結冷膠是上個世紀80年代繼黃原膠之后開發(fā)的最有市場的食品微生物多糖之一，與其他食品膠相比，結冷膠存在著明顯的優(yōu)勢，某些特性優(yōu)于黃原膠。

由于它具有優(yōu)異的性能、使用量低以及是微生物發(fā)酵而來具有快速生產(chǎn)的優(yōu)點，使得結冷膠在很短時間內被廣泛應用于食品工業(yè)中。

結冷膠過去稱多糖PS-60，它的常見凝膠是一種脆性膠，對剪切力非常敏感，食用時有入口就化的感覺。

由于結冷膠可以在極低的使用量下產(chǎn)生凝膠，0.25%的使用量就可以達到瓊脂15%的使用量和卡拉膠1%的使用量的凝膠強度，現(xiàn)已逐步代替瓊脂和卡拉膠在食品工業(yè)中的應用。

01、結冷膠凝膠的形成

結冷膠形成凝膠前需要制備其水溶液。低?；Y冷膠的水合溫度對于離子環(huán)境非常敏感?特別是對于二價陽離子。

低酰基結冷膠中混有鹽類?只能在冷的去離子水中部分水合。膠體的水合會進一步在其它的水質環(huán)境中被二價陽離子所阻礙。這種阻礙可以使低?；Y冷膠在冷水中易于分散而不結成塊狀。之后，膠體可以通過加入螯合劑，加熱或者同時使用上述兩方法而充分水合。

低酰基結冷膠凝膠的形成溫度?融化溫度和最終凝膠強度都受到陽離子?當然也包括螯合劑的影響。我們可以通過平衡螯合劑，pH值以及加入的陽離子用量來控制低酰基結冷膠的性質。

結冷膠的水合會受到可溶性固型物和低pH值的影響，在高固型物體系中，必須特別注意結冷膠的水合效果，而在酸性環(huán)境中，想要得到好的水合效果，pH值必須在4以上。

通常來說?低?；Y冷膠形成凝膠的溫度在30~50℃ （86~122℉）之間?而高?；Y冷膠的凝膠形成溫度在70℃（158℉）左右。結冷膠形成凝膠的速度非?？?當凝膠形成溫度到達時馬上就會形成凝膠?這個被稱為“瞬間” 凝膠。

高?；慕Y冷膠只需要降溫冷卻就可以形成凝膠?而低?；慕Y冷膠則需要陽離子、酸、可溶性固型物或者是上述因素的綜合條件才能形成凝膠。

二價陽離子?比如鈣離子或鎂離子對于凝膠的形成有最強烈的效果。加入鈉離子和鉀離子同樣也可以形成凝膠?但是為達到相同凝膠強度所需要的一價陽離子濃度大約是二價離子的25倍。

為了達到最佳的凝膠效果?有時需要加入額外的陽離子。最好的方式是加入可溶性的鈣鹽來達到這個效果?為了避免出現(xiàn)膠體的局部凝膠現(xiàn)象?最好在溶液還是熱的時候加進去?溶液冷卻后就會形成凝膠。

02、結冷膠的凝膠特性

結冷膠兼有黃原膠、果膠及卡拉膠的各種優(yōu)良特性?是現(xiàn)代不可缺少的親水性膠體。由于低酰基結冷膠在食品工業(yè)等領域上的應用更常見?所以在許多普通場合下?結冷膠即指低酰基形式的產(chǎn)品?低?；Y冷膠的凝膠特性如表1所示。

表1　低?；Y冷膠凝膠特性一覽表

03、結冷膠的凝膠質構

一、凝膠質構參數(shù)

凝膠劑最重要的一個特性是它所提供的凝膠質構。為了具體評價結冷膠的凝膠能力?需要建立一些方法。用感官評定時會存在較多的主觀因素并難以定量描述?較客觀的評價方法是用儀器分析。為了具體評價結冷膠的凝膠能力?我們可以采用TPA （Texture Profile Analysis） 技術。結冷膠凝膠質構的評價中常用到四個參數(shù)?具體如表2。

表2　TPA凝膠質構幾個參數(shù)的定義及意義

二、結冷膠與其他膠體的比較

高?；Y冷膠和低?；Y冷膠在凝膠質構上有很大的差異。高?；Y冷膠可形成彈性凝膠?低酰基結冷膠可形成硬及脆性凝膠?各有不同的凝特性和作用。兩者以不同比例復配合用則可創(chuàng)造出獨特作用。

圖1 高?；Y冷膠和其它親水性膠體的凝膠質構比較

（一）極低的用量

結冷膠的一個獨特優(yōu)點是在極低的膠濃度下即可發(fā)揮凝膠作用，用量往往是k-卡拉膠的1/3-1/2，或者是瓊脂的1/5，例如，要形成凝膠，結冷膠的用量范圍常在0.05-0.4%。如果控制膠的用量在更低范圍，例如0.01－0.04%左右，其分散體系將接近凝膠點（凝膠點可被定義為某一分散體系中，整個體系開始形成連續(xù)三維網(wǎng)絡結構這一狀態(tài)點。

對于結冷膠來說，凝膠點與膠濃度、離子濃度和類型、溫度有關），形成極微弱的凝膠稱預凝膠。此時，極低的膠濃度下即可發(fā)揮穩(wěn)定、懸浮作用。

（二）極好的凝膠能力

用結冷膠可以很方便地制備凝膠，典型的操作步驟如下：（1）在冷的自來水中將結冷膠攪拌分散；（2）加熱至80°c以上；（3）添加陽離子；（4）將混合物冷卻就能形成凝膠。

與別的食品膠相比，結冷膠具有極好的凝膠能力。例如，它能更有效地形成的凝膠，形成的凝膠質構更多樣，甚至可制成脫水狀態(tài)的凝膠（可吸水復原），等等。

（三）結冷膠能更有效地形成凝膠

下表3基于TPA分別測定了瓊脂、k-卡拉膠與用食品級結冷膠(LA)在不同濃度、不同pH時的凝膠模數(shù)。

表3　瓊脂、k-卡拉膠與用食品級結冷膠在不同濃度、不同pH時的凝膠模數(shù)(N/cm2)

同樣也可以測定這些凝膠的硬度。從測定結果得出的結論是，相對于瓊脂和k-卡拉膠結冷膠是一種更有效的膠凝劑。在同樣的膠濃度下，結冷膠能比別的水溶膠產(chǎn)生更大的模數(shù)和硬度；或者反過來說，要形成同樣的模數(shù)和硬度，結冷膠只需更少的添加量，這清楚地表明了結冷膠具有更大的功效。

（四）結冷膠能形成多種凝膠質構

一般地，每一種單體膠所形成的凝膠在質構上有一定的特點，例如，k-卡拉膠形成的凝膠通常是強而脆的，食用明膠則常形成較大彈性及韌性的凝膠等。而不同的產(chǎn)品、口味對凝膠質構有不同的偏好，這就限制了單體膠獨立發(fā)揮作用的范圍。例如，很難指望用瓊脂形成澄清透明的凝膠。

實際運用中的措施通常有：⑴改變單體膠的膠凝條件（如膠用量、控制某些離子）；⑵對單體膠的分子結構進行修飾（如變性淀粉）；⑶和別的膠類協(xié)同使用（如市面上多種復配膠）。

可惜許多單體膠由于本身理化性質或食品安全性、加工經(jīng)濟性等方面的限制，只能采用有限的措施及效果來接近特定體系的要求。一種理想的膠凝劑，應該能方便、經(jīng)濟、安全地利用多種手段形成多種質構，從而滿足不同的要求，這正是結冷膠的開發(fā)目的之一。

04、結冷膠在食品工業(yè)中的應用及案例

無論是需要預處理的產(chǎn)品?還是即食產(chǎn)品?或者是干混出來的產(chǎn)品?結冷膠都可以發(fā)揮出非常好的特性?而且產(chǎn)品的水合以及凝膠形成都很簡單。結冷膠可以為新產(chǎn)品、新配方的開發(fā)提供支持。同時?結冷膠用途還會隨著最終產(chǎn)品的需求以及終端客戶的創(chuàng)造性應用而得到進一步拓寬。

一、結冷膠凝膠性質在高固型物產(chǎn)品中的應用及案例

淀粉、果膠、明膠和瓊脂有時會與其他輔助親水性膠體復配用在凝膠性的糖果上。典型的產(chǎn)品包括：淀粉果凍、凝膠軟糖、巧克力錠、果膠果凍以及果漿軟糖。由于這些產(chǎn)品是通過加熱、冷卻而制得?因此結冷膠可以在不改變原操作工藝的條件下用于這些產(chǎn)品上。

結冷膠與適量淀粉復配?可以減少淀粉果凍的凝結時間?這樣就可以很快將產(chǎn)品從模具里拿出來?節(jié)省生產(chǎn)時間。

另外?產(chǎn)品的質構也可以通過調節(jié)結冷膠和淀粉的比例以及他們的總體用量而改變。結冷膠可以提高明膠軟糖的熱穩(wěn)定性?這樣可以使得產(chǎn)品在比較高的溫度下保持良好的穩(wěn)定性。

結冷膠還可以單獨在一些軟糖產(chǎn)品中使用?產(chǎn)生出新穎的、特殊的質構以及良好的風味釋放性和儲存穩(wěn)定性。

實例1：酸性軟糖配方：

結冷膠0.3%

檸檬酸鈉 0.1%

葡萄糖漿（DE42）29.18%

蔗糖 30.58%

水 37.09%

檸檬酸 0.05%

制法：將結冷膠、檸檬酸鈉和部分蔗糖干混后分散于冷水中，加熱至沸，使膠體溶解，加入剩余白糖，并繼續(xù)加熱至蔗糖全部溶解，拌入葡萄糖漿，保持料溫80℃，加熱煮沸至固形物含量82Bx，適時地混入溶解于少量水的檸檬酸，注入淀粉模，在室溫待其凝結11分鐘，凝結溫度63℃，成品結實。

實例2：普通淀粉軟糖配方：

結冷膠 0.3%

檸檬酸 0.4%

葡萄糖漿（DE42）28.0%

蔗糖 18.1%

水 44.5%

變性淀粉 6.0%

制法：混合各干配料，在充分攪拌下加于水中，加葡萄糖漿并加熱至沸，在攪拌下熬至78Bx以上，加入檸檬酸，混勻后注入淀粉模，在室溫下待其凝結13分鐘，當內部溫度達44℃即可脫模抖砂，而單用淀粉者約需45分鐘方能脫模。

實例3：新型淀粉軟糖配方：

結冷膠 0.3%

檸檬酸 0.6%

葡萄糖漿（DE42）28.80%

蔗糖 15.43%

水 45.13%

變性淀粉 6.56%

檸檬酸鈉 0.6%

酒石酸氫鉀 0.12%

制法：將淀粉加入占總量一半的水中，使成淀粉漿，將葡萄糖漿和剩余水一起加熱至沸，然后倒入上述淀粉漿中，停止煮沸，加入除檸檬酸外的各種干配料，熬至72Bx，在攪拌下加入香精和檸檬酸，混勻后注入淀粉模中，凝結4分鐘，凝結溫度64℃，干燥24小時（固形物82Bx）脫模拌砂糖，于室溫下過夜、包裝。成品結實、耐嚼，較常規(guī)淀粉軟糖易嚼，并有很好的平衡香氣和酸味。

二、結冷膠凝膠性質在水果類制品中的應用及案例

結冷膠在非標準型的高糖果醬和果凍產(chǎn)品配方上是一個很好的配料。在日益流行的低糖水果涂抹制品上?高甲氧基果膠作為被使用在標準型果醬上的凝膠劑?它需要對pH環(huán)境進行很仔細的控制?而且需要高糖的環(huán)境才能形成凝膠?因此?在低糖類產(chǎn)品中?高甲氧基果膠不適合在低固型物環(huán)境中使用。

低甲氧基果膠或卡拉膠作為現(xiàn)在最為常用的結冷膠替代凝膠劑很多時候并不能提供令人滿意的凝膠加工性和儲存穩(wěn)定性。

而結冷膠可以在加工過程中提供非常穩(wěn)固的特性?而且使得產(chǎn)品在運輸和儲存過程中都非常穩(wěn)定?由于結冷膠獨特的凝膠質構以及非常低的使用量?使得產(chǎn)品擁有極好的口感和外觀。

結冷膠的這些優(yōu)良特性對于產(chǎn)品制造商來說都是非常具有吸引力的。

實例1：果醬

果醬中固形物含量為38%，結冷膠用量0.2%，即可制得完美的低固形物果醬，若使用低甲氧基果膠或卡拉膠，用量分別為0.8%和1.0%。

實例2：多層果凍

使用0.5%的結冷膠和0.2%的黃原膠，可以制得色彩各異、風味不同的多層果凍，只需使用油溶性食用色素和香料，即可制成紅、綠、黃、白等多種色澤和風味的彩色果凍，且不混色、不串味。

三、結冷膠流體凝膠在飲料類產(chǎn)品中的應用

結冷膠可以提供給飲料產(chǎn)品很多附加的優(yōu)異特性?不同的飲料可能需要用到不同的流體凝膠技術來達到穩(wěn)定效果?這種技術在其他的食品中也經(jīng)常被使用?包括蛋撻和肉汁等。液體凝膠可以通過在冷卻環(huán)節(jié)不斷攪拌混合流體以破壞正常的凝膠形成過程而得到。

非常低使用量的低?；Y冷膠產(chǎn)品和它的復結冷膠配型號產(chǎn)品都可以產(chǎn)生流體凝膠?結冷膠在生產(chǎn)流體凝膠方面具有獨特的優(yōu)勢?具體見表4。

表4　用結冷膠形成液體凝膠的優(yōu)勢

結冷膠使用流體凝膠技術?我們可以得到粘度很低的懸浮體系。低?；Y冷膠可以在0.012%的用量條件下產(chǎn)生透明的懸浮體系?可以用來懸浮飲料中的小珠、果肉醬和果塊。由于極低的用量?結冷膠沒有其它食品膠因添加量大而帶來“膠質感”。

對于果汁飲料來說?低?；鶑徒Y冷膠配型產(chǎn)品在0.3%的使用量下?可以使懸浮果汁飲料中的果肉得到非常均勻的整體外觀。

在飲料生產(chǎn)中?可以采用熱灌裝?然后讓系統(tǒng)冷卻而形成極弱的凝膠。如果搖動包裝的話?會破壞凝膠?這會產(chǎn)生類似于通過在冷卻環(huán)節(jié)不斷攪拌混和流體以破壞正常的凝膠過程而得到可流動性膠體。

使用流體凝膠技術?我們可以生產(chǎn)出可可奶、果肉懸浮或其他懸浮的飲料產(chǎn)品?而且碳酸類的飲料也可以采用這種技術來改善口結冷膠感。

實例1：隱形飲料配方：

復合膠 0.25%

氯化鈣 0.06%

水 99.71%

將復合膠在不斷攪拌下加入水中，加熱至90℃，保溫3—5分鐘，加入氯化鈣溶液（預先溶解好），冷卻，待形成凝膠后攪碎成所需大小的顆粒。灌注一定量的膠粒于空瓶中（添加量15%—20%），加入果汁，封口、滅菌后即制成含膠粒的果汁飲料。

實例2：膠化汽水配方：

蔗糖 10.5%

復合膠 0.055%

檸檬酸 0.12%

香精0.1%

氯化鈣 0.06%

苯甲酸鈉 0.016%

加水至 100%

實例3：果味爽飲料配方：

蔗糖 10.0%

復合膠 0.25%

檸檬酸 0.18%

香精 0.1%

氯化鈣 0.06%

苯甲酸鈉 0.016%

加水至 100%

將復合膠用5—10倍的糖預混，在不斷攪拌下加入水中，加熱至90℃，保溫3—5分鐘，加入氯化鈣和檸檬酸溶液（預先溶解好），加香灌裝、封蓋。

四、結冷膠凝膠性質在甜品類產(chǎn)品中的應用及案例

在世界范圍內?水基的甜品凝膠有著廣泛的應用?而且質構多種多樣。結冷膠可以滿足這些不同的質構特點并具有非常優(yōu)良的風味釋放性。結冷膠做成的產(chǎn)品可以是即食的?也可以是干混的的狀態(tài)。

少量的結冷膠可以用在凝膠甜品中以提高產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和提高凝膠的形成溫度?這樣就可以不使用冷凍設備而達到凝膠狀態(tài)。結冷膠還可以提高其他凝膠的熱穩(wěn)定性?這樣當產(chǎn)品放在相對比較高溫的環(huán)境中時?產(chǎn)品的融化時間會變長。

實例1：莎白特配方：

蔗糖 24.0%

葡萄糖漿 2.0%

葡萄糖粉 1.0%

復合膠 0.45%（切割線用量為0.60%—0.65%）

檸檬酸 0.3%

將復合膠用5—10倍的糖預混，在不斷攪拌下加入水中，然后加入剩余的蔗糖、葡萄糖粉和葡萄糖漿，加熱至85℃，保溫10分鐘，然后冷卻至2—4℃，老化1—2小時。加入配成50%的檸檬酸和香精、色素。用凝凍機凝凍，膨脹率控制在20%—40%，灌裝、注模。

實例2：布丁冰淇淋配方：

蔗糖 10.0%

葡萄糖漿 7.4%

全脂奶粉 12.0%

糯米粉 0.5%

椰子油（或棕櫚油）3.0%

復合膠0.4%—0.45%

加水至 100%

實例3：巧克力奶昔配方：

蔗糖 11.0%

全脂奶粉 11.0%

脫脂奶粉 4.8%

可可粉 0.4%

焦糖色素 0.8%

復合膠 0.35%

香精 0.1%

將復合膠用5—10倍的糖預混，在不斷攪拌下加入水中，然后加入剩余的蔗糖、奶粉，加熱至50—60℃。將料液進行均質、加熱殺菌（85—90℃），保溫10分鐘，然后冷卻，添加香料、色素，灌裝。

五、用于生產(chǎn)人造食品

使用結冷膠生產(chǎn)人造食品明顯比使用其他食品膠的效果要好得多，特別是生產(chǎn)人造水果塊。例如，生產(chǎn)人造多香果塊，結冷膠的使用量為0.7%，但如使用海藻膠則用量為1.0%，而其他加工性能遠不及結冷膠，結冷膠可使人造果塊在殺菌過程中不融化，并且在加工過程中保持著其特征外形，而且結冷膠可以用模具制造出形式多樣、色彩豐富的動、植物形狀，這是其他膠凝劑無法比擬的。

六、在餅餡和布丁中的應用

餅餡和布丁這類食品，過去一般使用淀粉或淀粉與蛋白質、磷酸鹽混合物以提供餅餡和布丁所需的特征質構。但是使用淀粉的產(chǎn)品形體不穩(wěn)定，口感一般。在使用變性淀粉代替一般淀粉后，這些缺陷才得以稍稍改善。若使用結冷膠代替部分變性淀粉，所得產(chǎn)品形體更加穩(wěn)定，口感得到很大的改善。

七、用于焙烤制品的涂層或澆料

焙烤制品的涂層或澆料的品種很多，如敷于蛋糕或曲奇餅上的糖霜，多層蛋糕、面包圈、小甜圓面包等的表面涂層，結婚生日蛋糕、多層蛋糕等的花朵、葉子、鑲邊、打裥等用的裝飾性涂層、滾邊用的花飾涂層，面包圈、蜂蜜面包、炸餡餅、軟點等的澆料及特殊的裱花凝凍等，以往常用瓊脂、阿拉伯膠、刺槐豆膠、黃芪膠、瓜爾豆膠、果膠、海藻膠和黃原膠等凝結和穩(wěn)定。

若用結冷膠同其他穩(wěn)定劑復合替代，則可以顯著降低瓊脂等的用量（用量為2%），而且成型性、穩(wěn)定性都優(yōu)于其他膠，且用量只有0.05%—0.3%。如香草型水果蛋糕中，結冷膠的用量是0.3%，而淀粉和海藻膠的用量分別是3.0%和1.2%，卡拉膠和淀粉的用量為0.4%和1%，才能獲得相似的質構。

八、在乳制品中的應用

在乳制品中結冷膠可以代替卡拉膠、明膠、海藻膠和果膠的使用，并能提供更優(yōu)質的凝膠和稠度。在用量方面，結冷膠更具優(yōu)越性。結冷膠加熱到75℃可直接于乳中發(fā)生水合，在酸性乳制品如酸乳、發(fā)酵酸性稀奶油或直接酸化的奶凝膠中應用，必須同時加入CMC或瓜爾豆膠等膠體，以防止乳蛋白沉淀。

九、在寵物食品中的應用

結冷膠應用于聽裝凝膠寵物食品，取代傳統(tǒng)的卡拉膠－刺槐豆膠－KCl凝膠寵物食品。結冷膠可與其他食品膠一起使用，如結冷膠與瓜爾豆膠和黃原膠一起使用可控制脫水收縮，與黃原膠和刺槐豆膠復配可降低脆性，結冷膠可取代凝膠寵物食品中大約一半量的卡拉膠混合物。

來源：食品研發(fā)與生產(chǎn)，轉載請注明來源。

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