結(jié)冷膠是一種利用生物技術(shù)開(kāi)發(fā)的新型微生物多糖，以其安全和獨(dú)特的理化性質(zhì)，越來(lái)越受人們關(guān)注，作為乳化劑、懸浮劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、膠凝劑、成膜劑和潤(rùn)滑劑，被廣泛的應(yīng)用于
食品、制藥、日化等各個(gè)領(lǐng)域。
一、結(jié)冷膠的特性
1、可逆凝膠和不可逆凝膠形成機(jī)理
結(jié)冷膠是一種線型聚合物，當(dāng)有電解質(zhì)存在的時(shí)候可形成凝膠.它對(duì)鈣、鎂離子特別敏感，用鈣鎂等二價(jià)離子做離子源形成的凝膠要比用鈉鉀等一價(jià)離子有效的多，鈉鹽和鉀鹽也可以導(dǎo)致凝膠，但其所需濃度約比二價(jià)離子大25倍，且這類(lèi)凝膠是可逆的！如果用于溶解結(jié)冷膠的水中已經(jīng)含有或已經(jīng)添加一定量離子，尤其是鈣鎂等二價(jià)離子，即使加熱到100度也很難使結(jié)冷膠充分水化。所以一般先將結(jié)冷膠在去離子水中加熱至70-75度水化，然后在該溫度或大于該溫度下加入電解質(zhì)，這時(shí)尚不會(huì)形成凝膠，一直冷卻至30-50度時(shí)方能形成凝膠，鈣離子適合濃度為4-6MMOL，這種凝膠再加熱時(shí)不會(huì)溶化，如果要使結(jié)冷膠溶于含有無(wú)機(jī)鹽的自來(lái)水中，特別是碳酸鈣含量高于180PPM以上的硬水時(shí)，則需加入螯合劑來(lái)降低水中有效鈣離子濃度，如檸檬酸鈉或檸檬酸氫鈉。螯合劑可以阻止結(jié)冷膠與水的鈣鎂等離子結(jié)成復(fù)合物。
2、結(jié)冷膠應(yīng)用原理
應(yīng)用時(shí)，如果水中鈣離子含量超過(guò)40PPM，就應(yīng)該使用檸檬酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉等螯合劑，其用量還需考慮體系中形成凝膠所需要的鈣鎂等二價(jià)離子濃度。螯合劑控制凝膠強(qiáng)度的機(jī)理和海藻鹽一樣，通常選擇在中性PH值下只能微溶的二水硫酸鈣為鈣離子源，采用干法與檸檬酸鈉等螯合劑并與結(jié)冷膠一起混合，溶解于冷水并加熱讓其充分水化后，再趁熱加入檸檬酸:由于酸性條件下二水硫酸鈣溶解度加大，有效鈣離子隨時(shí)間不斷增加，使冷卻成型后的凝膠強(qiáng)度不斷上升，使用螯合劑還能使結(jié)冷膠溶解于含60%的蔗糖或高果糖漿的熱溶液中，體系中含有蔗糖有利于提高結(jié)冷膠的透明度。
溫度上升時(shí)結(jié)冷膠溶液粘度下降，冷卻后粘度又完全恢復(fù)，加入適量離子后當(dāng)溫度降低到體系的凝膠形成溫度后即能迅速形成凝膠，其凝膠形成溫度取決于膠濃度及鹽離子濃度，離子濃度增加導(dǎo)致凝膠形成溫度上升，同時(shí)也使得凝膠強(qiáng)度加大，但超過(guò)一定范圍后(與離子種類(lèi)無(wú)關(guān))凝膠強(qiáng)度開(kāi)始下降。與瓊脂凝膠類(lèi)似，結(jié)冷膠也有凝膠溫度和融化溫度之差，融化溫度值也與體系中的離子濃度和種類(lèi)有關(guān)，其范圍在70-130度之間，使用鈣離子0.03%的0.2%的結(jié)冷膠溶液，凝膠融化溫度可達(dá)到120度以上。結(jié)冷膠液一般在PH4-10之間比較穩(wěn)定，與其他親水膠體如洋槐豆膠、瓜爾豆膠、CMC、黃原膠等復(fù)配一般都會(huì)降低凝膠強(qiáng)度而增加凝膠的脆弱性。
其優(yōu)點(diǎn)有:單體膠能在極低的用量下(0.05%)即可形成透明凝膠，加熱殺菌對(duì)其影響很小，酸性凝膠的貨架期相當(dāng)長(zhǎng)，可分別制成熱逆和熱不可逆的凝膠，組織結(jié)構(gòu)可以從脆到韌性的任意轉(zhuǎn)變，在PH305-7.0之間均能形成凝膠，其抗老化作用表現(xiàn)在對(duì)玉米等淀粉糊在儲(chǔ)藏過(guò)程中的老化及粘度升高的抑制，且其不容易導(dǎo)致酶解，為食品加工提供良好的靈活性，在微生物培養(yǎng)基和植物組織培養(yǎng)中也有優(yōu)良特征。
二、在七彩星懸浮飲料中的應(yīng)用配方
1、七彩膠粒：
下面介紹海藻酸鈉制造膠粒的方法：
要點(diǎn)：
1）膠液用水需用RO水，因?yàn)槿绻煤}、鎂等二價(jià)離子的水在溶膠過(guò)程中容易使海藻酸鈉結(jié)塊、凝固等，膠液濃度在1.5%左右，濃度過(guò)高滴注時(shí)容易拖尾巴，濃度過(guò)低，容易形成線狀，凝膠力不夠難以成型。
2）加熱95度，攪拌狀態(tài)溶解，保溫10-15分鐘（這也是殺菌的過(guò)程）。
3）加入預(yù)先用兩性溶劑溶解好的油溶性色素（一般為天然色素），攪拌均勻，消除膠液表面氣泡。
4）氯化鈣溶液濃度為1.5-2.5%。
5）染色后的膠液滴注在孔徑3-4MM的篩網(wǎng)上，在氯化鈣溶液中固化30MIN，以增加彩珠的硬度。
6）完成后用RO水進(jìn)行漂洗，除去氯化鈣的苦澀味，備用。
7）結(jié)冷膠也可制成熱不可逆膠粒，但相對(duì)成本較高，需要與其他膠體復(fù)配，達(dá)到性價(jià)比。
2、懸浮液配方：
采用結(jié)冷膠、卡拉膠、魔芋膠、乳酸鈣、麥芽糊精、磷酸鹽螯合劑復(fù)配即可，如南京宗世華食品科技研發(fā)中心的懸浮劑產(chǎn)品效果就不錯(cuò)。下面介紹單體結(jié)冷膠的應(yīng)用：
結(jié)冷膠0.02%檸檬酸鈉0.05%蔗糖10%麥芽糊精0.25%乳酸鈣0.165%(輕質(zhì)碳酸鈣0.055%)檸檬酸0.25%食鹽適量乙基酚適量香精適量RO水定容至100%
要點(diǎn)：
1）結(jié)冷膠與檸檬酸鈉、蔗糖、麥芽糊精干混（實(shí)際生產(chǎn)中有部分甜味劑替代白糖），緩慢倒入RO水，加熱90度，攪拌狀態(tài)溶解，并保溫15分鐘。
2）剩余原料預(yù)先用其5-10倍的90度RO水調(diào)成溶液備用。
3）結(jié)冷膠等完全溶解后，可加入鈣溶液，3分鐘后加入總配方量的五分之一檸檬酸溶液，以增加鈣的溶解度（特別是在使用碳酸鈣時(shí)必需加酸才能溶解，因?yàn)樘妓徕}本身不溶于水，只是價(jià)格便宜，遇酸后溶解形成檸檬酸鈣），此步驟溶液溫度一直保持在85-90度。
4）過(guò)濾后，加入RO水，降溫至60度以下，依次加入、甜味劑、防腐劑、酸液及其他添加劑。每加一種間隔3-5分鐘，并保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)。
5）RO水定容至100%。
6）灌裝：一般采用二次灌裝，即先把膠粒灌入瓶中再灌入液體封口。
7）這類(lèi)產(chǎn)品為酸性，用巴氏殺菌即可，即90-95度，15-20分鐘。