食用胶是世界上广泛使用的食品添加剂，特别是在食品工业相对发达的国家。大多数食品中都使用食用胶。卡拉胶作为一种重要的食用胶，具有许多优良的性能。它在食品加工中发挥着越来越重要的作用。
一、卡拉胶的性质与作用
1、卡拉胶的性质
1）物理、化学性能
卡拉胶又称卡拉胶、卡拉胶，是从红藻中提取的高分子亲水性多糖。
食品级卡拉胶为白色至浅黄棕色，表面有皱纹，微有光泽，半透明片状或粉末，无臭或微臭，无味，粘滑，在冷水中膨胀，溶于60以上热水形成粘稠、透明或微乳状液体溶液，易流动，但不溶于有机溶剂。当其低于或等于其等电点时，它们很容易与酒精、甘油和丙二醇混溶，但与清洁剂不相容。剂、低分子量胺与蛋白质是不相容的。
由于卡拉胶大分子的无支化结构及其强阴离子特性，它们可以形成高度粘稠的溶液，其粘度取决于浓度、温度、卡拉胶类型和其他溶解物质的存在。此外，卡拉胶还可以在低温下在水或乳基食品体系中形成多种不同的凝胶。
卡拉胶稳定性强，干粉长时间放置不易降解。在中性和碱性溶液中也很稳定，即使加热也不会水解。但在酸性溶液中（特别是pH4.0），卡拉胶容易发生酸水解，凝胶强度和粘度下降。值得一提的是，在中性条件下，如果卡拉胶在高温下长时间加热，也会发生水解，导致凝胶强度降低。所有类型的卡拉胶都可以溶解在热水和热牛奶中。当溶于热水时，可形成粘稠、透明或微乳状的自由流动溶液。卡拉胶只能吸水膨胀，不能溶于冷水。
2）卡拉胶的流变特性
基于卡拉胶的性质，在食品工业中，卡拉胶常被用作增稠剂、胶凝剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂。这些卡拉胶的生产和应用与卡拉胶的流变性能密切相关。因此，准确掌握卡拉胶的流变特性及其在各种条件下的变化规律对生产具有重要意义。
溶液的粘度随着浓度的增加呈指数增加，随着温度的升高呈指数下降。在稳态下，粘度与温度的关系是可逆的，但加热和冷却过程中“粘度-温度”曲线的斜率是不同的。加热过程中曲线斜率较小，这是由滞后现象引起的。当温度降至30C时，由于卡拉胶分子逐渐开始缠结成网络结构，粘度急剧上升。在冷却过程中，K-卡拉胶和。L-卡拉胶在达到凝胶点时粘度会突然增加；-卡拉胶则不然。恒温加热时间也会影响卡拉胶溶液的粘度。
在75时，随着恒温时间的延长，卡拉胶溶液的粘度下降，因为胶体大分子随着溶液受热而解离，分子缠结减少，因此粘度下降。在100时，粘度随着时间的推移而降低，粘度降低的速度有急剧的也有缓慢的。原因是一开始，高热量导致分子间的纠缠被打破，导致粘度下降。之后是一个比较温和的阶段，随后是一些不一致的情况。稳定的大分子开始降解，粘度再次下降。
卡拉胶溶液的粘度随着pH值的增加而增加，接近中性时基本稳定，然后又下降。酸性增强，氢离子增多，促进卡拉胶分子解离并中和其电性，减弱半酯化硫酸根之间的静电吸引力。碱性增强，氢氧根离子排斥带负电的卡拉胶，减少分子的缠结。因此，在强酸和强碱条件下溶液的粘度降低。当溶液中存在一定的阳离子时，溶液的粘度会降低。这是因为阳离子降低了半酯化硫酸酯之间的静电吸引力。
2、卡拉胶在食品工业中的作用
卡拉胶在食品工业中的应用主要体现在胶凝、增稠和蛋白质反应性三个方面。
1）卡拉胶与蛋白质的反应
溶液中的蛋白质聚集形成蛋白质胶束。卡拉胶在溶液中游离，与蛋白质胶束暴露的氨基酸片段发生反应，产生离子反应。根据浓度和pH值的不同，分别发生混凝沉淀、悬浮和凝胶化；而在肉制品中，固态的蛋白质要经过盐提取（酸洗、轧制）和热处理。蛋白质相互反应形成蛋白质网络结构。卡拉胶可以通过与蛋白质相互作用来强化这种结构。
因此，卡拉胶可以吸附蛋白质溶液中的蛋白质分子，稳定蛋白质溶液的悬浮液。实际应用是乳制品饮料的稳定剂和冰淇淋的乳化稳定剂，以稳定和增稠乳蛋白溶液。
2）卡拉胶的胶凝作用
影响卡拉胶凝胶强度的因素
在一定范围内，凝胶强度随着-卡拉胶浓度的增加而线性增加。这是因为随着浓度的增加，K-卡拉胶分子的数量增加，分子间的交联增加。
随着温度升高，K-卡拉胶溶液的凝胶强度下降，但在升温和降温过程中，其变化曲线是不同的，因为当温度下降时，凝胶中的K-卡拉胶分子进一步形成双螺旋，进而形成三维网络结构。在凝胶化过程中，会释放热量；当温度升高时，胶溶过程会吸收热量。凝胶强度的吸热和放热变化都会产生滞后现象，并且冷却和加热曲线的斜率不同。
实验结果证实，添加0.2%KCl的K-卡拉胶的凝胶强度是不添加KCl的4.6倍。短时间内形成凝胶。凝胶强度随时间成比例迅速增加，然后变得相对稳定，然后在10多个小时后开始下降。凝固初期形成K-卡拉胶网络结构，凝胶强度迅速增加并达到稳定。随后释放出游离水，脱水收缩，强度下降。后期加入KCI后凝胶强度迅速下降，这与电解液加剧脱水收缩有关。
当pH5.0时，卡拉胶的凝胶强度随着pH的增加而增加；pH5.0~8.5时趋于平衡；当pH8.0~9.5时，强度下降；当pH9.5时，强度再次上升。这是由于卡拉胶分子残基中存在交联扭结，从而显着降低了凝胶强度。适当浓度的氢氧根离子可以在大分子中引入3,6-脱水氧桥结构，有助于消除扭结，拉直分子链，形成双螺旋结构，从而增强凝胶的强度。
据相关研究表明，随着电解质浓度的增加，凝胶强度增加。阳离子物质对凝胶强度也起着重要作用。钙离子、钾离子和铵离子可形成硬凝胶，而Na+和Li+形成脆性凝胶。
3）卡拉胶的增稠作用
相对于之前描述的蛋白质反应性和胶凝性。卡拉胶的增稠性能较弱，在实际应用中也容易与蛋白质反应性混淆，因此是实际应用中涉及最少的性能。
实际应用中，弱凝胶卡拉胶增稠剂一般用于冰淇淋、乳饮料中。结合卡拉胶-蛋白质体系产生的弱凝胶网络结构，加上钙盐等功能，可以赋予材料一定的稠度。
在冰淇淋中，卡拉胶加甘露聚糖与乳蛋白结合，形成弱凝胶网络，赋予冰淇淋保形性、抗热变性、防止浆液分离、抑制冰晶生长、提高膨胀和融化速率冰淇淋。
可可奶是卡拉胶含量最多的乳饮料。它需要卡拉胶-蛋白质系统形成的弱凝胶来“支持”可可粉的稠度。同时，卡拉胶形成的弱凝胶不会破坏其他物质产生的味道。其他乳饮料使用较少或不使用角叉菜胶。
2、卡拉胶在果冻生产中的应用
一、卡拉胶在果冻生产中的作用
卡拉胶作为一种良好的凝固剂，可以替代通常的琼脂、明胶和果胶。用琼脂做的果冻弹性不够，价格高；用明胶制作果冻的缺点是凝固点和熔点较低，制备和储存时需要低温冷藏；使用果胶的缺点是需要添加高溶性糖和适当的pH值才能凝固。卡拉胶不存在这些缺点。用卡拉胶制成的果冻富有弹性，不具有离水性。卡拉胶因其独特的凝胶特性，已成为果冻中常用的胶凝剂。
2、卡拉胶应用于果冻中的注意事项
1）由于是卡拉胶-魔芋胶体系，后者的溶解度比较差，所以需要保温。如果保温时间不够，魔芋胶没有完全溶解，果冻的口感就不对劲，严重时果冻会很嫩。它不会成形；但同时，如果保温时间过长、卡拉胶碱性过大或添加了柠檬酸钠等缓冲剂，魔芋胶就容易发生脱乙酰变性，从而出现“蛋花汤”的现象，而且果冻可能仍然不成形。因此，建议夏季煮沸后无需保温，冬季煮沸后保温10分钟，春秋介于两者之间。
2）加酸。由于卡拉胶不耐酸，因此建议加酸温度尽可能低，通常在果冻灌装前7080或根据实际工艺条件而定。否则温度越高，卡拉胶越容易被破坏，影响口感。同时，建议柠檬酸溶于水后添加，避免造成局部过酸；调节pH值一般不低于4，要求口味更酸一些。建议使用其他胶体辅助；同时，巴氏灭菌也会影响口感，需要根据实际情况进行。调整。
3）过滤是指煮沸后的液体用筛子过滤。目的是除去不溶性魔芋胶颗粒，得到相对透明的果冻。这样可以达到一些高档果冻的透明效果。
3、卡拉胶在软糖生产中的应用
一、卡拉胶在软糖中的作用
卡拉胶在我国很早就被用来制作透明水果软糖。果香浓郁，甜度适中，口感清爽，不粘牙。其透明度比琼脂好，价格比琼脂低。可添加到普通硬糖、软糖中。中等能量可以使产品口感更顺滑、更有弹性、更少粘性、更稳定。
2、注意事项
1）以卡拉胶为主的软糖粉在高糖浓度下不易溶解，所以建议先用水溶解，否则容易产生沙眼，一粒一粒的小胶体颗粒。
2）注意还原糖含量。如果太低，存放时间长了容易返沙；如果太高，煮糖时容易发霉、拉丝。
3）胶水煮沸后可以加入彩色材料，如胡萝卜酱，但需要计算好软糖粉的比例。
4、卡拉胶在肉制品生产中的应用
一、卡拉胶在肉制品生产中的作用
卡拉胶用于家禽产品中可以改善并带来保水性、风味、质地、可切割性、冻融性和稳定性等益处。例如，卡拉胶用于火腿、火腿肠中，可以起到胶凝、乳化、保水、增强弹性的作用。特别是，它提供适当的保水性。即使在制造高成品率的产品时，也能具有良好的耐用性。它是水基的，由于能与蛋白质络合，能提供非常好的组织结构，使产品具有细度好、片好、口感好、弹性好、韧脆适中、嫩爽爽口等特性。口感，从而提高产品质量。降低了成本，是制作火腿必需的食品添加剂。
另外，由于卡拉胶在冷盐中分散，不会增加盐水的粘度，因此不会给家禽水处理带来不便。K型和L型卡拉胶或K型卡拉胶与刺槐豆胶并用，可使肉汤呈凝胶状，调味料清晰可见地悬浮在肉汤中，并能保持鱼罐头的风味。K-卡拉胶、刺槐豆胶和KCI溶液在冷冻鱼的表面形成一层薄膜，保护鱼肉免受损坏，并在加工过程中保持完整免受机械损伤。在火腿生产中，K-卡拉胶与游离水结合并与蛋白质相互作用，以保证水分含量和可溶性蛋白质含量。
2、卡拉胶在肉制品中的应用
火腿中卡拉胶的用量一般为0.75%，然后通过注射、滚压等工艺的控制，可以获得良好的效果。
5、卡拉胶在冰淇淋生产中的应用
一、卡拉胶在冰淇淋生产中的作用
在冰淇淋、雪糕的生产中，卡拉胶可以均匀分布脂肪和其他固体成分，防止生产和储存过程中乳成分的分离和冰晶的增加；使冰淇淋、冰淇淋的质地细腻、滑爽、美味；在冰淇淋生产中，卡拉胶能与牛奶中的阳离子相互作用，产生独特的胶凝特性，可以增加冰淇淋的成型和抗融化性能，提高冰淇淋在温度波动时的稳定性，使其不易融化。放置。
虽然卡拉胶不适合作为冰淇淋生产中的主要稳定剂，但它可以作为良好的辅助稳定剂，在很低浓度下防止乳清分离。因为虽然卡拉胶会增加体系的粘度，但它不能含有足够的胶来稳定体系。
刺槐豆胶、瓜尔胶和羧甲基纤维素单独或组合使用都是良好的主稳定剂；然而，它们具有相同的缺点：导致冰淇淋混合物中乳清分离。因此，添加卡拉胶可以抑制这种现象的发生。
2、冰淇淋中卡拉胶的用量
不同类型的冰淇淋需要不同的冰稳定性。例如，果子露脂肪含量低，不需要使用乳化剂；而高端冰淇淋中含有大量的乳制品，其中大量的牛奶蛋白还可以起到乳化剂的作用，这意味着它需要根据不同的生产工艺配方产品进行具体调整。
3、使用注意事项
1）可以加少量淀粉做馅。如果用量过多，则质地呈粉状，口感较差。
2）卡拉胶用量少。如果使用过多，老化后会结冰。
6、卡拉胶在啤酒生产中的应用
一、卡拉胶在啤酒生产中的作用
卡拉胶中的强阴离子基团——硫酸盐可以直接或通过金属离子“桥接”与带正电荷的蛋白质、酯和葡聚糖结合。由于卡拉胶的长链结构物质特性，不断结合并膨胀形成絮状物，在重力作用下迅速沉淀，从而使麦汁澄清。因此，卡拉胶是一种有效的麦芽汁澄清剂。能快速沉淀蛋白质，赋予麦芽汁良好的澄清外观，有利于酵母生长，并有利于过滤，减少滤失，提高麦汁得率，提高啤酒品质。生物稳定性，延长啤酒保质期。
2、啤酒中卡拉胶的用量
在用量方面，各厂家根据自身原料情况、麦芽与辅料的比例、麦芽汁浓度、工艺特点等探索出合理有效的用量，一般在1525mg/粒之间。公斤。