近日,一個名為卡拉膠的食品添加劑成了網紅。經過國內各大媒體的轉發、評論,引發消費者的恐慌,從業者的憤怒!一時間各種聲音甚囂塵上。那麼到底卡拉膠是什麼鬼?援引視頻中上海市食品添加劑和配料行業協會會長王晉源先生所講:「卡拉膠作為食品添加劑,國內應用30餘年,全球應用在肉製品中有將近60年。」那麼小編今天帶讀者去了解一下卡拉膠的前世今生。謠言止於智者,只有真正了解,才有發言權。箇中是非,仁者見仁智者見智!
卡拉膠(Carrageenan),又稱為麒麟菜膠、石花菜膠、鹿角菜膠、角叉菜膠,因為卡拉膠是從麒麟菜、石花菜、鹿角菜等紅藻類海草中提煉出來的親水性膠體,它的化學結構是由半乳糖及脫水半乳糖所組成的多糖類硫酸酯的鈣、鉀、鈉、銨鹽。由於其中硫酸酯結合形態的不同,可分為K型(Kappa)、I型(Iota)、L型(Lambda)。廣泛用於製造果凍,冰淇淋,糕點,軟糖,罐頭,肉製品,八寶粥,銀耳燕窩,羹類食品,涼拌食品等等。
基本特質
由硫酸基化的或非硫酸基化的半乳糖和3,6-脫水半乳糖通過α-1,3糖苷鍵和β-1,4鍵交替連接而成,在1,3連接的D半乳糖單位C4上帶有1個硫酸基。分子量為20萬以上。分子式:(C12H18O9)n
卡拉膠,又名角叉菜膠、鹿角藻膠、愛爾蘭苔菜膠,是由半乳糖及脫水半乳糖所組成的多糖類硫酸酯的鈣、鉀、鈉、銨鹽。由於其中硫酸酯結合形態的不同,產生了7種主要類型的卡拉膠:κ-型、ι-型、λ-型、γ-型、ν-型、ξ-型、μ-型。工業主要生產和使用的是前三種。
卡拉膠為白色或淺褐色顆粒或粉末,無臭或微臭,口感粘滑。溶於約80℃水,形成粘性、透明或輕微乳白色的易流動溶液。如先用乙醇、甘油或飽和蔗糖水溶液浸溼,則較易分散於水中。與30倍的水煮沸10min的溶液,冷卻後即成膠體。與水結合粘度增加,與蛋白質反應起乳化作用,使乳化液穩定。
不同類型的卡拉膠的增稠和膠凝性質有很大的不同。例如,κ型卡拉膠與鉀離子形成的堅硬的凝膠,而ι和λ只有輕微影響。ι型卡拉膠與鈣離子相互作形成柔軟,富有彈性的凝膠,但是鹽對於λ型卡拉膠的性質沒有影響。在大多數情況下,λ型與κ型在牛奶系統中一同使用獲得一種懸浮液或奶油凝膠。卡拉膠及其混合物提供大量的有利物質導致產生大量範圍廣泛而複雜的商業產品以滿足獨特的綜合性能最適合特定的應用。
特性
所有的卡拉膠都溶於熱水,但只有κ型和ι型的鈉鹽溶於冷水。通常在食品中的鹽濃度並不能對λ型卡拉膠產生效果;粘度在冷水和牛奶中,雖然獲得較高的粘度,如果溶液是加熱和冷卻。λ型卡拉膠溶液當加壓或攪拌時會形成假塑性或剪切變稀的溶液。這些溶液通常用於增稠,尤其是在奶製品,以提供非粘性的,滑膩的質地的體系。
當卡拉膠溶液在PH值4.3,加熱的情況下會失去粘度和凝膠強度。這是由於卡拉膠在低PH值時發生水解,將3,6-脫水-D-半乳糖的連接斷開(Hoffmann等,1996)。在高溫和低陽離子濃度下,水解程度增加。然而,一旦溶液的溫度低於凝膠溫度,鉀離子可與卡拉膠上的硫酸鹽基團結合,這樣可以阻止水解現象的發生。
κ型和ι型卡拉膠的熱溶液在陽離子存在條件下,冷卻到40-70 ℃,形成一系列的凝膠質感,熱門的解決方案。卡拉膠凝膠表現出滯後性,環境和熔融溫度之間的差異。這些凝膠在室溫下穩定,但加熱為凝膠溫度的5 – 20℃以上時熔融。冷卻時,一個中性的體系會形成相似的凝膠性質。必須記住,在酸性產品中,凝膠強度和質地可通過加熱和冷卻的水解作用影響。
● 溶解性:不溶於冷水,但可溶脹成膠塊狀,不溶於有機溶劑,易溶於熱水成半透明的膠體溶液(在70℃以上熱水中溶解速度提高;
● 膠凝性:在鉀離子存在下能生成熱可逆凝膠;
● 增稠性:濃度低時形成低粘度的溶膠,接近牛頓流體,濃度升高形成高粘度溶膠,則呈非牛頓流體。
● 協同性:與刺槐豆膠、魔芋膠、黃原膠等膠體產生協同作用,能提高凝膠的彈性和保水性;
● 健康價值:卡拉膠具有可溶性膳食纖維的基本特性,在體內降解後的卡拉膠能與血纖維蛋白形成可溶性的絡合物。可被大腸細菌酵解成CO2、H2、沼氣及甲酸、乙酸、丙酸等短鏈脂肪酸,成為益生菌的能量源。
應用
卡拉膠穩定性強,乾粉長期放置不易降解。它在中性和鹼性溶液中也很穩定,即使加熱也不會水解,但在酸性溶液中(尤其是pH值≤4.0)卡拉膠易發生酸水解,凝膠強度和黏度下降。值得注意的是,在中性條件下,若卡拉膠在高溫長時間加熱,也會水解,導致凝膠強度降低。所有類型的卡拉膠都能溶解於熱水與熱牛奶中。溶於熱水中能形成黏性透明或輕微乳白色的易流動溶液。卡拉膠在冷水中只能吸水膨脹而不能溶解。
基於卡拉膠具有的性質,在食品工業中通常將其用作增稠劑、膠凝劑、懸浮劑、乳化劑和穩定劑等。而這些卡拉膠的生產應用與其流變學特性有著較大的關係,因而準確掌握卡拉膠的流變學性能及其在各種條件下的變化規律對生產具有重要的意義。
1、果凍中
卡拉膠作為一種很好的凝固劑,可取代通常的瓊脂、明膠及果膠等。用瓊脂做成的果凍彈性不足,價格較高;用明膠做成果凍的缺點是凝固和融化點低,製備和貯存都需要低溫冷藏;用果膠的缺點是需要加入高溶度的糖和調節適當的pH值才能凝固。卡拉膠沒有這些缺點,用卡拉膠製成的果凍富有彈性且沒有離水性,因此,其成為果凍常用的凝膠劑。
2、軟糖中
用卡拉膠做透明水果軟糖在我國早有生產,其水果香味濃,甜度適中,爽口不粘牙,而且透明度比瓊脂更好,價格較瓊脂低,加到一般的硬糖和軟糖中能使產品口感滑爽,更富彈性,黏性小,穩定性增高。
3、冰淇淋中
在冰淇淋和雪糕的製作中,卡拉膠可使脂肪和其它固體成分分布均勻,防止乳成分分離和冰晶在製造與存放時增大,它能使冰淇淋和雪糕組織細膩,滑爽可口。在冰淇淋生產中,卡拉膠因可與牛奶中的陽離子發生作用,產生獨特的膠凝特性,可增加冰淇淋的成型性和抗融性,提高冰淇淋在溫度波動時的穩定性,放置時也不易融化。
在冰淇淋生產中,卡拉膠雖然不適合作為主穩定劑,但它在很低濃度下能作為很好的防止乳清分離的輔穩定劑使用。因為卡拉膠雖然會增加體系的黏度,但不能包容足夠的膠以穩定體系。刺槐豆膠、瓜爾豆膠以及羧甲基纖維素單獨使用或組合使用是較好的主穩定劑,然而它們具有相同的缺點,即在冰淇淋混合物中會導致乳清分離。所以加入卡拉膠能抑制這種現象的發生。
4、卡拉膠在中性乳製品中
卡拉膠頗為引人注意的性質就是它具有穩定酪蛋白膠束的能力。由於其種類多樣、性質差異較大,且與許多增稠劑都有協同作用,所以可以賦予乳製品以種類多樣的形態和性質。卡拉膠在中性乳製品和乳飲品中應用非常廣泛。
5、加工肉製品中
在肉製品中卡拉膠的使用是簡單地將卡拉膠融入鹽水中,藉助鹽水注射器和按摩加工,使它與鹽水溶液共同進入組織中。一般推薦的使用量為成品重量的0.1%—0.6%,合適的使用量取決於使用的磷酸量和種類、肉的質量、期望的增重量等,既能大大降低蒸煮損失,提高產品出品率,改善肉製品的韌度、成型性和切片性,同時並不影響肉製品的色、香、味。研究表明,在燻腸中添加0.25%的卡拉膠和不高於0.4%的磷酸鹽可很好地提高香腸質地和保水性。在醃肉製品添加卡拉膠後,蒸煮損失均達2.6%—6.5%。在火腿腸類肉糜製品中加入0.4%的卡拉膠,同時將磷酸鹽和食鹽混合使用,產品率可大於130%以上,脂肪利用可增加5%—7%,並能得到合理的產品質構,加入卡拉膠的製品嫩度好,黏結性好,應力變形小,彈性好。卡拉膠不僅能提高肉製品的產品得率,提高脂肪利用率,改善產品質構,提高產品的經濟效益,而且還能降低製品水分活度,延長產品貨架期,提高產品商品性。
根據國家最新頒布的國標2760,雖然,附錄A所規定的卡拉膠適用範圍八大類中,並沒有肉製品這一類,但是國標還有附錄表A2,指出卡拉膠可以在各類食品中按照生產需要適量使用,因此可以在肉裡使用。附錄A3補充說明生、鮮肉禁止使用。
註:文中圖片、視頻來源於網絡