卡拉胶的交互作用特性及其在食品工业中的应用.pdf

食品添加剂冷饮与速冻食品工业（）

卡拉胶的交互作用特性及其在食品工业中的应用

刘芳!，沈光林，彭志英
（华南理工大学食品与生物工程学院，广东广州）
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
摘要对卡拉胶与电解质、食品胶和蛋白质等之间的交互作用特性进行了研究，同时对卡拉胶在食品工
业中的研究进展进行了综述。
关键词卡拉胶；交互作用；应用
，

；；
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

前言半酯式硫酸基（），它具有较强的阴离子活性，是
食品胶是现代食品工业中不可缺少的食品添加剂，一种典型的阴离子多糖。商品化卡拉胶的相对分子质
其主要来源有海藻、植物、动物和微生物。在食品加工量随着所用原料和生产工艺的不同而有显著性的差异，
中，食品胶在增稠、乳化稳定、凝胶、保水、组织结构和结一般的相对分子质量在之间［］，卡拉胶的相对
晶控制、成膜等方面起着极为重要的作用。分子质量对其性能和用途有显著的影响。
卡拉胶是一类从红藻中提取出来的水溶性多糖，始卡拉胶性能优良，表现出优异的凝胶特性和流变特
于爱尔兰。在世纪年代，美国化学学会将它正式性，同时与其它食品胶具有广泛的配伍性和协同增效作
命名为。世纪年代等人［，］对卡用，与蛋白质具有强烈的交互作用和乳化稳定作用。因
拉胶的组成和结构进行了深入的研究，证实卡拉胶是由此，卡拉胶在食品、医药、日化及其它科研领域有着极为
重要的应用。虽然卡拉胶的生产历史比琼胶短，但目前
，吡喃半乳糖和，吡喃半乳糖
作为基本骨架交替连接而成的线性多糖。根据半酯式卡拉胶的年产量已突破万，超过琼胶产量倍多。
硫酸基在半乳糖上连接的位置不同，可分为种类型，目前卡拉胶的市场需求量每年仍以的速度
递增［］。
分别用希腊字母、、、、、、来表
示，目前在工业上生产和使用的卡拉胶主要为、
和卡拉胶种，其分子结构见图。电解质对卡拉胶流变特性的影响
各种电解质一方面中和了卡拉胶半酯式硫酸基的
负电荷，降低了卡拉胶与电解质的相互作用力，减小了
大分子的伸展性；另一方面加入的电解质降低了大分子
的亲水性，使水化层变薄，导致水溶液的粘度下降，其中
磷酸氢二钾和磷酸氢钙对水溶液的影响最大。
添加钾盐、铵盐、钙盐可大幅度提高卡拉胶的凝胶
强度，而钠盐对该溶液的影响较小，只有高浓度的氯化
钠和碳酸钠才能使卡拉胶的凝胶强度有一定程度的提
图种主要卡拉胶的结构式高，而一些具有螯合作用的钠盐，如焦磷酸钠、六偏磷酸
卡拉胶的反应活性主要来自半乳糖残基上带有的钠会螯合卡拉胶中的一些多价阳离子而降低卡拉胶的

!收稿日期：；修订日期：
作者简介：刘芳（年生），女，云南宣威人，博士研究生，主攻食品生物技术

——
冷饮与速冻食品工业（）食品添加剂

凝胶强度，但却因此而显著改善了凝胶的脱水收缩现象强，两者最适合的质量比为［］。
和脆性。碳酸盐会明显降低卡拉胶凝胶的透明度，焦磷对卡拉胶与不同来源的混合系的粘弹性作分
酸钠与氯化钾形成的混合盐在最适合的添加量下，可使析，发现增加甘露糖与半乳糖（）的质量混合比会增
卡拉胶的凝胶强度、持水性和弹性得到较大程度的改强它们的协同作用，的浓度及卡拉胶的质量比对混
善。合系的流变学及微观结构产生很大的影响［］。
!#卡拉胶与多糖类的交互作用机理
!卡拉胶与其它多糖类食品胶的交互作用对、旋光性、、等的实验结果分析，在
在卡拉胶中添加其它多糖，甚至是不胶凝多糖，可卡拉胶的冷却过程中，分子链经历了从卷曲到双螺旋的
明显改善卡拉胶的胶凝性质，这种复配胶可用于肉冻、构象转换过程，如与结合则变得更稳定，然后发生
调味料、果汁和糖果加工中，目前卡拉胶在点心、低热量竞争性反应，螺旋结构可自相交联或与甘露聚糖分子链
的果冻、馅饼、肉制品及宠物饲料中得到了广泛应用。交联。因甘露聚糖分子不带电荷，故甘露聚糖与卡拉胶
!"混合胶系的感官性质的交联要优于卡拉胶与卡拉胶的交联。交互作用会因
!卡拉胶（）与刺槐豆胶（）、他拉胶（）、瓜尔豆电解质的存在及硫酸酯含量的增加而增强，交互作用的
胶（）以和的质量比（总糖）混合，对混合强度依次为：葡甘露聚糖，这与卡拉胶
胶的硬度、光滑度、咀嚼性、弹性、脆性、粘着性、粘性进水、甘露聚糖水、卡拉胶甘露聚糖反应的热动力

行感官检测。以的质量比混合后除光滑度平衡有关，通过这些反应可减少多聚物溶剂的结合数
［］
外，其它指标都较好。以的质量比混合后硬目而降低总的界面能，从而发生凝聚。
度和光滑度与单一卡拉胶相似，但弹性、粘着性、延伸性
和粘度则明显提高。以的质量比混合后所有#卡拉胶与蛋白质类的协同作用
性质均为正值，但都不突出。的感官值多为负值，#"卡拉胶与蛋白质的相容性
没有显示出交互作用。当溶液体系中的值高于蛋白质