結(jié)冷膠別名凱可膠、潔冷膠。主要成分是由葡萄糖、葡萄糖醛酸和鼠李糖按2∶1∶1的比例，四種單糖為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元所組成的線形多聚糖。在天然的高乙酰結(jié)構(gòu)中有乙酰基和甘油酸基存在，它們都位于同一個(gè)葡萄糖基上，而且平均每一個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)有一個(gè)甘油酸基，而每?jī)蓚€(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)有一個(gè)乙酰基。經(jīng)用氫氧化鉀皂化后，即轉(zhuǎn)變成低乙酰結(jié)冷膠。葡萄糖醛酸基上可被鉀、鈉、鈣和鎂鹽中和。另含發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的少量氮。

結(jié)冷膠的結(jié)構(gòu)及性狀

結(jié)冷膠又稱凱可膠，是一種高分子線性多糖，由4個(gè)單糖分子組成的基本單元重復(fù)聚合而成。其基本單元是由1，3—和1，4—連接的2個(gè)葡萄糖殘基，1，3—連接的1個(gè)葡萄糖醛酸殘基和1，4—連接的1個(gè)鼠李糖殘基組成。其中葡萄糖醛酸可被鉀、鈉、鈣、鎂中和成混合鹽。天然結(jié)冷膠含有O—酰基（甘油?；鸵阴；?。高酰基結(jié)冷膠可形成高彈性低硬度凝膠。乙酰化結(jié)冷膠通過(guò)堿處理除去O—?；笊傻王；Y(jié)冷膠，再經(jīng)過(guò)濾可得到純化低?；Y(jié)冷膠，即商品結(jié)冷膠，其相對(duì)分子質(zhì)量約為50萬(wàn)。

結(jié)冷膠干粉呈米黃色，無(wú)特殊的滋味和氣味，約于150℃不經(jīng)熔化而分解。耐熱、耐酸性能良好，對(duì)酶的穩(wěn)定性也高。不溶于非極性有機(jī)溶劑，也不溶于冷水，但略加攪拌即分散于水中，加熱即溶解成透明的溶液，冷卻后，形成透明且堅(jiān)實(shí)的凝膠。溶于熱的去離子水或整合劑存在的低離子強(qiáng)度溶液，水溶液呈中性。

結(jié)冷膠在陽(yáng)離子存在時(shí)，在加熱后冷卻時(shí)生成堅(jiān)硬脆性凝膠。其硬度與結(jié)冷膠濃度成正比，并且在較低的二價(jià)陽(yáng)離子濃度時(shí)產(chǎn)生最大凝膠硬度。結(jié)冷膠一般用量0.05%即可形成凝膠(通常用量為0.1%—0.3%)。所形成的凝膠富含汁水，具有良好的風(fēng)味釋放性，有入口即化的口感。結(jié)冷膠凝膠的凝固溫度在30—45℃范圍內(nèi)，而凝膠的熔化溫度既可低于又可高于100℃，這取決于陽(yáng)離子類型和濃度等條件。添加黃原膠和槐豆膠到結(jié)冷膠中，可使其凝膠硬度降低而彈性增強(qiáng)。

結(jié)冷膠的制法

結(jié)冷膠的制法是由假單胞桿菌在葡萄糖、玉米糖漿、磷酸鹽、蛋白質(zhì)、硝酸鹽和微量元素組成的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)兩天，得到一種天然的、高乙酰基結(jié)冷膠。這時(shí)得到的結(jié)冷膠在其葡萄糖基上結(jié)有半個(gè)乙?；桶雮€(gè)甘油酸酯，由于乙?；拇嬖跁?huì)嚴(yán)重影響其凝膠特性，故需在所得的醪液中加入氫氧化鉀使其呈堿性，以脫去乙?；透视突?，以取得低乙?；Y(jié)冷膠。然后加熱、過(guò)濾，用異丙醇醇析而得脫乙?；某吻褰Y(jié)冷膠。

結(jié)冷膠在含有碳源、有機(jī)和無(wú)機(jī)氮源、磷酸鹽適量微量元素的介質(zhì)中，通過(guò)通風(fēng)發(fā)酵被生產(chǎn)。發(fā)酵在消毒的條件下嚴(yán)格控制通氣量、攪拌、溫度和pH值，發(fā)酵完成后，用物理、化學(xué)方法分離菌絲蛋白得到結(jié)冷膠產(chǎn)品。

結(jié)冷膠的特性

熱穩(wěn)定性

結(jié)冷膠具有良好的熱穩(wěn)定性，它能承受多個(gè)周期的熱處理。

毒性

LD50大鼠口服為5000毫克/千克體重。ADI無(wú)需規(guī)定。

滯后性

結(jié)冷膠具有顯著的溫度滯后性，即膠凝溫度遠(yuǎn)低于凝膠的融化溫度。通常，膠凝溫度介于20—50℃，而融化溫度則介于65—120℃。膠凝溫度和融化溫度的大小主要取決于凝膠的形成條件，如陽(yáng)離子的類型和濃度等。結(jié)冷膠的溫度滯后性對(duì)食品工業(yè)具有重要的實(shí)用意義。例如，有些制品要求在加上過(guò)程中凝膠后再融化；而其他制品要求在熱處理過(guò)程中凝膠結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。

結(jié)冷膠的成分解析

復(fù)合鹽

純的結(jié)冷膠是一種復(fù)合鹽，不溶于冷水，但在攪拌下可直接分散于去離子水中，提高水中陽(yáng)離子的濃度，如硬度中等的水(相當(dāng)于含碳酸鈣，180毫克/千克)，有助于其在水中的分散。但鈣離子、鎂離子、鈉離子、鉀離子等離子(如硬水)能阻止已分散的結(jié)冷膠加熱水化，陽(yáng)離子的濃度越高，則即使加熱至沸也無(wú)法使之水化。

在已經(jīng)分散的水中，加入少量整合劑(如檸檬酸鈉、六偏磷酸鈉)，可使分散的結(jié)冷膠即使在硬度很高的水中也能水化，只要所加螯合劑的量與鈣離子等的含量適當(dāng)，甚至可溶于冷水。熱的均勻水化的膠溶液冷卻后可直接成為凝膠，但需加入陽(yáng)離子后方能凝結(jié)，并隨著陽(yáng)離子濃度的提高可使凝膠的硬度和模量提高到最大值，但濃度超過(guò)一定限度，又會(huì)使凝膠體的硬度和模量下降，而且一價(jià)陽(yáng)離子與兩價(jià)陽(yáng)離子的最適濃度并不一樣。

酸堿效果

絕大多數(shù)食品的pH值介于4.0—8.0，結(jié)冷膠凝膠在這個(gè)pH值范圍內(nèi)，其凝膠強(qiáng)度幾乎不隨pH值變化而變化，而結(jié)冷膠應(yīng)用于食品中時(shí)，可以不考慮pH值的影響。美國(guó)一些專家研究指出：二價(jià)陽(yáng)離子所形成的結(jié)冷膠凝膠。其強(qiáng)度在pH值小于3.5或大于8.5時(shí)，凝膠強(qiáng)度迅速下降；一價(jià)陽(yáng)離子所形成的凝膠，其強(qiáng)度在pH值介于3.5—11.5之間有微小的波動(dòng)。但是，在相同膠濃度的條件下所形成的凝膠，二價(jià)陽(yáng)離子的凝膠強(qiáng)度比一價(jià)陽(yáng)離子的凝膠強(qiáng)度要大得多。

酶的作用

美國(guó)一些科技人員曾將各種酶(包括果膠酶、α—淀粉酶、β—淀粉酶、纖維素酶、褐藻酸酶、木瓜蛋白酶、脂肪酶等)添加于結(jié)冷膠溶液中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，任何一種酶對(duì)結(jié)冷膠溶液的黏度以及凝膠的強(qiáng)度均沒(méi)有影響，由于具備這種性質(zhì)，結(jié)冷膠可以替代瓊脂作為微生物培養(yǎng)基的膠凝劑。

其他膠類

在與其他膠類復(fù)配時(shí)，槐豆膠、瓜爾豆膠、羧甲基纖維素、黃原膠等非凝膠性水溶膠對(duì)結(jié)冷膠凝膠體的組織特性無(wú)明顯影響。但如加入明膠、黃原膠與槐豆膠的混合物，淀粉等凝膠性水溶膠時(shí)，可使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。

結(jié)冷膠生產(chǎn)與研究發(fā)展方向

結(jié)冷膠作為微生物代謝膠，生產(chǎn)周期短，不受氣候和地理環(huán)境條件的限制，可以在人工控制條件下利用各種廢渣、廢液進(jìn)行生產(chǎn)，再加上其安全無(wú)毒、理化性質(zhì)獨(dú)特等優(yōu)良特性，在食品工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景。

雖然結(jié)冷膠生產(chǎn)取得了許多成果，但還存在一些問(wèn)題,如產(chǎn)量低、用于通氣攪拌的能源高、提純用的有機(jī)溶劑耗量大、有機(jī)溶劑的回收較困難等。因而如果能利用基因工程手段將產(chǎn)膠基因轉(zhuǎn)移到嫌氣性微生物中正常表達(dá)，從而在無(wú)氧或微氧條件下生產(chǎn)就可降低成本。總之，通過(guò)基因工程手段篩選優(yōu)質(zhì)多糖產(chǎn)生菌，并利用現(xiàn)代生物技術(shù)構(gòu)建具有多種優(yōu)異性能的基因工程菌與細(xì)胞工程菌來(lái)提高結(jié)冷膠產(chǎn)率與質(zhì)量，將是未來(lái)結(jié)冷膠生產(chǎn)與研究的發(fā)展方像。