卡拉膠
卡拉膠（Carrageenans 或 carrageenins；/ˌkærəˈɡiːnənz/ karr-ə-gee-nənz，CAS 9000-07-1），又稱鹿角菜膠、角叉菜膠、愛爾蘭苔菜膠，是一組從海洋可食用紅藻（包括角叉菜屬、麒麟菜屬、杉藻屬及沙菜屬等）中提取的線性硫酸化多糖的統稱。這些多糖體由於能夠與食物中的蛋白質穩定結合，所以被廣泛應用於食品產業，例如：作為凝固劑、增稠劑或穩定劑，用於奶類及肉類產品。
卡拉膠的名字來源於愛爾蘭苔菜（Chondrus crispus，也稱角叉菜）在愛爾蘭語的稱呼carraigín，原來的意思是指「小石塊」。這種植物作為食品添加劑使用早於15世紀已經開始[1]。吃素的人可以用卡拉膠代替明膠，因為在甜品中經常使用的明膠是動物製品。
當用於食品時，在包裝的卡拉膠以歐洲聯盟的E編碼E407（藻酸鹽）表示。
性質
卡拉膠是一種無臭、無味的大型（分子量在10萬道爾頓以上）的高度彈性分子，相互捲曲在一起形成雙螺旋結構。卡拉膠具有親水性、粘性、穩定性，溶於80攝氏度熱水形成粘性透明液體，並能在室溫下形成不同形式的凝膠。這使食品工業及其他產業亦廣泛使用卡拉膠作增稠劑及穩定劑。
類型
商業應用的卡拉膠以下列三個類型為主：
- 阿歐塔型（ι，Iota） - 柔軟、富有彈性的凝膠，從麒麟菜屬植物的Eucheuma denticulatum[2]或異枝麒麟菜（Eucheuma spinosum）中提取。
- 卡帕型（κ，Kappa）- 當鉀離子的存在時，可與奶製品形成硬的、具剛性的凝膠。主要從卡帕藻屬的Kappaphycus alvarezii[2]或耳突卡帕藻（Kappaphycus cottonii）中提取。
- 拉姆達型（λ，Lamda）- 當與蛋白質而不是水混合時，形成凝膠, 用作奶製品的增稠劑。來自南歐的杉藻屬（Gigartina ）植物是最主要的來源。
影響到這三個類型卡拉膠在其特質上的主要差異在於其硫酸酯在重複性半乳糖單位的位置與數量。
應用
食物及其他家居用途
下面是卡拉膠應用的一些例子：
- 軟糖、甜品、雪糕、淡奶油、奶昔、乳酪、調味醬、沙拉醬及煉奶等：作為增加黏稠度的凝膠劑，代替洋菜；
- 醬汁：以增加其黏稠度；
- 啤酒：作為清除絮蛋白質的澄清劑；
- 肉醬和肉製品：替代脂肪來增加持水性和體積的持水劑；
- 牙膏：防止成分分離的穩定劑；
- 消防泡沫：產生泡沫的增稠劑；
- 洗髮精和化妝乳膏：增稠劑；
- 空氣清新劑：膠凝劑；
- 鞋油：作為增加黏度的膠凝劑；
- 生物工藝學：固定細胞及酶的凝膠；
- 豆漿及植物奶：增稠劑；
- 寵物食品
- 人體潤滑劑
規管準則
在美國，卡拉膠於FDA規制下[3]視為安全[4]，容許於必要份量上，被使用為直接食品添加劑，作為乳化劑、穩定劑或增稠劑用途，除了在一般標準食品上未作如此用途的情況下。FDA亦評估卡拉膠為嬰兒奶粉配方的安全添加劑。歐盟食品安全局亦總結「無證據顯示人體接觸食品級卡拉膠或從其已降解的卡拉膠會有負面反應」；加上FAO/WHO食品添加劑聯合專家委員會於2014年4月的一份評核報告顯示「嬰兒奶粉配方或其特殊用途配方中使用卡拉膠達至1000 mg/L含量不會引起危險」。
縱然國家有機計劃組織（NOP）於2003年將卡拉膠列入國家有機食品准許添加劑名單之中，以及於2008年再評核及批准，標示為「有機食品製作及加工程序的重要部份」，但於2016年11月18日，NOP在國家有機食品標準大會（NOSB）議會中投票通過，將卡拉膠從國家有機食品准許添加劑名單中除名。
2018年4月4日，美國農業部轄下的農業市場署（AMS）刊登一份文件宣佈更新批核卡拉膠於國家名單之中，繼續容許使用於食品中。文件列明「NOSB建議從名單移除卡拉膠的原因是他們決定替代原料可使用於有機食品之中，例如結蘭膠、關華豆膠、或黃原膠等等，」「AMS於NSOB公眾反應中，發現有足夠證據顯示卡拉膠應用於一系列農產品中，是因為缺乏全天然替代物供應（§ 6517(c)(1)(ii)）。卡拉膠的特殊應用以及公眾反應中提及的替代物料，在廣泛應用上並不充分重現卡拉膠的功效。因此，卡拉膠仍維持達至OFPA的準則，得以列入國家名單之中。」
於2015年的評審中，世界衛生組織食品添加劑專案組及聯合國糧食及農業組織的共同專家會議中發表的報告，指出卡拉膠於嬰兒奶粉配方或其特殊用途配方中使用，於1000 mg/L含量以內不視為風險。在歐盟，因預防措施上，卡拉膠於不論是否有機的嬰兒奶粉配方，都被禁止使用，但容許使用於其他食品中。2018年，歐洲食品安全局發表指引，指出食品中的卡拉膠的安全用量，為每日每公斤體重75毫克（基於ADI準則）。
在英國，英國食品標準局指令回收含有卡拉膠的糖果，指出卡拉膠「因有嗆喉危險而沒有被准許添加在作為果凍糖果產品。」
毒性研究
研究發現降解性卡拉膠會引起腸道炎症，改變微生物群，並被發現是潰瘍性結腸炎和克羅恩病等炎症性腸病的觸發因素。食品性卡拉膠和降解性卡拉膠是完全不同的產品，引發了食品添加劑安全性的爭議。食品級卡拉膠的安全性已通過各種研究得到證實。[5][6][7][8][9]
參考文獻
- ^ FAO Agar and Carrageenan Manual. Fao.org. 1965-01-01 [2011-12-10]. （原始內容存檔於2009-11-18） （英語）.
- ^ 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]. （原始內容存檔於2017-08-06） （英語）.
- ^ 21 Code of Federal Regulations 172.620
- ^ 公認安全：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.
延伸閱讀
- McHugh, Dennis J. FAO Fisheries Technical Paper 288 - Production and Utilization of Products from Commercial Seaweeds, Chapter 3 - Production, Properties and Uses of Carrageenan （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）, 聯合國糧食及農業組織, Rome, 1987
- Guiry, Michael D.R. Carrageenans, The Seaweed Site: information on marine algae.
