。 主要应用 | 基于卡拉胶具有的性质，在食品工业中通常将其用作增稠剂、胶凝剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂等。 | 类别 | 有毒物质 | 毒性分级 | 高毒 | 急性毒性 | 口服-兔 LDL0: 3 毫克/公斤 | 可燃性危险特性 | 热分解辛辣刺激烟雾 | 储运特性 | 库房低温通风干燥; 与食品原料分开存放 | 灭火剂 | 水,二氧化碳, 泡沫, 干粉 | |
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