海藻胶的制备方法和应用实践

海藻胶属于海藻多糖，是海藻中所含的各种高分子碳水化合物，它们都是水溶性的，具有高黏度或凝固能力。至今工业生产的海藻多糖主要有琼胶、卡拉胶、褐藻胶，又称为海藻工业的三大藻胶，是海藻化工的主要产品。

（一）褐藻的组分

1.褐藻胶（Algin）

褐藻胶包括水溶性的海藻酸钠、海藻酸钾等碱金属海藻酸盐类和水不溶性海藻酸及其与二价或二价以上金属离子结合的海藻酸盐类[44-46]。在海带中，海藻酸与不同的金属离子相结合，主要以海藻酸盐的形式存在于藻体的细胞壁和细胞间质中，其生物学功能主要是为褐藻细胞提供结构支撑和参与离子交换[47，48]。海藻酸是由β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古罗糖醛酸（G）经过1，4键合形成的一种阴离子型电荷密度较高的无规线性嵌段共聚物（图4-13～图4-15），其中G单元与M单元是C-5位的立体异构体，两者的区别主要在于C-5上羧基位置的差异，因此导致了两者聚合后的空间结构和理化性质差异很大；G单元中的羧酸位于C—C—O的三角形的顶端，相对于M单元具有更大的活性，而M单元的生物相容性比G单元更优良。根据GM单元的链接方式不同，海藻酸分子链可分为三种片段：聚甘露糖醛酸片段（MM）、聚古罗糖醛酸片段（GG）和甘露糖醛酸-古罗糖醛酸杂合段（MG），如图4-15所示。海藻酸中均聚的M单元嵌段是以1e-4e两个平伏键的糖苷键相连，其构象接近晶体结构中的双折叠螺丝状，两M的O（5）—H和O（3）—H间存在链内氢键，因O-5是环内氧，故此氢键较弱，这使得MM嵌段的韧性较大，易弯曲；均聚的G嵌段为双折叠螺旋构象，两G间以1a-4a两个直立键的糖苷键相连而成，O（2）—H和O（6）—H间存在链内氢键，由于O（6）为羧基氧，分子负电荷比M的环内氧大，结合更紧密，呈锯齿状，不易弯曲，灵活性低。在水溶液中海藻酸盐的弹性按MG、MM、GG的顺序依次减少，且MG嵌段在pH较低时比其他两种嵌段共聚物的溶解性能更好[49]。

图4-13　β-D-甘露糖醛酸（M单元）

图4-14　α-L-古洛糖醛酸（G单元）

图4-15　海藻酸盐的结构式

2.褐藻糖胶（Fucoidan）

褐藻糖胶是存在于褐藻细胞壁基质中的细胞间多糖，多年生的墨角藻类褐藻糖胶的含量高达20%，生长在海洋较深处的海带中含量较低，为1%～2%，褐藻糖胶的生物学功能可能是当退潮藻体暴露在空气中时，为藻体提供湿润环境，有吸潮防干的作用。褐藻糖胶是以小液滴状存在于细胞间组织或黏液基质中，随着褐藻环境的变化能与少量褐藻胶一同从叶片表面分泌出来。褐藻糖胶是一种具有复杂结构的褐藻硫酸化多糖，由L-岩藻糖和硫酸酯基团构成。褐藻糖胶有潜在的医学治疗性能，包括抗菌消炎性、阻凝性和抑制癌细胞再生作用，褐藻糖胶的生物活性决定于褐藻的来源种类、分子组成和结构（图4-16）、分子电荷密度、所结合的硫酸盐和褐藻胶产品的纯度。

3.海带淀粉（Laminaran）

海带淀粉也称褐藻淀粉，是一种水溶性多糖，其生理功能类似于高等植物的淀粉，但化学性质与结构并不相同。海带淀粉为白色粉末，是分子量较低的多糖（约为5kg/mol），以1-3连接的β-D-葡萄糖（图4-17），不溶于冷水，但易溶于热水。海藻淀粉有两种分子链结构（M/G），一种是以D-甘露醇结尾的M链和以D-葡萄糖结尾的G链；同时，海带淀粉的主链上含有6-O-支链和β-（1-6）-链内连接。β-D-葡萄糖可以增强机体的免疫系统，具有提高机体的抗菌性和抗肿瘤活性的作用。海藻淀粉通过与β-葡萄糖细胞感应器结合可以激活巨噬细胞、中性粒细胞和NK细胞，这种抗菌和免疫调节作用与海藻淀粉高度复杂的分子结构相关[50]。

图4-16　褐藻糖胶分子结构

图4-17　海藻淀粉分子结构

4.海藻纤维素（Cellulose）

海藻纤维素为海带细胞壁的主要组分，分子结构为β-（1-4）-葡萄糖（图4-18）。虽然海带细胞壁中同时含有海藻酸盐，但是海藻纤维素是海带主要的结构组成物质。海藻纤维素为海带茎部中纤维素含量为8%～10%，叶片中含量较低为3%～5%。

5.甘露醇（Mannitol）

甘露醇和海藻淀粉都是褐藻的主要储能物质，与海藻淀粉不同甘露醇是一种单糖，它存在于每一种褐藻植物中，含量最高可达海藻干重的30%，作为海藻光合作用的初次累积物甘露醇具有渗透调节功能。

6.蛋白质（Protein）

蛋白质在绿藻中含量为10%～25%，在红藻中含量较高为30%～50%，褐藻中的含量较低为5%～12%（以海藻干重计）。

7.灰分（Ash）

褐藻成分如表4-1所示。

图4-18　海藻纤维素分子结构

表4-1　褐藻纲成分含量表

（二）褐藻胶相关性质

1.褐藻胶在海藻中的存在形式

1964年，Haug提出海藻中存在以海藻酸钙为主的不溶性的混合海藻酸盐，所以他认为提取海藻酸钠须分成两个步骤：首先把不溶性的海藻酸盐转化成可溶性的海藻酸钠，然后把海藻酸钠分散到提取液中。

1967年，Shah等研究了利用马尾藻（Sargassum）提取海藻酸钠，他认为海藻酸在海藻中是以自由酸的形式存在，而不是其他研究人员报道的以钙盐等海藻酸盐的形式存在。1968年，Myklestad的研究指出海藻酸在藻体中以混合盐的形式存在，并且以钙盐为主。1974年，研究巨藻和紫菜发现在海藻中67%的海藻酸与钙离子和镁离子结合。

Gustavo Hemandez.Carmona等认为褐藻中海藻胶主要以海藻酸钙的形式存在，还含其镁盐、钾盐、钠盐。褐藻叶状体结构的完整性主要依靠海藻酸，它有形成凝胶和粘性溶液的能力，它赋予海藻以良好的柔韧性。这种结构的完整性在外部环境强烈的条件下可以被破坏，使得混合的海藻酸盐以水溶性的海藻酸钠的形式提取出来。

2.凝胶特性

海藻酸钠在pH5.8～7.5之间可吸水膨胀，溶解成均匀透明的液体，pH5.8以下时其水溶性下降，并逐渐形成凝胶，pH降到3.0以下时，海藻酸则脱水析出。另外，海藻酸及海藻酸钠在与钙离子等多价阳离子接触时很容易形成海藻酸盐凝胶，并具有较高的胶体稳定性。

褐藻经加工后，得到的海藻酸盐是水溶性的钠盐，当水溶性的海藻酸盐与多价反离子（如Ca2+、Al3+、Zn2+等）混合后，会发生胶凝作用，而海藻酸盐与二价离子的凝胶性主要依赖于G区的数量和长度。海藻酸钠大分子中两均聚的G嵌段经过协同作用相结合，中间形成了钻石形的亲水空间（图4-19），而当这些空间被Ca2+占据时，Ca2+与G上的多个O原子发生螯合作用，使得海藻酸链间结合得更紧密，协同作用更强，链间的相互作用最终将会导致三维网络结构即凝胶的形成。而在此三维网络结构中，Ca2+像鸡蛋一样位于蛋盒中，与G嵌段形成了“蛋盒”结构。海藻酸盐除了与多价金属阳离子发生凝胶外，还能与阳离子多糖或聚电解质形成离子交联，例如，海藻酸盐与壳聚糖或聚L-赖氨酸等交联后形成膜。

图4-19　G单元与M2+和M3+形成的螯合结构

从不同的海藻中提取的海藻酸，其G/M的比值不同，所以形成的凝胶性能也会不同。G段含量较低的海藻酸盐在低钙水平时其冻胶强度较高，这表明G段含量较低时，钙的协同效应比较明显。高M型的海藻酸盐的凝冻强度属于中等至低水平的，所得到的凝胶软而有柔性，并具有很好的冷冻融化稳定性和抗脱水收缩性；而对于高G型来说，则得到高凝冻强度的脆性凝胶，具有优良的热稳定性。水的硬度对凝胶强度也有影响，对于高M海藻酸钠来说，水硬度的变化对凝胶强度影响较小；而对于高G海藻酸钠来说，则影响较大。

3.可降解性

海藻酸及盐在储藏过程中受温度、光照、金属离子、微生物等影响，会发生不同程度的降解，在中性条件下降解速度较慢，pH小于5或大于11时降解速度明显加快，温度高于60℃降解明显，所以一般要室温下避光储存。

海藻酸钠无论在水溶液中还是在含一定量水分的干品中，都会发生不同程度的降解，其特征是黏度的不断下降，平均分子质量和相对分子质量分布范围也会不断变化。海藻酸的降解现象表现为热降解、酶降解、机械降解、射线降解以及其他各种药剂降解等，在人体内会缓慢降解为甘露糖和古罗糖，随尿排出体外。

马成浩等[52]研究表明，由于M/G比例的差异，从海带、马尾藻提取的海藻酸钠有不同的热降解温度。海带中提取的海藻酸钠在60℃加热1h后，黏度开始下降；而马尾藻提取海藻酸钠在80℃加热1h，黏度才开始下降。M区比例增大，海藻酸钠的热稳定性下降；G区比例增大，海藻酸钠热稳定性上升。同时也表明紫外光对海藻酸钠有明显的降解作用，海藻酸钠在稀溶液状态时降解更加明显，在同时照射8h后，1%稀溶液黏度下降约是含水量为13.54%干品的13倍。

（三）海藻酸钠的提取方法

由褐藻纲海藻提取海藻酸钠的方法在文献中报导的很多，总的来说大致包含以下几个过程。

1.预处理过程

根据Whyte等[52]对海囊藻和巨藻的研究认为，海带在经淡水沥洗后，只能去除里面的无机成分和褐藻糖胶等物质，处于结合态的褐藻酸盐则不会游离出来，即使是经过比较彻底的沥洗，也还是会近乎全部保留下来。

1939年，Gloahec提出海带加入甲醛溶液后其内部的水溶叶绿酸会被固定在海藻组织中，使得提取液的颜色变化会显著降低。1964年，Haug提出提取液的变色与酚的成分有关，预处理过程中褐藻与稀酸作用时，在提取液中存在某种物质能使酚的成分下降。1967年，Shah提出褐藻经过酸处理后，海藻酸钠的提取率为13.8%；未经过酸处理的为13.7%。海藻酸在海藻中是以自由酸的形式存在的，所以对于海藻酸钠的提取来说酸的预处理是无关紧要的。1968年，Myklestad提出在海藻中海藻酸是各种盐的混合物，但主要以钙盐的形式存在。他给出了预处理过程中Ca2+/H+离子交换反应的详细过程，并指出粒子大小、酸浓度、搅拌和反应时间决定了离子交换反应的速率。1974年，Duville指出67%的海藻酸是与钙离子和镁离子相结合的，未经酸的预处理在冷提取下产率为15.5%，50℃下热提取的产率为16%，经酸的处理热提取时产率为23%。1987年，Hernandez用酸做预处理，海藻酸钠的提取率为35%。

1992年，Hernandez、Reyes指出酸可在酸预处理过程中重复使用，只是伴随着钙离子交换率的下降，对海藻酸钠的产量不会造成大的影响。1995年，Arvizu[53]用0.0006mol/L的盐酸预处理，海藻酸钠的提取率为26.5%。Dora Luz Arvizu-Higuera等指出存在于海藻细胞质和细胞壁中的海藻酸成分的提取形式为海藻酸钠溶液，在此提取过程中会伴随一系列的离子交换反应，反应式如下：

为了节约盐酸用量，可以用连续回流装置进行预处理。海带在高pH下会有酚类物质产生，导致提取物黏度下降，颜色加深。因此在提取过程中需要对海带进行酸预处理，使海藻酸钠在适宜的pH环境中提出。

2.碱提取过程

袁秋萍等[54]提出了一种提取海藻酸钠的工艺技术：用浓度为4%的甲醛处理6h，然后用2%的Na2CO3溶液常温消化，5%的NaClO脱色6h，再加6%的HCl凝胶沉淀海藻酸，最后采用醋酸纤维素分离膜分离，得到纯度、黏度、色泽等均有提高的海藻酸钠样品，黏度最高达414mPa·s。王孝华[55]等以钙凝-离子交换法为基础，采用浓度为3%的Na2CO3溶液50℃下消化3h，海藻酸钠的提取率高达42.6%。李林[56]等提出了一种综合性的提取方案，能够分类提取海藻酸钠、海藻糖胶及海藻淀粉，利用DEAE纤维素柱和葡萄糖凝胶柱对海藻多糖进行纯化，用透析膜来脱盐，最后又研究了产物的分子量、电导率及黏度。周裔彬等[57]用过滤、离心、醇析等方法处理用0.1mol/L的HCl75℃处理了4h的干海带粉，得到了四种海带多糖。指出在酸液的作用下，海藻多糖由于海带细胞壁的破裂而游离出来，产率提高。但是作者并未对四种多糖的化学成分进行研究，也未考查分子量、黏度等指标。Pathak等[58]用1.5%的Na2CO3溶液在50～60℃与干海带反应2h，稀释后浮选分离，然后加入稀盐酸和不同金属离子分别制得海藻酸和海藻酸盐。

Truss等[59]用热提取、冷提取等三种方法从爱沙尼亚北部海域（波罗的海）的墨角藻（Fucus vesiculosus）中提取海藻酸钠，并对不同方法所得提取物的黏度及流变学性质进行了研究。该研究表明，海藻的收获时间及干燥条件对海藻酸钠的黏度影响很大，而提取过程中的温度决定了流变学性质及产率，温度稍有升高提取的海藻酸钠黏度就会下降，但产率却有所提高。Arvizu-Higuera等[53]用10%的Na2CO3溶液研究分别在常温及80℃处理12h，过滤后用体积比为1∶1的乙醇沉淀得到海藻酸钠。O Camacho等用30g过30目的两种不同的马尾藻粉浸泡一晚，在pH为4的盐酸溶液中搅拌15min，过滤后加入200ml pH为10的Na2CO3溶液搅拌2h，真空抽滤，醇析、洗涤，50℃干燥24h，得出海藻酸钠的产率分别为15.9%、20.9%，黏度分别为12.3mPa·s、21.6mPa·s。L.-E.Rioux等选用加拿大魁北克省海域三种褐藻（S.longicruris，A.nodosum和F.vesiculosus）进行海藻多糖的提取，首先在85℃下用85%乙醇处理（2×12h），在70℃下处理（2×5h），以除去色素和蛋白质，真空过滤，滤液为海藻淀粉和海藻糖胶混合物，海藻滤渣加入2%CaCl2溶液在70℃处理（3×3h），以便沉淀海藻酸与混合液中的海藻淀粉和海藻糖胶分离，离心，滤液为海藻糖胶，取沉淀物加入0.01mol/L HCl，pH2在70℃处理（3×3h），离心出海藻酸，加入3%Na2CO3溶液在70℃反应（3×3h），离心，滤液透析48h，冷冻干燥得海藻酸钠样品。最后对三种褐藻所得的海藻酸钠进行了分子量比较，并用1HNMR分析了三种样品G/M组成。Bjorn Larsen等研究了埃及红海海域5种褐藻（Cystoseira trinode，Cystoseira myrica，Sargassum dentifolium，Sargassum asperifolium，Sargassum latifolium），海藻30℃干燥一晚，磨碎过20目筛，加入0.5份37%甲醛溶液浸泡，然后加入50份0.2mol/L HCl处理，加入100份蒸馏水调整pH至7～8，过滤，在滤液中加入NaCl调整浓度至1%，加入等滤液体积的乙醇进行沉淀，得到海藻酸盐粗产品。用50份3%Na2CO3溶液处理沉淀物，过滤，透析滤液，用真空浓缩装置浓缩，加入NaCl至浓缩液浓度1%，再次用等体积乙醇沉淀出海藻酸钠。

3.提取液杂质分离

经过碱消化后的海带提取液由于包含纤维素、未溶解的藻体组织等物质，所以比较黏稠，如不经过大量水稀释，十分容易堵塞过滤介质，从而无法实现过滤分离，因此一般工业上还要配合浮选的方法。初步分离时是在稀释后的提取液中鼓入空气，较轻的杂质如纤维素、海带表皮等会随气泡浮到表层，而未溶解的海带组织、泥沙等较沉的物质则沉入底部实现分离，然后再经过滤实现进一步分离。这种方法虽然有分离效率较高的优点，但由于巨大的耗水量，一直是海藻酸钠提取产业中存在的问题。实验室提取时，为了完成杂液分离还可以采用离心法，杂液分离可以直接在较高的离心因数条件下完成，免去了稀释的步骤。因为大型螺旋离心机的离心因数都较小，小型管式离心机虽然离心因数较高但在工业中并不实用，所以在海藻酸钠的工业生产中离心分离法尚未得到应用。

4.纯化过程(www.xing528.com)

对于经分离后的海藻酸钠提取液进行纯化分离的路线大体有三种：酸析法、钙析法和醇析法。César G.Gomez[60]认为钙析法中海藻酸钠是由析出的海藻酸钙与加入的酸性介质发生阳离子交换后再加入碳酸钠中和得到的，这样得到的海藻酸钠相对分子质量较低，凝胶性能也较差；醇析法得到的海藻酸钠的产率较高，产品流变性好且步骤少，简便快捷。海藻酸钠提取过程如图4-20所示。

图4-20　从海藻中提取海藻酸盐的工艺流程

5.其他提取方法

马成浩等[51]提出用酶解法提取海藻酸钠，在pH为5，40℃下，在缓冲液柠檬酸钠中加入120u/g纤维素酶，用10%CaCl2溶液沉淀得到海藻酸钙。海带细胞壁由于纤维素酶的作用发生水解，促使海藻酸钠被溶出，提取率大幅提高，最高可达49%（以海藻酸钙计）。杨红霞等[61]在45℃、加酶量90U/g、反应18h的条件下，也得出类似的结论。

张慧玲等[62]在条件为pH2.0，温度65℃，液固比40∶1，提取时间3h时对海藻多糖进行提取，所得粗产品的提取率为8.094%。同时还在此基础上采用了酶辅助提取法对实验加以改进，在加入了木瓜蛋白酶之后提取率增加到13.17%，同时多糖中蛋白的除去率为65.5%。但是由于酶解反应耗时较长，纤维素不能水解完全，并且对pH、温度等要求严格，此法不适于工业连续生产。

目前海藻酸钠主要分为三级，分别为：药用级（执行标准：美国药典Ⅱ、Ⅲ版）、食用级（执行标准：GB 1976—2008）、工业级（执行标准：SC/T 3401—2006）。但是由于海藻纤维制备过程对于海藻酸钠纺丝液的浓度和不溶物含量存在较高的要求，现有的执行标准均无法满足海藻纤维制造原料标准，为此，2013年由青岛大学起草制定了制备海藻纤维专用的纤维级海藻酸钠生产标准（纤维级海藻酸钠制备如图4-21所示），制定了纤维级海藻酸钠的产品规格、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存标准，为生产纤维级海藻酸钠提供了充分的技术指标和有效的生产参考。

图4-21　纤维级海藻酸钠制备

（四）琼胶的制备与应用

琼胶，红藻胶主要种类之一，俗称琼脂、冻粉，是从石花菜、江蓠、鸡毛菜等红藻中用热水提取出来的一种海藻多糖。琼胶的组成和化学结构比较复杂，一般认为琼胶是由中性的琼胶糖和带电荷的琼胶酯组成。Knutsen[63]等提出以大写字母代表特定基团的命名方法（表4-2），很多有关琼胶、卡拉胶的论文都采用了这种命名方法。琼胶糖[（结构字母代号GLA），如图4-22所示]为一种不含硫酸酯的非离子型多糖，以1，3连接的β-D-半乳糖（G）和1，4连接的α-3，6-内醚-L-半乳糖（LA）交替连接起来的长链结构，是琼胶中能形成凝胶的中性多糖。琼胶脂又称硫琼胶[结构编号为（G-L或G-L6S，如图4-23所示]，为非凝胶部分，它在α-L-半乳糖的C6上带有硫酸基，相比琼胶糖，更易溶解在水中。琼胶中的硫酸酯含量很低，一般在1.5～2.5%之间。红藻胶相关结构如图2-14所示。

表4-2　不同红藻胶中发现的功能基团字母代号

续表

图4-22　琼胶糖结构式

图4-23　琼胶酯结构式（6-位羟基少量被硫酸酯基取代）

工业上琼胶的制备主要以石花菜和江蓠为原料，琼胶典型的工业制备方法如图4-24所示。

图4-24　琼胶制造工业流程图

加工方法主要是天然冻干法和机械加工法，其制品有条状和粉状产品。

琼胶具有很好的凝胶特性，加热至90℃左右呈溶胶状，当琼胶溶胶冷却时，琼胶分子呈螺旋形状组成双螺旋体，生成三维网状结构，进一步冷却，则双螺旋体聚集而生成较硬的凝胶（结构如图4-25所示），而且凝胶具有抗热性，因此，琼胶在食品工业上被用作软糖、罐头制品的凝冻形成剂，冷饮食品的稳定剂和乳化剂，用于制作糖果、面包、果酱、冰激凌、肉类和鱼类罐头、乳制品的包装及肉类的保藏等；琼胶在医药方面的应用也很广，可以直接作为药物，如作轻泻剂治疗便秘以及被用于细菌及其他微生物的理想培养基。

（五）卡拉胶制备与应用

图4-25　琼胶溶胶的凝胶结构机理

卡拉胶的化学结构是由硫酸基化或非硫酸基化的半乳糖和3，6-脱水内醚半乳糖通过α-1，3-糖苷键和β-1，4-糖苷键交替连接而成的线型多糖化合物，其多数糖单位中含有一个或两个硫酸酯基，多糖链中总硫酸酯基含量为15%～40%，而且硫酸酯基数目与位置同卡拉胶的胶凝性密切相关。根据其半乳糖残基上硫酸酯基团的不同，可分为k-型、ι-型、λ-型、β-型、μ-型、θ-型等13种，相互转化模式如图4-26所示。

图4-26　μ，υ，θ-型卡拉胶与κ，ι，λ-型卡拉胶相互转化模式

硫酸酯基团和3，6-内醚键，特别是硫酸酯基团，对卡拉胶的理化性能影响非常大。卡拉胶的凝胶形成、凝胶性能、流变学性质及其应用特性都与这两者紧密相关。一般认为硫酸酯含量越高越难形成凝胶。κ-型卡拉胶形成硬的脆性胶，有泌水性（胶体脱水收缩）；ι-卡拉胶中硫酸酯含量高于κ型卡拉胶，形成弹性的软凝胶；λ-型卡拉胶在形成单螺旋体时，C-2位上含有硫酸酯基团，妨碍双螺旋体的形成，因而λ-型卡拉胶只起增稠作用，不能形成凝胶。μ、ν-卡拉胶中α-（1，3）-D-半乳吡喃糖基含有C-6硫酸酯，在高分子长链中形成一个扭结，妨碍双螺旋体的形成，因此，μ、ν-卡拉胶也不能形成凝胶。主要含有μ、ν-卡拉胶的藻体在热碱的长时间作用下分别转化为κ、ι-型卡拉胶，且转化比较彻底。

目前商业化生产的主要的是k-型、ι-型、λ-型（图4-27），其理想结构的字母代号分别为：G4S-DA，G4S-DA2S和G2S-D2S，6S。三种卡拉胶硫酸酯含量分别为κ-型卡拉胶18%～25%，ι-型卡拉胶25%～34%，λ-型卡拉胶为30%～40%。且不含3，6-内醚半乳糖单元，不能形成凝胶结构。据研究，3，6-内醚半乳糖是琼胶、卡拉胶凝胶具备凝胶特性的主要结构因素。凝胶机理示意图如图4-28所示。

图4-27　卡拉胶分子结构式

图4-28　卡拉胶的凝胶机理

工业生产卡拉胶的基本流程如图4-29所示。卡拉胶用途广泛，可用于医药、食品工业及日用化工工业。在医药中可以代替琼胶做细菌培养基，其抗病毒、抗凝作用比琼胶更为优异；卡拉胶还具有预防动脉硬化和梗塞形成作用，对降血脂、增加骨骼对钙的吸收也具有较好作用；卡拉胶在免疫方面也有效果，食用卡拉胶在肠内仍具有吸收水分的作用，增加体积，是治疗便秘的良药。卡拉胶是食物纤维的一种，所以它也具有降低血中胆固醇、控制血糖和减肥等作用；在治疗胃溃疡方面也有很好的疗效。

在食品工业中，卡拉胶与琼胶的用途相似，利用其凝胶特性，广泛应用在食品饮料中，如将其加入水和果汁中可以制作果冻，在制作啤酒时可作为澄清剂、泡沫稳定剂；在牛奶布丁、冰激凌、酸奶酪等奶制品以及面包、蛋糕等焙烤食品，还有羊羹、豆沙馅、色拉酱、冷冻食品中都添加有卡拉胶。

图4-29　卡拉胶生产流程