卡拉胶

基础信息

  • 产品名称:卡拉胶
  • CasNo.:11114-20-8
  • 分子式:(C₁₂H₁₈O₁₈S₃Na₃)ₙ
  • 分子量:

物化性质

  • 技术指标:99%
  • 沸点:
  • 包装:白色结晶固体
  • 生产能力:
发布采购

产品详情

CasNo: 11114-20-8

分子式: (C₁₂H₁₈O₁₈S₃Na₃)ₙ

外观: 白色结晶固体

交货时间: 15天

包装: 25千克/袋

技术指标: 99%

一、基本信息

  • 中文名称:卡拉胶;角叉菜胶;鹿角藻胶
  • 英文名称:Carrageenan
  • CAS 号:9000-07-1(混合物通用号,不同类型无单独 CAS)
  • 化学结构:以 D - 半乳糖和 3,6 - 脱水 - D - 半乳糖为基本单元,通过 α-(1→3) 和 β-(1→4) 糖苷键交替连接,分子链上带有不同数量的硫酸酯基团(-OSO₃⁻),三类主要型号结构差异如下:
    • κ- 卡拉胶:每 2 个半乳糖单元含 1 个硫酸酯基团,易形成硬脆凝胶
    • ι- 卡拉胶:每 2 个半乳糖单元含 2 个硫酸酯基团,形成弹性凝胶
    • λ- 卡拉胶:每 2 个半乳糖单元含 3 个硫酸酯基团,无凝胶性,仅作增稠剂
  • 分子式:(C₁₂H₁₈O₁₈S₃Na₃)ₙ(以三硫酸酯钠盐为例,n 为聚合度,通常 100-1000)
  • 常见别名:Irish Moss Extract;Carrageenin

二、物理及化学性质

指标 典型值(κ- 型 /ι- 型 /λ- 型,1% 水溶液) 说明
外观 白色至微黄色粉末;无异味 优质产品无肉眼可见杂质,粉末越细,溶解速度越快(通常 80-120 目)
溶解性 不溶于冷水;易溶于 70℃以上热水(形成透明溶液);不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂 溶解时需搅拌,避免结块;κ- 型 /ι- 型冷却后凝胶,λ- 型始终为粘稠液体
凝胶特性(25℃) κ- 型:硬度 1500-2500 g/cm²(硬脆);
ι- 型:弹性 80%-90%(柔软有韧性);
λ- 型:无凝胶性
κ- 型需加 K⁺增强凝胶硬度,ι- 型需加 Ca²⁺提升弹性,λ- 型仅作增稠剂
粘度(70℃,1% 水溶液) κ- 型:200-500 mPa・s;
ι- 型:300-600 mPa・s;
λ- 型:500-1000 mPa・s
温度越高,粘度越低;添加盐类(如 KCl、CaCl₂)可调节 κ- 型 /ι- 型凝胶性
pH 值(1% 水溶液,70℃) 6.0-8.0(近中性) 在 pH 4.0-10.0 范围内稳定;强酸(pH<3.0)或强碱(pH>11.0)下易水解
稳定性 常温干燥状态下稳定;水溶液在 80℃以上长期加热(>4 小时)可能降解;避免与强氧化剂接触 固体粉末保质期长,凝胶产品需冷藏(0-10℃)防止微生物滋生
相容性 与大多数食品成分(糖类、蛋白质、盐类)相容;与阳离子聚合物复配可能产生沉淀 适用于乳制品、肉制品、饮料等多类食品配方,无需复杂兼容性测试

三、核心性能特点

  1. 高效凝胶与形态控制
    κ- 型和 ι- 型卡拉胶的硫酸酯基团可与金属离子(K⁺、Ca²⁺)形成 “双螺旋” 结构,冷却后快速凝胶,且凝胶特性可精准调控:

    • κ- 型(硬脆凝胶):添加 0.5%-1.0% 于果冻、布丁中,形成硬度高、析水性低(<2%)的凝胶,且耐酸性强(pH 3.5-4.0 仍稳定),适合酸性水果制品;
    • ι- 型(弹性凝胶):用于软糖、肉制品(如火腿肠),添加 0.3%-0.8% 可赋予产品柔软有韧性的口感,加热后可逆(70℃以上融化,冷却后重新凝胶),便于加工;
    • 复配增效:κ- 型与 ι- 型按 3:1 复配,可兼顾硬度与弹性,满足复杂产品需求(如芝士蛋糕、慕斯)。
  2. 优异增稠与悬浮稳定
    λ- 型卡拉胶(无凝胶性)及未凝胶状态的 κ- 型 /ι- 型,凭借长链多糖的缠绕作用,展现出色的增稠与悬浮能力:

    • 乳制品:在酸奶、乳饮料中添加 0.1%-0.3%,可提升体系粘度,防止乳清析出(析水率降低至 1% 以下),同时改善口感顺滑度;
    • 饮料:用于果肉饮料、植物蛋白饮料,稳定果肉颗粒或蛋白分子,避免分层(悬浮稳定性≥6 个月),且不影响产品透明度;
    • 酱料:在番茄酱、沙拉酱中添加 0.2%-0.5%,调节流变性能,防止酱料沉淀或结块,便于涂抹。
  3. 天然安全与生物相容性
    卡拉胶作为天然红藻提取物,安全性已获全球权威机构认可:

    • 低毒性:急性口服 LD₅₀(大鼠)>10,000 mg/kg,属极低毒物质;联合国粮农组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)设定的每日允许摄入量(ADI)为 0-75 mg/kg 体重,无健康风险;
    • 无致敏性:皮肤刺激性测试(OECD 404)评分≤0.1(10 分制),适用于婴幼儿食品(如婴幼儿配方奶粉中的稳定剂);
    • 清洁标签:符合 “天然、无添加” 消费趋势,可替代合成胶体(如黄原胶、CMC),助力品牌打造 “清洁配方” 形象。
  4. 耐盐耐酸与工艺适应性
    卡拉胶的分子结构使其在复杂加工环境中保持稳定:

    • 耐酸性:在 pH 3.0-7.0 范围内,粘度与凝胶性变化率 < 5%,适合酸性食品(如柠檬果冻、发酵乳);
    • 耐盐性:在 1%-5% 盐浓度(如 NaCl、KCl)下仍稳定,用于肉制品、腌制食品时,不与盐类发生不良反应;
    • 热稳定性:70℃以上保持流动性,便于高温杀菌(121℃灭菌 30 分钟,性能损失 < 3%),满足食品工业的杀菌需求。

四、主要应用领域

1. 食品工业(核心场景)

产品类型 推荐添加量(按类型) 核心作用
果冻、布丁、软糖 κ- 型:0.5%-1.0%;
ι- 型:0.3%-0.8%
形成稳定凝胶,控制产品形态,提升口感;减少糖分用量(可替代 10%-15% 蔗糖)
乳制品(酸奶、乳饮料) λ- 型:0.1%-0.3%;
κ- 型:0.05%-0.1%
增稠稳定,防止乳清析出;改善口感顺滑度,延长保质期
肉制品(火腿肠、午餐肉) ι- 型:0.3%-0.6%;
κ- 型:0.2%-0.4%
保水保油(减少水分流失 5%-10%),提升弹性与切片性;防止脂肪析出
饮料(果肉、植物蛋白饮) λ- 型:0.1%-0.2% 悬浮果肉或蛋白颗粒,避免分层;调节粘度,改善饮用口感
酱料(番茄酱、沙拉酱) λ- 型:0.2%-0.5% 增稠稳定,防止沉淀;提升酱料涂抹性,避免结块

2. 日化与医药领域

  • 日化产品:在牙膏中添加 0.5%-1.0%,增稠并稳定摩擦剂(如二氧化硅),改善牙膏质感;在面膜、护肤品中添加 0.1%-0.3%,形成保湿膜,减少水分流失(TEWL 降低 15%-20%);
  • 医药行业:作为药用辅料,用于胶囊壳、凝胶剂(如烫伤凝胶),添加 1.0%-2.0% 可形成生物相容性好的凝胶基质,便于药物释放;在口服液中作悬浮剂,稳定中药颗粒,提升服用体验。

3. 其他领域

  • 宠物食品:在宠物罐头、零食中添加 0.3%-0.5%,改善口感与成型性,减少水分流失;
  • 农业:作为植物生长调节剂的载体,增稠并稳定药液,提升农药或肥料的附着力;
  • 纺织:用作印花糊料,替代淀粉,提升印花清晰度与色牢度。

五、使用注意事项与安全规范

  1. 使用与操作

    • 溶解方法
      1. 将卡拉胶粉末与少量白砂糖(或其他糖类)混合(防止结块),缓慢加入 70℃以上的热水中;
      2. 搅拌速度 300-500 rpm,搅拌 10-15 分钟至完全溶解(溶液透明无颗粒),再加入其他原料;
      3. 若需凝胶,溶解后加入适量 KCl(κ- 型:0.1%-0.3%)或 CaCl₂(ι- 型:0.05%-0.1%),冷却至 25℃以下即可凝胶。
    • 用量控制:过量添加(如 > 1.5%)可能导致产品过硬或口感发黏;不同类型卡拉胶不可随意替换(如 λ- 型无法替代 κ- 型凝胶),需按配方需求选择;
    • 工艺适配:高温杀菌应在卡拉胶完全溶解后进行,避免未溶解颗粒受热碳化;酸性食品需在冷却至 60℃以下后添加酸类(如柠檬酸),防止卡拉胶水解。
  2. 安全防护

    • 皮肤接触:卡拉胶粉末对皮肤无刺激性,操作时无需特殊防护;若不慎吸入少量粉末,通风即可,无健康风险;
    • 眼部接触:粉末或高温溶液入眼可能引起轻微不适,立即用大量冷水冲洗 15 分钟,必要时就医;
    • 口服毒性:食品级卡拉胶安全可食用,但工业级产品(如用于纺织、石油)禁止口服,需严格区分用途。
  3. 环境与合规

    • 生物降解性:符合欧盟 OECD 301B 标准,28 天生物降解率≥85%,废水排放后可被微生物分解,无环境累积风险;
    • 法规合规:食品级卡拉胶需符合 GB 1886.169-2021(中国)、US FDA 21 CFR §172.620、欧盟 EC No 1333/2008 等标准;用于婴幼儿食品时,需满足额外纯度要求(如铅含量≤0.1 mg/kg)。

六、包装与储存

  1. 包装规格

    • 食品级常规装:25 kg / 袋(内层聚乙烯真空袋,外层牛皮纸复合袋),防潮防污染,每袋含产品合格证与质检报告(注明类型、纯度、微生物指标);
    • 医药级:25 kg / 桶(内层无菌聚乙烯袋,外层不锈钢桶),符合 GMP 标准,可追溯原料来源;
    • 样品装:100 g / 瓶、500 g / 袋,用于客户配方测试与小批量试用(提供 κ- 型、ι- 型、λ- 型混合样品包)。
  2. 储存条件

    • 储存环境:置于阴凉干燥、通风良好的仓库(温度 5-30℃,相对湿度 < 65%),避免阳光直射、雨淋或靠近热源(如暖气、锅炉);
    • 防潮与密封:未开封产品保质期内无需特殊处理;开封后需立即密封袋口,防止吸潮结块(结块后可粉碎重新溶解,不影响性能);
    • 保质期:未开封状态下,常温密封储存保质期为 36 个月;开封后建议 3 个月内使用完毕,避免长期暴露导致吸湿或微生物污染(尤其在高湿度环境中)。