瓊脂，學名瓊膠，英文名agar，又名洋菜agar-agar、海東菜、凍粉、瓊膠、石花膠、燕菜精、洋粉、寒天、大菜絲，是植物膠的一種，常用海產的麒麟菜、石花菜、江蘺[lí]等制成，為無色、無固定形狀的固體，溶于熱水。其主要的成分是多聚半乳糖的硫酸脂。瓊脂是由海藻中提取的多糖，是世界上用途最廣泛的海藻膠之一。
瓊脂最初起源于中國，1000多年前中國已經用石花菜來煮膠，直到20世紀60年代，日本解決了用江蘺屬海藻提取瓊脂的技術問題，70年代后，江蘺屬海藻成為瓊脂工業最主要的原料。
瓊脂含有多種微量元素和粗食纖維，熱量低，具有清熱解暑、開胃健脾、排毒養顏、瀉火、潤腸、降血壓、降血糖和防癌作用，被聯合國糧食及農業組織確認為21世紀健康食品，被美國食品藥物管理條例列為公認安全的產品，獲準作為食品添加劑作為專題載入食品化學品藥典之中，瓊脂用于食品中能明顯改變食品的品質，提高食品的檔次。價格很高。瓊脂具有膠凝性和凝膠的穩定性，能與一些物質形成絡合物，在食品工業中具有增量劑、增稠劑、乳化劑、膠凝劑、 穩定劑、賦形劑、助懸劑、水分保持劑、保鮮劑的功效，廣泛地應用于糖果、罐頭、果凍、飲料等食品工業。在生物領域也具有重要作用，如制作培養皿，研究核酸。
詞源
瓊脂的英文名為agar。這個詞來源于馬來語的agar-agar，意思是膠狀物。一位日本人在偶然情況下發現了天然冷凍制造瓊脂的方法，日本人將瓊脂稱為"寒天"就是由此而來。
歷史沿革
瓊脂最初起源于中國，據傳1000多年前中國已開始用石花菜來煮膠，做成凝膠食用。后來傳至日本，大約1658年，一位日本人在偶然情況下發現了天然冷凍制造瓊脂的方法，日本人將瓊脂稱為"寒天"就是由此而來。1859年，法國化學家Anselme Payen首次對瓊脂進行了化學分析，他從海藻石花菜中獲得了瓊脂。從19世紀末開始，瓊脂開始被用作生長各種微生物的固體培養基。瓊脂很快取代明膠作為微生物培養基的基礎。1882年，羅伯特·科赫實驗室的助理德國微生物學家Walther Hesse在其妻子Fanny Hesse的建議下首次描述了瓊脂在微生物學中的應用。隨著瓊脂在微生物學中的新用途，瓊脂的產量迅速增加。日本成為了制造瓊脂的主要國家。二戰結束后，瓊脂的需求量不斷增加，而石花菜資源短缺，人們開始積極研究用江蘺制造瓊脂，20世紀60年代后，日本解決了利用江蘺屬海藻提取瓊脂的技術問題，江蘺瓊脂質量達到或超過了石花菜的水平，故用江蘺作為瓊脂原料逐年增加。到70年代以后，江蘺屬海藻成為瓊脂工業最主要的原料。據統計，可用于提取瓊脂的海藻有伊谷草屬、凝花菜屬、石花菜屬、江蘺屬和紫菜屬的幾十個品種，但仍以江蘺屬的海藻為主要原料。
物化性質
食品工業上上用的瓊脂（分子式：（C12H18O9)n）無氣味或有輕微的特征性氣味，有條狀、片狀、粒狀、粉狀、薄膜帶狀，碎片狀等形狀，色澤由白至微黃，半透明、口感粘滑，具有膠質感。正常凍結-融化方法所制得的以瓊脂糖為主的高純度瓊脂，不溶于冷水。需經加熱煮沸才可溶解。如由醇析（在水溶液中加入乙醇時即析出結晶）并不經干燥的瓊脂，則可溶于25℃水中，并不需要加熱，冷卻就能形成凝膠。干燥成粉末狀的瓊脂除熱水外是不溶解的。先將瓊脂分散于冷水中、在攪拌下加熱至l00℃，可配成濃度達5％的溶液。視海藻原料而異，瓊脂的凝膠溫度通常為32～39℃，根據其濃度和分子量，其熔融溫度為60～97℃。瓊脂為親水性膠體，其溶液稱為溶膠。
膠凝
重量百分比濃度1.5%的瓊脂溶膠在32～39℃之間可以凝結成堅實而有彈性的凝膠，生成的凝膠熔點在在85℃，85℃以上會熔化。瓊脂的這種特性可用以區別于其他海藻提煉出來的膠。瓊脂之所以具有特殊的應用，就是因為同一濃度的瓊脂溶膠的的膠凝溫度和凝膠的熔化溫度不同。另外，瓊脂還具有在水中發生溶脹的能力。5%～10%的瓊脂溶膠具有高粘度。瓊脂的特性在很大程度上取決于瓊脂的制造方法和所使用的原料。
瓊脂和瓊脂糖是已知最強的凝膠形成劑之一，即使瓊脂的濃度低至0.04％，膠凝作用仍然是顯而易見的。極限凝膠(指瓊脂濃度達最低值的凝膠)因其保護作用，阻礙擴散的作用、使組織結構增強的效應而具有可貴的實用價值。
較高濃度的瓊脂凝膠由于凝膠的強度、回彈性、彈性、相對透明性、相對滲透性和可回塑性而顯得特別寶貴。與母體瓊脂對比，瓊脂糖凝膠的彈性較小而硬度較高。
在凝膠狀態下，瓊脂完全能阻止化學降解作用。其熱穩定性足以經受高壓殺菌釜的條件，而不致降低其凝膠強度。瓊脂具有良好的抗酶解能力，酶水解的可能性為零。
粘度
瓊脂和類瓊脂溶膠的粘度一般都會受到瓊脂原料和提取瓊脂所采用的工藝的影響。瓊脂和由江蘺屬藻提取的濃度為1.0％～1.5%的類瓊脂溶膠的相對粘度特性已研究得比較清楚，當溶膠的pH保持在4.5～9.0之間，瓊脂溶膠的粘度值相對地恒定；而在pH值為6.0～8.0之間時，離子強度和老化時間對瓊脂溶膠的粘度影響不大。恒溫時，只要膠凝現象一發生，瓊脂溶膠的粘度就將隨時間的增長而增大。
膠凝和熔化溫度
在多糖類物質中，瓊脂具有獨特的性質。瓊脂溶膠的膠凝溫度遠低于凝膠的熔化溫度。它在水中需加熱至95℃時才開始熔化，熔化后的溶液溫度需降到40℃時才開始凝固。瓊脂的很多應用就依賴于這種顯著的溫度滯后現象。不同原料制成的瓊脂和類瓊脂的同濃度溶膠卻具有明顯不同的膠凝溫度，而且幾乎各自保持一定的溫度范圍。但來自絲狀江蘺屬藻的類瓊脂例外，隨著季節性的變化溶膠的膠凝溫度相差20℃以上。而瓊脂糖溶膠的膠凝溫度和其本身的甲氧基化的程度有關。瓊脂凝膠的熔化溫度是瓊脂濃度和平均分子量的函數。含干瓊脂1.5％的瓊脂和類瓊脂凝膠的熔化溫度為60℃到97℃之間。
原料產地
瓊脂以江蘺屬的海藻為主要原料。。江蘺為暖水性藻類，熱帶、亞熱帶及溫帶都有生長，熱帶和亞熱帶海區分布的種類更多。自然分布以阿根廷、智利沿海最多，其次為巴西、南非、日本、中原地區及非律賓沿海，印度、馬來西亞及澳大利亞沿海也有分布。中國主要分布在南海和東海，黃海較少。
成分與制作
成分
瓊脂主要的成分是多聚半乳糖的硫酸脂，糖類含量高達73.4%，含蛋白質1%，不含脂肪和磷，含鈣0.47%，鐵為0.01%。
制作
瓊脂的提取原理是基于瓊脂不溶于冷水，而在90℃以上的熱水中可以以膠體形式分散于水中，成為溶膠。瓊脂原藻先經熱水提取，趁熱過濾，過濾液冷卻后生成凝膠，然后經過脫水即得瓊脂。基本工藝如下：
瓊脂原藻預處理漂白加熱提取過濾濾液凝膠脫水干燥瓊脂
分辨
1、標簽和說明：符合食品標簽標注要求。有QS/SC標志。有產品名稱。生產企業、包裝企業名稱、地址。批號或代號、商標。凈重。產品等級。生產日期、保質期。有產品標準號或執行標準。
2、顏色：優質瓊脂：白亮，光澤度好。劣質瓊脂：色黃且烏暗。假瓊脂：白而沒有光澤。
3、外觀：優質瓊脂：潔凈、透明度高。劣質瓊脂：不透明。假瓊脂：雜質含量高，透明度很差。
4、手摸：優質瓊脂：彈性大，堅韌，牢度強。劣質瓊脂：彈力弱，干硬較脆，不堅韌。
5、溶解：1%濃度水溶液，真瓊脂：無雜質。假瓊脂：可發現大量的水中不溶物。
6、用冷水或溫水浸泡30分鐘左右：真瓊脂：不發生吸水膨脹復原現象。假瓊脂：很快吸水膨脹復原。
7、瓊脂不溶于冷水，能吸收相當本身體積20倍的水。易溶于沸水，稀釋液在42℃（108 ℉）仍保持液狀，但在37℃凝成緊密的膠凍。
8、瓊脂的好壞可以根據PH值辨別，當PH值在7.5-8之間是好的。
9、一般熱瓊脂溶液降溫至40℃以下才形成凝膠，在85℃以下不會溶化成溶液。
用途與功效
功效
瓊脂含有多種微量元素，具有清熱解暑、開胃健脾之功能。瓊脂含有豐富的粗食纖維（含量為80.9%），熱量低，具有排毒養顏、瀉火、潤腸、降血壓、降血糖和防癌作用，被聯合國糧食及農業組織確認為21世紀健康食品，被美國食品藥物管理條例列為公認安全的產品，獲準作為食品添加劑作為專題載入食品化學品藥典之中。瓊脂能在腸道中吸收水分，使腸內容物膨脹，增加大便量，刺激腸壁，幫助改善便秘。所以經常便秘的人可以適當食用一些石花菜。瓊脂富含礦物質和多種維生素，其中的褐藻酸鹽類物質有降壓作用，淀粉類硫酸脂有降脂功能，對高血壓、高脂血癥有一定的防治作用。可清肺化痰，清熱祛濕，滋陰降火，涼血止血。
用途
食品領域
瓊脂具有膠凝性和凝膠的穩定性，在食品中工業中具有增量劑、增稠劑、乳化劑、膠凝劑、 穩定劑、賦形劑、助懸劑、水分保持劑的功效， 廣泛地應用于食品工業。
參考資料
生物學領域
瓊脂糖凝膠電泳是用瓊脂糖作為支持介質的一種電泳方法，它兼有分子篩和電泳的雙重作用。瓊脂糖凝膠具有網絡結構，物質分子通過時會受到阻力，大分子物質在泳動時受到的阻力較大，因此在凝膠電泳中，帶電顆粒的分離不僅取決于凈電荷的性質和數量，而且取決于相對分子質量的大小，這就大大提高了分辨能力。但由于其孔徑相當大，對大多數蛋白質來說其分子篩效應微不足道，現廣泛應用于核酸的研究中。DNA 分子在瓊脂糖凝膠中泳動時，在pH高于等電點的溶液中DNA分子帶負電荷，在電場中向正極移動。由于糖-磷酸骨架在結構上的重復性，相同長度的雙鏈DNA幾乎具有等量的凈電荷，因此它們能以同樣的速率向正極方向移動。
瓊脂是制備各種生物培養基中應用最廣泛的一種凝固劑，也是制備培養基的重要原料。幾乎所有營養肉湯加入1～1.5%的瓊脂后都可凝固，且本身不受微生物生長的影響，能與一些物質形成絡合物，還可作為保鮮劑使用。由于瓊脂凝膠的熔化溫度與瓊脂膠液的膠凝溫度相比，存在明顯的滯后性，用瓊脂配制的固體培養基，高溫培養而不熔化，在凝固之前接種，也不會將培養物燙死。
醫藥領域
在醫藥領域，隨著生物制藥技術的發展，瓊脂作為微生物培養基的重要成分，其需求量呈上升趨勢；此外，瓊脂因具有生物惰性，還可作為藥物控制釋放劑，有助于降低藥物副作用、提高療效，同時應用于藥物涂層、藥用膏劑、丸劑等制劑的生產。
化妝品領域
在化妝品領域，瓊脂因具有良好的保濕性和穩定性，被日益廣泛地應用于面膜、爽膚水等產品中。
化學工業與醫學科研領域
在化學工業與醫學科研領域，瓊脂可作為培養基、藥膏基等使用。
相關標準
以下內容均是現行標準（截至2024年2月）
參考資料 >
瓊脂的膠凝特性及其在食品中的應用.華東理工大學 胡國華.2024-02-05
減肥要學會如何吃 4種食物減肥有奇效.人民網.2024-02-07
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