卡拉胶：从海藻中提取的神奇胶体

卡拉胶：从海藻中提取的神奇胶体

卡拉胶，又称角叉菜胶，是一种从红色食用海藻中提取的天然线性硫酸化多糖。它在食品工业中被广泛用作胶凝剂、增稠剂和稳定剂，同时也被应用于生物医学工程领域。本文将为您详细介绍卡拉胶的来源、化学结构、分类及其在不同领域的应用。

卡拉胶

卡拉胶或角叉菜胶，来自爱尔兰，是一类从红色食用海藻中提取的天然线性硫酸化多糖。用于制造亲水性胶体以生产角叉菜胶的最著名且仍然最重要的红海藻是 Chondrus crispus（爱尔兰苔藓），它是一种附着在岩石上的暗红色欧芹状植物。卡拉胶因其胶凝、增稠和稳定特性而广泛用于食品工业。由于它们与食物蛋白质的结合力很强，因此它们主要应用于乳制品和肉制品。近年来，角叉菜胶已成为组织工程和再生医学应用中有前途的候选者，因为它们类似于天然糖胺聚糖(GAG)。它们主要用于组织工程、伤口覆盖和药物输送。

卡拉胶含有 15-40% 的硫酸酯含量，这使它们成为阴离子多糖。根据其硫酸盐含量，它们主要可分为三个不同的类别。 κ-角叉菜胶每个二糖有一个硫酸基，iota-角叉菜胶有两个，λ-角叉菜胶有三个。

大约从十五世纪开始，Chondrus crispus 海藻的凝胶状提取物就被用作食品添加剂。卡拉胶在某些应用中是明胶的素食和素食替代品，因此可用于替代糖果和其他食品中的明胶。没有临床证据表明卡拉胶是一种不安全的食品成分，主要是因为它在消化后的去向还没有得到充分确定。

属性

卡拉胶是大的、高度灵活的分子，形成卷曲的螺旋结构。这使它们能够在室温下形成各种不同的凝胶。它们广泛用于食品和其他行业作为增稠剂和稳定剂。

所有卡拉胶都是高分子量多糖，主要由交替的 3-联 b-D-吡喃半乳糖（G-单元）和 4-联 a-D-吡喃半乳糖（D-单元）或 4-联 3,6-脱水- a-D-吡喃半乳糖（DA-单位），形成角叉菜胶的二糖重复单元。

卡拉胶主要分为三个商业类别：

• Kappa 在钾离子存在的情况下形成坚固、坚硬的凝胶，并与乳蛋白发生反应。它主要来源于 Kappaphycus alvarezii。
• Iota 在钙离子存在的情况下形成软凝胶。主要产自Eucheuma denticulatum。
• Lambda 不会胶凝，用于增稠乳制品。

影响 kappa、iota 和 lambda 角叉菜聚糖特性的主要差异是重复半乳糖单元上硫酸酯基团的数量和位置。较高水平的硫酸酯会降低角叉菜胶的溶解温度并产生较低强度的凝胶，或有助于凝胶抑制（λ角叉菜胶）。

许多红藻物种在其发育过程中会产生不同类型的角叉菜胶。例如，Gigartina 属在其配子体阶段主要生产 kappa 角叉菜胶，在其孢子体阶段主要生产 lambda 角叉菜胶。

所有都溶于热水，但在冷水中，只有 lambda 形式（和其他两种的钠盐）是可溶的。

当用于食品时，角叉菜胶以加工过的麒麟菜海藻形式存在时，其欧盟添加剂 E 编号为 E407 或 E407a。从技术上讲，角叉菜胶被认为是一种膳食纤维。

在苏格兰和爱尔兰的部分地区，Chondrus crispus 以各种当地和本土名称而闻名，在牛奶中煮沸并过滤，然后加入糖和其他调味剂，如香草、肉桂、白兰地或威士忌。最终产品是一种类似于意式奶冻、木薯或牛奶冻的果冻。

制作

角叉菜胶“明胶”可以通过煮沸 140 克（ 5 盎司）漂洗过的爱尔兰苔藓在 9 升（8 磅夸脱）水中浸泡 10 分钟，在混合物沸腾时搅拌。将 2.5 L（2 imp qt）冷水快速加入热冲泡中，混合物冷却后，用布过滤。然后冷却 24 小时，在此期间它变成凝胶状。