卡拉胶
卡拉胶（Carrageenans 或 carrageenins；/ˌkærəˈɡiːnənz/ karr-ə-gee-nənz，CAS 9000-07-1），又称鹿角菜胶、角叉菜胶、爱尔兰苔菜胶，是一组从海洋可食用红藻（包括角叉菜属、麒麟菜属、杉藻属及沙菜属等）中提取的线性硫酸化多糖的统称。这些多糖体由于能够与食物中的蛋白质稳定结合，所以被广泛应用于食品产业，例如：作为凝固剂、增稠剂或稳定剂，用于奶类及肉类产品。
卡拉胶的名字来源于爱尔兰苔菜（Chondrus crispus，也称角叉菜）在爱尔兰语的称呼carraigín，原来的意思是指“小石块”。这种植物作为食品添加剂使用早于15世纪已经开始[1]。吃素的人可以用卡拉胶代替明胶，因为在甜品中经常使用的明胶是动物制品。
当用于食品时，在包装的卡拉胶以欧洲联盟的E编码E407（藻酸盐）表示。
性质
[编辑]卡拉胶是一种无臭、无味的大型（分子量在10万道尔顿以上）的高度弹性分子，相互卷曲在一起形成双螺旋结构。卡拉胶具有亲水性、粘性、稳定性，溶于80摄氏度热水形成粘性透明液体，并能在室温下形成不同形式的凝胶。这使食品工业及其他产业亦广泛使用卡拉胶作增稠剂及稳定剂。
类型
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商业应用的卡拉胶以下列三个类型为主：
- 阿欧塔型（ι，Iota） - 柔软、富有弹性的凝胶，从麒麟菜属植物的Eucheuma denticulatum[2]或异枝麒麟菜（Eucheuma spinosum）中提取。
- 卡帕型（κ，Kappa）- 当钾离子的存在时，可与奶制品形成硬的、具刚性的凝胶。主要从卡帕藻属的Kappaphycus alvarezii[2]或耳突卡帕藻（Kappaphycus cottonii）中提取。
- 拉姆达型（λ，Lamda）- 当与蛋白质而不是水混合时，形成凝胶, 用作奶制品的增稠剂。来自南欧的杉藻属（Gigartina ）植物是最主要的来源。
影响到这三个类型卡拉胶在其特质上的主要差异在于其硫酸酯在重复性半乳糖单位的位置与数量。
应用
[编辑]食物及其他家居用途
[编辑]下面是卡拉胶应用的一些例子：
- 软糖、甜品、冰激凌、淡奶油、奶昔、乳酪、调味酱、沙拉酱及炼奶等：作为增加黏稠度的凝胶剂，代替洋菜；
- 酱汁：以增加其黏稠度；
- 啤酒：作为清除絮蛋白质的澄清剂；
- 肉酱和肉制品：替代脂肪来增加持水性和体积的持水剂；
- 牙膏：防止成分分离的稳定剂；
- 消防泡沫：产生泡沫的增稠剂；
- 洗发精和化妆乳膏：增稠剂；
- 空气清新剂：胶凝剂；
- 鞋油：作为增加黏度的胶凝剂；
- 生物工艺学：固定细胞及酶的凝胶；
- 豆浆及植物奶：增稠剂；
- 宠物食品
- 人体润滑剂
规管准则
[编辑]在美国，卡拉胶于FDA规制下[3]视为安全[4]，容许于必要分量上，被使用为直接食品添加剂，作为乳化剂、稳定剂或增稠剂用途，除了在一般标准食品上未作如此用途的情况下。FDA亦评估卡拉胶为婴儿奶粉配方的安全添加剂。欧盟食品安全局亦总结“无证据显示人体接触食品级卡拉胶或从其已降解的卡拉胶会有负面反应”；加上FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会于2014年4月的一份评核报告显示“婴儿奶粉配方或其特殊用途配方中使用卡拉胶达至1000 mg/L含量不会引起危险”。
纵然国家有机计划组织（NOP）于2003年将卡拉胶列入国家有机食品准许添加剂名单之中，以及于2008年再评核及批准，标示为“有机食品制作及加工程序的重要部分”，但于2016年11月18日，NOP在国家有机食品标准大会（NOSB）议会中投票通过，将卡拉胶从国家有机食品准许添加剂名单中除名。
2018年4月4日，美国农业部辖下的农业市场署（AMS）刊登一份文件宣布更新批核卡拉胶于国家名单之中，继续容许使用于食品中。文件列明“NOSB建议从名单移除卡拉胶的原因是他们决定替代原料可使用于有机食品之中，例如结兰胶、关华豆胶、或黄原胶等等，”“AMS于NSOB公众反应中，发现有足够证据显卡拉胶应用于一系列农产品中，是因为缺乏全天然替代物供应（§ 6517(c)(1)(ii)）。卡拉胶的特殊应用以及公众反应中提及的替代物料，在广泛应用上并不充分重现卡拉胶的功效。因此，卡拉胶仍维持达至OFPA的准则，得以列入国家名单之中。”
于2015年的评审中，世界卫生组织食品添加剂专案组及联合国粮食及农业组织的共同专家会议中发表的报告，指出卡拉胶于婴儿奶粉配方或其特殊用途配方中使用，于1000 mg/L含量以内不视为风险。在欧盟，因预防措施上，卡拉胶于不论是否有机的婴儿奶粉配方，都被禁止使用，但容许使用于其他食品中。2018年，欧洲食品安全局发表指引，指出食品中的卡拉胶的安全用量，为每日每公斤体重75毫克（基于ADI准则）。
在英国，英国食品标准局指令回收含有卡拉胶的糖果，指出卡拉胶“因有呛喉危险而没有被准许添加在作为果冻糖果产品。”
毒性研究
[编辑]研究发现降解性卡拉胶会引起肠道炎症，改变微生物群，并被发现是溃疡性结肠炎和克罗恩病等炎症性肠病的触发因素。食品性卡拉胶和降解性卡拉胶是完全不同的产品，引发了食品添加剂安全性的争议。食品级卡拉胶的安全性已通过各种研究得到证实。[5][6][7][8][9]
参考文献
[编辑]- ^ FAO Agar and Carrageenan Manual. Fao.org. 1965-01-01 [2011-12-10]. （原始内容存档于2009-11-18） （英语）.
- ^ 2.0 2.1 McHugh, Dennis J. A guide to the seaweed industry: FAO Fisheries Technical Paper 441. www.fao.org. Food and Agriculture Organization, United Nations. 2003 [2017-07-29]. （原始内容存档于2017-08-06） （英语）.
- ^ 21 Code of Federal Regulations 172.620
- ^ 公认安全：21 CRF §182.7255 GRAS ID Code 9000-07-1 (1973)
- ^ Martino, John Vincent; Van Limbergen, Johan; Cahill, Leah E. The Role of Carrageenan and Carboxymethylcellulose in the Development of Intestinal Inflammation. Frontiers in Pediatrics. 1 May 2017, 5: 96. PMC 5410598
. PMID 28507982. doi:10.3389/fped.2017.00096.
- ^ Shang, Qingsen; Sun, Weixia; Shan, Xindi; Jiang, Hao; Cai, Chao; Hao, Jiejie; Li, Guoyun; Yu, Guangli. Carrageenan-induced colitis is associated with decreased population of anti-inflammatory bacterium, Akkermansia muciniphila , in the gut microbiota of C57BL/6J mice. Toxicology Letters. September 2017, 279: 87–95. PMID 28778519. doi:10.1016/j.toxlet.2017.07.904.
- ^ Moyana, TN; Lalonde, JM. Carrageenan-induced intestinal injury in the rat--a model for inflammatory bowel disease.. Annals of Clinical and Laboratory Science. 1990, 20 (6): 420–6. PMID 2073092.
- ^ McKim JM. 2014. “Food additive carrageenan: Part I: A critical review of carrageenan in vitro studies, potential pitfalls, and implications for human health and safety
- ^ Weiner ML. 2014. “Food additive carrageenan: Part II: A critical review of carrageenan in vivo safety studies.
延伸阅读
[编辑]- McHugh, Dennis J. FAO Fisheries Technical Paper 288 - Production and Utilization of Products from Commercial Seaweeds, Chapter 3 - Production, Properties and Uses of Carrageenan （页面存档备份，存于互联网档案馆）, 联合国粮食及农业组织, Rome, 1987
- Guiry, Michael D.R. Carrageenans, The Seaweed Site: information on marine algae.
