卡拉膠（Carrageenan）是從紅藻（麒麟菜屬、角叉菜屬和杉藻屬）中提取出來的親水性植物膠體，卡拉膠，又名角叉菜膠、鹿角藻膠、愛爾蘭苔菜膠，其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。由于其中硫酸酯結合形態的不同，可分為7種主要類型：κ-型、ι-型、λ-型、γ-型、ν-型、ξ-型、μ-型。最初起源于愛爾蘭卡拉根郡，屬于世界三大海藻膠工業產品（瓊膠、卡拉膠、褐藻膠）之一。結構為硫酸化的線性半乳聚糖，呈白色或淡黃色粉末狀，分子量介于1×10^5~5×10^5之間。工業上主要生產和使用的是κ-型、ι-型和λ-型。
卡拉膠不被胃腸道吸收，無證據表明口服會導致潰瘍或對人體造成危害。美國食品藥品監督管理局（FDA）認為卡拉膠是安全的產品，已被列入GRAS（一般認為安全），聯合國糧農組織和世界衛生組織食品添加劑專家委員（JECFA）也確認了卡拉膠的安全性和無毒性，取消其每日允許攝入量（ADI）的限制。但其肌內注射可引發實驗性動物炎癥，所以常用于建立炎癥動物模型。
卡拉膠易溶于熱水，不溶于冷水和有機溶劑，其水溶液具有高度黏性，在中性或堿性溶液中穩定，是天然膠質中唯一具有蛋白質反應性的膠質，其形成的凝膠是熱可逆的，可與多種膠復配產生協同作用，提高凝膠的彈性和保水性。
因卡拉膠有形成親水膠體、凝膠、增稠、乳化、成膜、穩定分散體等特性，所以常用于食品領域，如用在可可牛奶或可可麥乳精中可使可可粉均勻分散不下沉；用在奶油中可使花紋成型好，不易變形或壓塌；用在冰激凌和冰淇淋中可使脂肪和其他固體成分分布均勻，防止乳成分分離和冰晶在制造與存放時增大；用于肉制品可改善肉制品的韌度、成型性和切片性的同時不影響其色、香、味；加入酒和啤酒中還可除去使酒發混的蛋白質并使啤酒的泡沫穩定。除食品領域外，卡拉膠在皮革工業、陶瓷工業、紡織工業、造紙工業、天然橡膠工業等方面均被廣泛應用。卡拉膠還具有促進結締組織和骨膠原的生長及鈣的吸收、治療類風濕性關節炎、防治潰瘍、抗病毒和抗血凝等多種生理功能，在醫藥領域也有一定的研究。
來源
卡拉膠為構成紅藻植物細胞壁的主要成分，是一種親水性膠體，可從麒麟菜屬（eucheuma）、角叉菜屬（chondrus）和杉藻屬（gigartina）等海藻中提取出來，最初起源于愛爾蘭南部的卡拉根郡（CountyCarragheen），產地主要沿愛爾蘭、英國、法國和西班牙海岸分布，最大的產地是哈利法克斯愛德華王子（Halifax-Prince Fdward）島的海岸。不同種類的海藻所含卡拉膠的類型和數量不同，耳突麒麟菜（Eucheuma cottonii）和多刺麒麟菜（E.spinosum）是生產卡拉膠的主要原料，耳突麒麟菜在菲律賓海域產量最多，占世界總產量的一半以上，主要含-型卡拉膠；多刺麒麟菜則主要分布于印度尼西亞海域，主要含-型卡拉膠；；產于摩洛哥海域的杉藻（Gigartina acicularis）主要含-型卡拉膠。而角叉菜（Chondrus crispus）、星毛杉藻（Gigartina stellata）、Iridaea sp.等植物則含有多種類型卡拉膠。南海海域的瓊枝（Eucheuma gelatinae）、珍珠齒形麒麟菜（E.okamuria）和麒麟菜（E.muricatum ）主要含-型卡拉膠。
發現歷史
卡拉膠作為天然食品添加劑應用已有多年的歷史，最初起源于愛爾蘭卡拉根郡，沿海居民利用當地盛產的角叉菜作食用、藥用和肥料，18世紀初愛爾蘭人移民到美洲并帶去了種植角叉菜的經驗。1837年從愛爾蘭苔菜藻體中分離出了一種多糖，1842年德國使用卡拉膠用于釀酒業，1862年，斯坦福德（Stanford）以皺波角叉菜（Chondrus crispus）為原料提取出一種多糖膠體物質，1871年提出精制膠的專利，提取物為“carrageen”或“carrageenin”。卡拉膠在國外的商業化生產是從20世紀20年代開始的，1937年開始從愛爾蘭苔蘚植物中提取精煉卡拉膠，20世紀30年代美國東海岸開始生產角叉菜提物“carrageenin”，后根據國際多糖命名委員會的建議改名為“carrageenan”，中文名正式譯為“卡拉膠”。第二次世界大戰期間卡拉膠則被用于食品及其他方面代替日本瓊脂。20世紀40年代時，人們已經知道杉藻、麒麟菜等紅藻提取的多糖都屬于卡拉膠。1978年，歐盟食品科學委員會(SCF)批準了聯合國糧食及農業組織和世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會（JECFA）制定的卡拉膠ADI為0-75mg/kg bw，中國從1985年開始工業化生產卡拉膠，大部分用于食品或與食品有關的工業。2000年卡拉膠的全球銷量已達3.1億美元，聯合國糧農組織和世界衛生組織食品添加劑專家委員（JECFA）已確認卡拉膠是安全、無毒、無副作用的食品添加劑，并于2001年取消了卡拉膠每日允許攝入量的限制。美國是卡拉膠消費量最大的國家，加拿大、日本和法國等國家消費量也較大。
應用領域
食品領域
冷飲食品
卡拉膠雖然不適合作為主穩定劑，但其可增加冰淇淋的成型性和抗融性，提高其在溫度波動時的穩定性和乳蛋白在受熱時的穩定性，改善起泡提高膨脹率，幫助產品成型，使脂肪和其他固體成分分布均勻，防止乳清分離和冰晶在制造與存放時增大，提升冰淇淋的口感，放置時不易融化，使冰淇淋的生產更便捷可控。卡拉膠應用于冰淇淋中應注意：一是可以添加少量淀粉填充，數量多了就有粉質感，口感不佳；二是卡拉膠用量較少，多用于老化后凝凍過程中。
肉制品
卡拉膠在紅腸、火腿的生產中主要作持水劑，還可與蛋白質絡合，產生膠凝效應使肉質的組織結構更完整，改善肉制品品質，使產品細膩、切片良好、口感好，是制作火腿必用的添加劑。在機械去骨肉等高蛋白、低脂肪的肉制品中添加-卡拉膠，可改進產品的肉質強度和持水性，控制成品在蒸煮前后水分的流動性，以及產品凍結-解凍的穩定性；-卡拉膠在香腸等高脂肉制品中應用時，有助于維持乳化及水分的穩定性，減少蒸煮損失，提高成品的感官接受度。在全肌肉、細斬拌肉餡及混合肉制品的加工中卡拉膠大多作為穩定劑，用來維持水分及肉質的穩定性。對火雞、雞和鴨等蛋白質水合性比豬肉、牛肉、羊肉差的禽肉制品，則需要其他配料的輔助來保持肉質及水分的穩定性。
乳制品
卡拉膠具有穩定酪蛋白膠束的能力，可賦予乳制品各種形態和性質，在中性乳制品中應用廣泛。在奶制品飲料中用作懸浮劑，如用在可可牛奶或可可麥乳精中可使可可粉均勻分散不下沉，起懸浮和穩定的作用。在酸奶、奶油、奶酪中可作增稠穩定劑，能穩定乳狀配位化合物，誘發膠凝的形成。用在奶油中還可使花紋成型好，不易變形或壓塌。
果酒和啤酒
卡拉膠可作為澄清劑和泡沫穩定劑，能除去使酒發混的蛋白質并使啤酒的泡沫穩定，其凝沉作用完全且快速。
人造蛋白質纖維和人造肉
人造蛋白質纖維的生產中，蛋白質溶液必須經過老化過程以增加溶膠的黏度，卡拉膠和褐藻膠的加入可使蛋白質溶液不必經過老化過程就可用于紡絲，即使濃度低或未經純化的蛋白質也同樣可以，還能改善紡成的纖維的強度和吸水性，節約時間和成本。有了人造蛋白纖維后可用卡拉膠作黏合劑將這些蛋白質纖維聯結在一起，結成塊狀進一步用于生產人造肉。
水果凍和布丁
卡拉膠是制作果凍首選的凝膠劑，它獨特的凝膠特性使其制成的水果凍富有彈性且沒有離水性。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，制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。
糖果
用卡拉膠生產的透明水果軟糖爽口不黏牙，比用瓊脂做得透明度好且價格較低。用于生產一般的硬糖和軟糖可使糖果的口感滑爽更富彈性，黏性小，穩定性增高。
飲料
在水果汁中加入卡拉膠作懸浮劑和穩定劑，能使細小的果肉顆粒均勻地懸浮在果汁中，減緩其下沉的速度，貨架壽命也比用黃原膠的長。卡拉膠的黏度較低，不會使果汁糊口并可提升飲用時的口感。
罐頭
在普通類罐頭以及魚或肉等罐頭中作凝固劑，產品含可溶性固形物的含量、pH值及是否加糖均不影響卡拉膠的作用，適用性強于明膠和果膠。
面包、奶油點心
新鮮的面包軟而富有彈性，加入卡拉膠能增加新鮮的面包的保水能力，從而延緩老化，避免硬度和脆性的增大及特殊風味的消失。
工業領域
卡拉膠在日用化工行業如牙膏、潤膚制品、洗發香波、洗滌劑、空氣清新劑等的加工制作中均有應用。如加入卡拉膠的洗滌劑對防止再被玷污的作用比羧甲基纖維素鈉好；加入液體洗滌劑中能改善分散和貯存性能；用于化妝品中可與丙三醇等混用制成潤膚劑被皮膚吸收；作為乳化劑加入到乳液和洗發香波中，可使產品潤滑柔軟、還可改善乳液的穩定性。在生物化工行業卡拉膠可作為很好的固定化酶載體生產很多產品，如固定化大腸桿菌細胞以生產天門冬氨基酸；固定黃色短桿菌細胞以生產L-DL-蘋果酸；固定假單孢桿菌以生產β-氨基酸；固定葡萄糖異構酶以生產果糖。有操作簡便，酶活性高，半衰期長，機械強度大的優點，且凝固溫度有高有低能滿足不同的需要。
還可作紡織品和紙的上漿料應用于紡織業和造紙業；卡拉膠能與黏土結合形成絡合物，應用于陶瓷業能使陶瓷制品的染料均勻地分散在釉料中并調節其黏稠度；卡拉膠作天然乳液的凝結劑被用于天然橡膠工業；在除草劑和殺蟲劑中作為懸浮劑、黏著劑或乳化劑，能顯著提高防治病毒農藥的藥效。卡拉膠含有的硫酸酯基團與金屬離子結合具有阻燃作用，與其它材料進行復配可合成具有生物基質的阻燃材料；因其無毒性和成膜性還能用來制備具有抗菌效果的可食性膜用于食品包裝。
醫藥領域
卡拉膠大量用于醫藥行業，如作為微生物培養基、緩釋膠囊/片劑、藥膏基、魚肝油乳化劑等。在多種非注射給藥劑型，包括混懸劑、栓劑、片劑、膠囊劑和局部用凝膠劑均有應用，用作藥膏劑不玷污衣服，易洗凈；含氨基的藥物能與賦形劑卡拉膠中的硫酸基結合成鹽并在體內緩慢釋放，延長藥效；與明膠混用制作的膠囊透明度優于單用明膠者。作為微生物的培養基在硬度、持水性、透明度、細菌生長的數量與菌落大小形態等方面均好；卡拉膠還具有可溶性粗食纖維的基本特性，體內降解后的卡拉膠與血纖維蛋白形成可溶性的絡合物，被大腸細菌酵解后成CO2、H2、甲烷及甲酸、冰醋、丙酸等短鏈脂肪酸，可成為益生菌的能量源。卡拉膠本身具有特殊的醫藥療效，可作鎮咳劑，對皰疹病毒科、艾滋病、黏液病毒、棒狀病毒等具有廣譜抑制活性，對免疫系統也有持續性作用，是有效的抗胃蛋白酶活、抗潰瘍、抗凝血藥物質，其水解物可預防和治療胃潰瘍。
其它
卡拉膠在感光材料應用中可代替明膠作感光乳劑，也可加在明膠乳劑中作抗靜電劑；還可作為能源材料的無毒碳源材料應用于儲能與轉換器件中。卡拉膠與水彩顏料組分中顏料和填料結合，能使顏料分散均勻而且穩定；用卡拉膠制備的石墨懸浮劑能在金屬拔絲工藝中作潤滑劑；加了卡拉膠的電鍍液能使鍍層變厚和光亮；
生理功能
促進結締組織和骨膠原的生長及鈣的吸收
皮下注射卡拉膠產生結締組織可逆刺激生長，能促進結締組織和骨膠原的生長，增加骨骼對鈣的吸收。
治療類風濕性關節炎和防治潰瘍
卡拉膠對類風濕性關節炎也有療效。通過皮下注射或靜脈注射卡拉膠的多糖復合液后，可阻止骨膜中的成粒作用，使骨膜細胞明顯增生，起到治療作用。卡拉膠能在酸性條件下降解，可調節胃黏液中硫含量恢復正常，防止潰瘍的發生，且可與黏膜層上黏蛋白結合形成更具抵抗力的膜性結構，對胃腸黏膜起保護作用，多糖硫酸酯也可起到抗潰瘍作用，所以可防治胃潰瘍和十二指腸潰瘍。
抗病毒和抗血凝功能
卡拉膠在抗病毒，抗血凝及免疫方面亦具有重要的生理活性。如卡拉膠對皰疹病毒科（HSV，Herpes Simplex Virus）、人類免疫缺陷病毒（HIV，Human Immunodeficiency Virus）、B型流感病毒科和流行性腮腺炎病毒有抑制作用；卡拉膠可做抗血凝劑，因其有與肝素近似的抗凝血藥作用，因為-型卡拉膠硫酸根含量高，所以其抗凝血作用強于-型卡拉膠，-型卡拉膠抗凝結活性最高。卡拉膠還具有抗血小板聚集活性的作用，-型卡拉膠可輕微阻止血小板釋放ADP引起的血小板聚集，-型和-型卡拉膠則無此作用，瑞斯托菌素引起的聚集可被所有類型的卡拉膠阻止；卡拉膠還可削弱對T細胞依賴的抗原的補體活性和體液反應，能抑制細胞介導的免疫延長移植體的存活時間，在臨床可作為免疫抑制劑。
其它
卡拉膠是一種食物纖維，不被人體消化，可做通便藥促進腸道蠕動用于便秘的病人，也同樣具有通常食物纖維所含有的降低血液中膽固醇、控制血糖和減肥的作用；適中分子量的卡拉膠對肝癌等有極高的抑癌率，低分子量的卡拉膠寡糖對癌細胞的細胞毒性和對肝酶素活性的抑制上都有很大的作用；化的卡拉膠還可能有降低血糖的功效；在提高機體免疫力、抗腫瘤、抗輻射、降血脂、降膽固醇等方面均有應用。
分子結構
卡拉膠的化學結構主要是硫酸半乳糖和硫酸-3，6-脫水半乳糖酯共聚物的鉀、鈉、鎂或銨鹽，糖單元以α-1，3-糖苷鍵和β-1，4-糖鍵交替連接，天然卡拉膠不是均一的多糖，而是多種均一組分的混合物或者是結合型結構，結構中還有碳水化合物單元，如木糖、葡萄糖和糖醛酸。其硫酸酯基存在于某些或所有的半乳糖單元中，根據半乳糖殘基上硫酸酯（—OSO3）在吡喃糖（六環糖）環上的結合型態分為7種類型：-型、-型、-型、-型、-型、-型、-型，又歸為5個族（β族、族、族、-卡拉膠和-卡拉膠）。工業上主要生產和使用-型、-型和-型三種，結構圖如下。
其中-型是強膠凝共聚物，含有25%的硫酸酯和34%的3，6-脫水半乳糖；-型卡拉膠是凝膠共聚物，含有32%的硫酸酯和30%的3，6-脫水半乳糖；-型卡拉膠是非凝膠聚合物，含有35%的硫酸酯，不含3，6-脫水半乳糖（百分比均按質量分數計）。
理化性質
卡拉膠為白色或淺褐色顆粒或粉末，無臭或微臭，口感粘滑。溶于約80℃水，形成粘性、透明或輕微乳白色的易流動溶液。有的產品稍帶海藻味，相對分子質量為788.6587，低倍顯微鏡下，乙醇沉淀得到的卡拉膠小顆粒像短纖維的斷片，滾筒干燥得到的卡拉膠小顆粒像小薄片。卡拉膠粉碎到99.5%可通過40目的標準篩。顆粒的平均密度約為1.7g/cm3。滾筒干燥的片狀粉末定額密度為0.6g/cm3，乙醇沉淀的粉末定額密度為1g/cm3。-型卡拉膠黏度最高，-型黏度最低，商品用卡拉膠的黏度在5～800厘泊之間。-型卡拉膠凝固點與融點的差值為10～15℃，-型卡拉膠僅5℃。-型卡拉膠形成的水凝膠脆、硬且泌陽河性較大，而-型卡拉膠的水凝膠有彈性但無泌水性。
溶解性
易溶于熱水，可形成半透明的膠體溶液，在熱水或熱牛奶中所有類型的卡拉膠都能溶解，在70℃以上熱水中溶解速度則提高。-型卡拉膠、-型和-型卡拉膠的鈉鹽能在冷水中溶解，而-型卡拉膠的鉀鹽或鈣鹽在冷水中只能吸水膨脹不能溶解；不溶于甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇和丙酮等有機溶劑，用這些溶劑作為沉淀劑可使卡拉膠從水溶液中沉淀出來。乙醇、丙三醇等可與水溶液混合的溶劑也可加入到卡拉膠水溶液中。大多數情況下，-型與-型在牛奶系統中一同使用可獲得一種懸浮液或奶油凝膠。
穩定性
卡拉膠的熱穩定性好，干的粉末狀卡拉膠很穩定，長期放置不會很快降解，室溫下放置超過一年強度無明顯降低。卡拉膠帶有負電荷，是親水膠體，在水溶液中能形成穩定的水化層，加入酒精等脫水劑時可使其變為疏水性。當加入電解質時，則易發生鹽析現象。在中性或堿性溶液中穩定（pH=9時最穩定），加熱也不會發生水解，卡拉膠在酸性溶液中（尤其是pH值≤4.0）易發生酸水解，凝膠強度和黏度下降；為了盡量減少水解的影響，酸應在食品存放和灌裝前立即添加。凝凍狀態下的卡拉膠穩定性高于溶液狀態，在室溫下被酸水解的程度也比溶液狀態小。
流變性
卡拉膠具有無支鏈的線性大分子結構及高聚物電解質的特性，所以其水溶液具有高度黏性和膠凝的特點，在低濃度時可形成低黏度的溶膠，接近牛頓流體，濃度升高則形成高黏度溶膠，呈非牛頓流體，有增稠性。其黏度又因海藻種類、加工方法和類型不同而有所差別，一般-型卡拉膠黏度最高，-型黏度最低，商品用卡拉膠的黏度在5～800厘泊之間，通常比瓊脂黏度高。黏度隨放置時間、煮沸時間的延長及溫度的升高而降低，隨濃度的增加和分子量的增大而提高，電解質加入有降低黏度的作用。
凝膠性
卡拉膠形成的凝膠是熱可逆的，加熱時熔化，冷卻時又恢復為凝膠，它的融點高于凝固點，但兩者相差較小，如-型卡拉膠為10～15℃，-型卡拉膠僅5℃。-型卡拉膠形成的水凝膠脆和硬、且泌水性較大，-型卡拉膠的水凝膠有彈性無泌水性，但其在乳液中形成的凝膠則有泌水性，凝膠濃度低或壓力增加時，泌水性也會增加，在-型卡拉膠中可加入適量的豆角膠防止其凝膠泌水。卡拉膠的凝固點、融點和泌水性與原藻種類、卡拉膠類型、制造方法、凝膠濃度、壓力和電解質含量等有關。
只有-型和-型卡拉膠的水溶液能形成凝膠，全部成鈉鹽的卡拉膠在純水中不會凝固，加入鉀、銣[rú]、銫[sè]、銨[ǎn]或鈣等陽離子后可使其凝固性提高。在一定的范圍內，隨陽離子濃度的增加凝固性會增強。-型卡拉膠與鉀離子形成堅硬的凝膠，而-型卡拉膠與鈣離子相互作用形成柔軟、富有彈性的凝膠。所有溶解于熱牛乳中的卡拉膠產品都會在冷卻時生成凝膠，有陽離子存在也不會發生凝凍的-型卡拉膠含量達到牛乳質量0.20%時，也可生成牛乳凝膠。
蛋白質反應性
卡拉膠結構中含有硫酸酯（-OSO3），因此與帶荷的蛋白質類酯、葡聚糖和金屬離子(Fe3+、Ca2+、Cu2+等）能產生靜電吸附作用。是天然膠質中唯一具有蛋白質反應性的膠質，在介質pH低于等電點時蛋白質大分子帶正電荷，與帶負電荷的卡拉膠分子發生反應，可將凝膠強度提高10倍左右。介質pH高于蛋白質的等電點時蛋白質大分子帶負電荷，加入帶負電荷的卡拉膠可避免金屬離子（如 Ca2+）對蛋白質發生的凝析作用。卡拉膠與蛋白質反應能起乳化作用，使乳化液穩定。
協同性
卡拉膠可與多種膠復配，與槐豆膠、魔芋膠、黃原膠等膠體可產生協同作用，提高凝膠的彈性和保水性。多糖可影響卡拉膠的凝固性，添加了黃原膠的卡拉膠凝膠會更柔軟、黏稠和富有彈性，黃原膠與-型卡拉膠復配可降低食品脫水收縮；-型卡拉膠與魔芋膠相互作用可形成具有彈性的熱可逆凝膠，與槐豆膠復配可顯著提高其凝膠的強度和彈性，玉蜀黍屬和小麥淀粉對其凝膠強度也有所提高，但羥甲基纖維素則會降低-型卡拉膠的凝膠強度，而土豆淀粉和木薯淀粉對其則無作用。
凝膠形成
機理
卡拉膠的凝膠形成過程分4個階段：1.卡拉膠溶解在熱水中，分子呈不規則的卷曲狀（圖A）；2.溫度下降到一定程度，分子呈單螺旋體（圖B）；3.溫度再下降，分子間形成雙螺旋體的立體網狀結構，開始出現凝固現象（圖C）；4.溫度再下降，雙螺旋體聚集形成凝膠（圖D）。
影響因素
陽離子
陽離子對-卡拉膠和-卡拉膠的凝固性影響很大，完全成鈉鹽的-卡拉膠和-卡拉膠在純水中不會凝固，加入少量的K+、Ca2+、NH4+、Rb+、Cs+等陽離子則很大地提高卡拉膠的凝固性，在一定范圍內，凝膠強度隨這些外加離子濃度的增加而增強。
分子構象
卡拉膠分子中3,6-脫水-D半乳糖(3,6-AG)的含量、硫酸基的含量和連接的位置會影響卡拉膠的凝固性。-卡拉膠、-卡拉膠、-卡拉膠、-卡拉膠和-卡拉膠呈C1椅式構象，使分子在形成單螺旋時方向改變生成一個扭曲，會妨礙雙螺旋體及凝膠的形成。-卡拉膠1,3-連接的半乳糖C2位和1，4-連接單位在C2位上的硫酸基，堵塞在兩股螺旋之間，也會妨礙雙螺旋及凝膠的形成；-卡拉膠和-卡拉膠用堿處理或酶處理后，C1椅式構象轉變成1C椅式構象，原來的“扭曲”便被去掉，聚合物變得更規則化，就會分別轉變成有凝固性的-卡拉膠和-卡拉膠。-卡拉膠堿處理后轉變成-卡拉膠，1，3-連接半乳糖的C2位置上連有硫酸基所以還會妨礙凝膠的形成。
溫度
當降至30℃時，體系的彈性成分增加，開始向凝膠轉化，此時的溫度為凝膠溫度。隨著溫度的降低卡拉膠分子先由無規則雜線團結構形成單螺旋體結構，溫度進一步降低就可形成雙螺旋體，溫度再下降，雙螺旋體進一步締合聚集體，最后形成完整有序網狀結構；而溫度升至到50℃時，體系的凝膠開始向溶液轉化，此時的溫度為熔化溫度，隨著溫度的升高卡拉膠由有序網狀結構解體為雙螺旋體，進一步分解為單螺旋體，再解體成無規則雜線團結構。
凝膠時間
出凝膠強度隨時間的延長而逐漸增大，時間為8h凝膠強度達到最大，12h后開始下降。因為凝膠網狀結構穩定后會釋出游離水分，導致脫水收縮，使強度下降。
KCl濃度
卡拉膠的凝膠性受電解質的影響極大，陽離子對其影響大小的順序為：Cs+>Rb+>K+>NH4+>Na+。當陽離子都是K+而陰離子不同時，其影響大小的順序為：OAc->Cl->SO42->Br->HPO42->NO3-。陰離子的作用比陽離子小。卡拉膠濃度為0.5%，KCl濃度在0～0.8%之間時，凝膠強度隨著KCl濃度的增加而增加；而當KCl濃度大于0.8%時，凝膠強度則開始迅速下降。
電解質
不加電解質的卡拉膠凝膠強度很低，加入少量KCI后，可大大提高凝膠強度，加入量為1.0%～2.0%時凝膠強度達到最高點。對木棉卡拉膠來說RbCl的作用最大，其次是KCI、Rb2SO4、CsCl、NH4Cl。而KCI對耳突麒麟菜卡拉膠的作用最大，其次是CaCl2、NH4CI、CsCI、Rb2SO4。
多糖
槐豆膠是一種半乳甘露聚糖，能提高-卡拉膠的凝膠強度和彈性，瓜爾膠則無此作用，這兩種多糖對-卡拉膠也無此作用。玉米和小麥淀粉也可提高卡拉膠的凝膠強度，羧甲基纖維素則降低凝膠強度，而土豆淀粉和木薯淀粉則無作用。
其他
某些醇類可提高卡拉膠的凝固性，卡拉膠能溶于熱的丙三醇和乙二醇中，冷卻后即可形成硬的凝膠。卡拉膠在水中形成凝膠的濃度需達到1%左右，而在牛奶中只需0.2%左右，因為卡拉膠能與蛋白質起反應，與在水中形成凝膠的機制不同。
提取方法
將海藻原料洗凈（漂白）并瀝水曬干后放入提取鍋中，加30~50倍水或適量稀堿液，蒸汽加熱（100℃左右），然后向提取液中加入助留劑后過濾，經干燥粉碎即得。或邊攪拌邊向提取液中加入乙醇等醇類溶劑，分離沉淀并干燥、粉碎即可得到。
安全事宜
安全標志
貯存
卡拉膠是一種穩定但易吸潮的多糖，應儲存于陰涼干燥處。
毒性與安全性
卡拉膠的ADI為0~75mg/kg（bw），大鼠經口的半數致死量（LD50）為5.1~6.2g/kg（bw）（其鈣鹽和鈉鹽混入25%的玉米油），卡拉膠不被胃腸道吸收，無證據表明口服會導致潰瘍或對人體造成危害。在正常食用量下，多數研究證實卡拉膠不會對人體健康造成負面影響；但過量攝入時，可能引起部分人群消化系統不適（如腹脹、便秘或腹瀉），少數情況下還可能出現頭痛、頭暈、惡心、嘔吐等癥狀，部分人群甚至會發生過敏反應（如皮疹、呼吸困難、口腔腫脹）。關于嬰兒奶粉中的使用，2015年世界衛生組織專家組經再次評估認為，卡拉膠可用于嬰兒奶粉或特殊醫療用途食品，沖調后用量需控制在每升1克以下；目前我國嬰兒奶粉標準規定，卡拉膠沖調后用量不超過每升0.3克，此限量與歐盟一致，但歐盟不允許卡拉膠用于4個月以下嬰兒。美國食品藥品監督管理局將卡拉膠列為安全的產品。其安全無毒性質也被聯合國糧食及農業組織和世界衛生組織食品添加劑專家委員（JECFA）所確認，并于2001年取消了ADI的限制。但其肌內注射可引發實驗性動物炎癥，所以常用于建立炎癥動物模型。
相關法規
參考資料 >
Opinion of the Scientific Committee on Food on Carrageenan.Europa Commission .2023-10-06
CID 71597331 | C23H23FN4O7Zn | CID 71597331 - PubChem.PubChem.2023-10-05
CFR - Code of Federal Regulations Title 21.U.S. Food and Drug Administration.2023-10-06