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结冷胶凝胶具备天然琼脂、卡拉胶凝胶的特性，但琼脂、卡拉胶产量受限于自然条件，结冷胶是微生物合成胶，其产量不受限于自然条件。在我国食品添加剂使用卫生标准中，是已知食用安全，用量可以按生产需要适量使用的食品添加剂。结冷胶在国内已批量生产，不依赖进口。
结冷胶是一种微生物合成的胞外多糖(Exopolysaccharide)。胞外多糖实际是微生物发酵的代谢产物。许多微生物在生长代谢过程中，能够合成附着在细胞表面或分泌到胞外溶液中的黏液，即微生物胞外多糖，又称微生物代谢多糖。近年来，微生物胞外多糖以其安全无毒、理化性质优良等特性越来越受到食品、制药及其他行业的关注。
一、结冷胶简介
结冷胶(Gellan Gum)，又名结冷多糖或胶凝多糖。
以葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等糖类作碳源，以无机盐NH4NO3为无机氮源或蛋白质水解物为有机氮源及磷酸盐、微量元素和其他底物、在水及伊乐假单胞菌(Pseudomonas Elodea)菌种存在下通过控制最适宜培养温度30℃、控制pH值在6.8～7.4之间，发酵后经分离提纯而制得。
结冷胶的主链上都具有相同的四糖重复单元，依次为D-葡萄糖残基，D-葡萄糖醛酸残基、D-葡萄糖残基及L-鼠李糖残基(或甘露聚糖残基)。结冷胶产品有两种：一种是天然的高酰基结冷胶；另一种是脱酰基结冷胶。
结冷胶四糖重复单元在第一个葡萄糖残基的C-2位置上有一个甘油酯基，而在另一半的同一个葡萄糖残基的C-6位置上有一个乙酰基。
冷结胶的分子量：5×105。
1．结冷胶的鉴别方法
（1）在99ml的水中放入1.0g样品，搅拌约2小时，用5ml移液管吸此溶液，分批注入50ml10%氯化钙溶液中，可观察到蠕虫状凝胶的形成。
（2）在上述制备的溶液中，加入0.50g氯化钠，热至80℃，搅拌。保温80℃搅拌1分钟后，溶液任其冷却到室温，可形成坚实的凝胶。
2．结冷胶的一般性质
结冷胶是一种浅奶黄色粉末，是目前国际上集增稠性、悬浮性、乳化性、稳定性、成膜性、胶凝性、胶粘性、润滑性等等于一体，性能最优越的细菌合成胶。结冷胶无味、无毒、食用安全、易溶于水，在水溶液中显露高聚物阴离子，具有表面活性和其他独特的理化性质。
3．结冷胶的流变性
结冷胶的稀溶液就有很高的粘度，0.01～0.04%结冷胶的稀溶液就具备非牛顿流体的流变学特征，就具有切变稀化性、触变性以及需要一定的应力使流体开始流动等三个特点，且三者均随结冷胶溶液浓度的增大而增大。结冷胶的稀溶液是以弹性为主的粘弹性体系，弹性所占比例随结冷胶溶液浓度的增大而增大。
结冷胶凝胶(0.05～0.25%)的凝胶强度随结冷胶溶液浓度的增大而增大，随Ca2+浓度的增大呈先增大后减小的变化规律。Ca2+的最适用量为200～280mg/kg。
天然结冷胶的主链上因连接有酰基，使结冷胶形成的凝胶柔软，富有弹性而且凝胶的内聚力强，与黄原胶和刺槐显胶的性能相似；低酰基结冷胶因分子结构中的酰基全部或部分被去除，使得分子间空间阻碍作用明显减弱，形成凝胶因大分子间的内聚力增强，形成强度大、易脆裂的脆性凝胶，与卡拉胶、琼胶的脆性凝胶相似。
在工业上一般采用低酰基结冷胶。
结冷胶有优良的配伍性。可以和刺槐豆胶、瓜尔豆胶、HPC(羟丙基纤维素)、魔芋胶、PGA(海藻酸丙二醇酯)、田菁胶、HPS(羟丙基淀粉)配伍。
在复配时，上述非凝胶性食品胶水溶液,对结冷胶凝胶的质构特性无明显影响。但如加入明胶、黄原胶与刺槐豆胶的混合物、卡拉胶与刺槐豆胶的混合物、琼胶、淀粉等胶凝性食品胶时，可发生质构的明显变化。经研究：
结冷胶：黄原胶：刺槐豆胶＝2:2:1；结冷胶：刺槐豆胶：卡拉胶＝2:2:1；结冷胶：黄原胶：瓜儿豆胶＝2:2:1等复配比例所制得的凝胶，可代替琼胶、卡拉胶凝胶用于糖果及其他甜食。但是，应注意到复配所制得的凝胶其流变性的变化。例如，结冷胶、黄原胶、刺槐豆胶以2:2:1进行复配后所制得的凝胶体，其脆度由20%增至40%，而应力与应变之比则由350kPa下降至80kPa。
上述2:2:1复配胶不仅改善结冷胶的胶凝性，而且大幅度降低生产成本。其内在的原因基于三种高聚物大分子之间的相互配合、相互依存的内聚机遇相辅相成。
用低酰基结冷胶制备热可逆型凝胶需要两个条件：一是需要加热；二是要有一定量的阳离子存在。凝胶的强度、凝胶形成温度及融化温度与离子浓度及种类密切相关。结冷胶对于钙、镁离子特别敏感，用钙、镁二价离子形成凝胶要比用钾、钠一价离子有效，达到同样的凝胶强度，所需的钙、镁离子浓度只是钠、钾离子浓度的4%。
结冷胶的分子量、结冷胶分子的酰化度和结冷胶的浓度都是影响结冷胶凝胶性质的因素。结冷胶具有显著的温度滞后性，其凝胶形成温度在20～50℃之间，而凝胶融化温度在65～120℃之间，这种温度滞后性对食品工业具有重要的实用意义。例如，凝胶融化温度达到120℃，高温度灭菌就可以顺利进行。结冷胶凝胶在pH值3.5～8.0之间稳定。果胶酶、淀粉酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶、脂肪酶对结冷胶溶液的粘度及凝胶强度无影响。
二、结冷胶在糖果等甜食生产中的应用
结冷胶凝胶在pH值3.5～8.0之间稳定，适用于pH值4.0～8.0之间食品的生产。结冷胶主要用作胶凝剂，它的浓度在0.05～0.4%就能形成凝胶。结冷胶凝胶具有非常良好的透明性及坚实性，可代替琼脂生产一系列水晶糖。结冷胶也适合与其他食品胶联合使用于食品加工，赋予产品有独特的口感和风味，其使用前景非常广阔。
结冷胶的增稠、悬浮、乳化、稳定、保香、成膜、胶凝、胶粘、润滑等功能应用如下：
1．使pH值稳定在4.0～4.5的凝胶糖、压片糖、薄膜糖、珍珠糖、纤维糖、菱形糖、锭形糖、及系列果酱夹心糖，拉丝流质糖成为糖果新宠。
2．使太妃糖、奶糖、杏仁糖、茶叶糖、咖啡糖、椰子糖、甜橙糖、猕猴桃酱夹心糖、番石榴酱夹心糖、黑芝麻酱夹心糖、芒果酱夹心糖获得产品清新醒目的外观、品位均一的质地、浓郁优美的口感和方兴未艾的风味。
3．对于糖尿病人，蔗糖消化需要胰岛素对他们是致命的伤害。利用木糖醇、寡糖类代替蔗糖，虽可解决问题，但加上使用结冷胶使无蔗糖糖果获得清新醒目的外观、品位均一的质地、浓郁优美的口感和方兴未艾的风味，令糖尿病人更加喜欢。
4．结冷胶有助于在传统奶糖中加入鲜奶，提高奶糖的鲜味，有利于使微晶奶糖更加细腻、滑软、耐嚼，高温不变形。
5．结冷胶有助于开发甜、酸、苦、辣、咸、香、凉的糖果新品，并附加消炎润喉、护齿防蛀、消热降暑、消食健胃、醒目解酒等等功能。
6．结冷胶对改良胶基口香糖提供加入功能性配料，如防蛀齿、提神醒脑、降糖降脂、瘦身、清新口气等的可能性。
7．使pH值稳定在4.0～4.5的脆性果冻和弹性果冻相互配合，再加果酱裱花生产节假日果冻“蛋糕”，生日果冻“蛋糕”。
8．用结冷胶生产口感细腻、风味独特、微孔空气泡沫稳定而口感松软的耐温度骤然变化的冰淇淋。
结冷胶具备上述优异的特性，给糖果业注入扬旧创新的起点。但是，结冷胶的生产成本高，限制结冷胶的大规模开发应用。幸好结冷胶的效果好而用量少，特别是借助于结冷胶的协同增稠作用，2:2:1复配胶不仅改善结冷胶的胶凝性，而且大幅度降低生产成本。使结冷胶代替琼胶、卡拉胶生产凝胶软糖变为现实。进一步的摸索有待于糖果业同仁共同努力创造。（中国糖果工业网） |