结冷胶的应用

结冷胶产品有两种存在形式：一种是天然的结冷胶（也称高酰基结冷胶），另一种是低酰基结冷胶（也称脱酰基结冷胶）。作为一种新型的食品添加剂与其它同类产品相比具有用量少、性能更加稳定、凝结度高，凝胶清亮的性能，在温度高达100°C以上的高温条件下仍然保持良好的物理状态。
结冷胶作为一种多功能添加剂可广泛应用于食品（如凝胶产品、水果基产品、淀粉基产品、饮料等）、药品（如软、硬胶囊）、化妆品（如个人护理产品）、化工（如空气清香剂）、以及纺织、石油等诸多行业。
结冷胶特点：
1.用量极低；
2.极好的热稳定性和耐酸性；
3.优越的呈味性；
4.极其高的凝胶透明度；
5.弹性和硬度的可调性；
6.良好的配伍性
适用范围
1、食  品：饮料、甜食、果酱、果冻、嗜喱、合成食品、宠物食品、糖衣、糖霜、牛奶制品
2、药  品：眼药水、软硬胶囊、微胶囊、包衣
3、化妆品：个人护理产品、香水
4、化 工：涂膜、胶粘剂、牙膏
5、农 业：缓释肥料
6、其  它：微生物、植物组织培养基、感光薄膜、空气清新剂

在食品制造中，结冷胶并不仅仅作为一种胶凝剂，更重要的是它可提供优良的质地和口感。在食品工业中，结冷胶常常与黄原咬、瓜尔豆胶、琼脂和羧甲基纤维素等胶体混合使用，还可以改良淀粉，使其获得*的产品质构和稳定性。
由于结冷胶优越的凝胶性能，在食品、制药、化工等领域有着广泛的应用前景，目前已逐步代替琼脂、卡拉胶使用。在食品工业中，结冷胶主要作为增稠剂、稳定剂，可用于饮料、面包、乳制品、肉制品、面条、糕点、饼干、起酥油、速溶咖啡、鱼制品、雪糕、冰淇淋等食品中，可用做生产低固形物含量果酱及果冻的胶凝剂，也用于软糖、甜食及宠物罐头中。如结冷胶应用于中华面、荞麦面和切面等面制品时，可以增强面制品面条的硬度、弹性、黏度，也有改善口感、抑制热水溶胀，减少断条和减轻汤汁浑浊等作用；结冷胶作为稳定剂(与其他稳定剂复配使用效果更好)应用于冰淇淋中可提高其保型性；结冷胶在糕点如蛋糕、奶酪饼中添加，具有保湿、保鲜和保形的效果。
结冷胶是一种线形聚合物,由于天然型结冷胶的主链上接有酰基,使所形成的凝胶柔软、富有弹性而且粘着力强,与黄原胶和刺槐豆胶的性能相似。与之相反,低酰基型的凝胶具有强度大、易脆裂的特性,与卡拉胶和琼脂的特性相似。工业上常用的是低酰基型的结冷胶。
结冷胶当有电解质存在时可形成凝胶,在结冷胶的热溶液中加入一定量的电解质(通常为钙、镁盐)冷却后得到凝胶。结冷胶在去离子水中加热至70-75℃水化。如需凝胶,则可在该温度或大于该温度时加入电解质,这时尚不形成凝胶,一直冷却至40-50℃方能形成凝胶。钙离子的最适浓度为4-6mmol,这种凝胶是热不可逆的；钠盐和钾盐也可导致凝胶,但其所需浓度约大25倍,且这类凝胶是热可逆的。如要使结冷胶溶于含有无机盐的自来水中,则需加入螯合剂,如柠檬酸钠或柠檬酸氢钠,螯合剂可与水中的钙、镁离子结合成复合物,以避免水中的盐类阻止结冷胶的水化。
结冷胶的特点是在极低的用量下（0.05%）即可形成澄清透明的凝胶,其用量通常只是琼脂和卡拉胶的1/2-1/5,通常用量为0.1%-0.3%。应用时,如果水中的钙离子含量超过0.004%,就应使用柠檬酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠等螯合剂,其用量还需考虑体系中形成凝胶需要的钙、镁等二价离子浓度。螯合剂控制凝胶强度的机理与海藻酸盐一致。钙离子通常选择在中性pH值下只能微溶的二水硫酸钙,采用干法与柠檬酸钠等螯合剂并与结冷胶一起混合,溶解于冷水中并加热使其充分水化后,再趁热加入柠檬酸。由于酸性条件下二水硫酸钙的溶解度加大,有效钙离子随时间不断加大,使得冷却后形成的凝胶强度不断上升.使用螯合剂还能使结冷胶溶解于含60%的蔗糖或高果糖浆的热溶液中,体系中含有蔗糖有助于提高结冷胶的透明度。
温度上升时结冷胶溶液粘度迅速下降,但冷却后粘度又能完全恢复,当温度降低到体系的凝胶形成温度后即能迅速形成凝胶,结冷胶的凝胶形成温度取决于胶浓度及盐离子浓度,可在30-50℃ 以上,离子浓度增加导致凝胶形成温度上升,同时也使凝胶强度增大,但超过一定范围后（与离子种类有关）凝胶强度开始下降,与琼脂凝胶类似,结冷胶也有凝胶温度与融化温度之差, 融化温度值也与体系中的离子浓度及种类有关,其范围在70-130℃之间,使用含钙离子0.03% 的0.2% 结冷胶溶液,凝胶的融化温度就可高达120℃ 以上。
结冷胶在酸性产品中也很稳定,而以pH4-7.5条件下性能*。贮藏时其质构不受时间和温度的变化而变化。凝胶富含汁水,具有良好的风味释放性,是一种脆性胶,对剪切力非常敏感,食用时有入口即化的感觉。由此可见,结冷胶形成的凝胶有良好的稳定性,耐酸、耐高温、热可逆,还能抵抗微生物及酶的作用.在高压蒸煮和烘烤条件下都很稳定。
结冷胶与其它胶类的配伍性,在复配时,刺槐豆胶、瓜尔豆胶、CMC、黄原胶等非凝胶性水溶胶,对结冷胶凝胶体组织特性无明显影响。但如加入明胶、黄原胶与刺槐豆胶的混合物、淀粉等凝胶性水溶胶时,可使质构发生明显变化。如当结冷胶、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%,而模量则由350kPa下降至80kPa。
结冷胶与其它食品胶复配可用于制备隐型饮料、胶化汽水、果味爽等饮料产品。还可用于制备珍珠胶粒,生产果粒悬浮饮料,与用海藻胶制成的胶粒不同,用结冷胶复合胶制成的胶粒口感滑韧,品质稳定,可制成不同颜色和风味的胶粒,而且胶粒中的颜色和风味不会扩散到饮料溶液中去。
应用方面：
1：悬浮饮料
根据实际的应用研究证实，以结冷胶为悬浮剂主剂的饮料不仅悬浮效果十分理想，并且它耐酸性强，在饮料贮藏过程中表现出很好的稳定性，而这是其他用来做悬浮剂的植物胶体所不具备的优点。
2：糖果
结冷胶的一个优点是它适合冷和热填充加工工艺，作为填料使得终产品能抗熬煮。结冷胶能在高糖浓度时生成凝胶。但是，因为高糖浓度能阻止结冷胶水合，所以在制备高固体糖果时必须使结冷胶预先水合在低浓度糖中，然后通过煮沸浓缩达到最终糖浓度。结冷胶应用于糖果，其主要作用是给产品提供优越的结构和质地，并缩短淀粉软搪胶体形成的时间。如在淀粉软搪中添加０．０７５％的结冷胶，可使凝胶形成时间从２４－８０小时缩短至１２小时左右。
3：果冻、果酱
结冷胶水合时应用螯合剂如柠檬酸钠，随后加入酸，释放凝胶化所需的钙离子，可用于制备果酱，这种应用中，结冷胶是果胶有用的替代品。通常，果冻、果酱的制造是使用果胶作为凝胶剂，用结冷胶代替果胶作为胶凝剂，不但可降低使用量，而且提供更佳的质地和口感。例如，生产低固形物果酱(３８％)，结冷胶使用量约是０．２％，即可制得*的低固形物果酱，若使用低甲氧基果胶或卡拉胶，则它们的用量分别为０．８％和１％。
4：人造食品
使用结冷胶生产人造食品明显比使用其他食品胶的效果要好，特别是生产人造水果块。例如，生产人造多香果块，结冷胶的使用量是０．７％，但若使用海藻胶代替结冷胶，则海藻胶的使用量为１．０％，而且，其加工性能远不及结冷胶，结冷胶可使人造果块在杀菌过程中不融化，并且在加工过程中保持着其完好的特征外形。
5：饼馅和布丁
结冷胶还能与淀粉结合或部分取代淀粉，用于糕点和水果馅饼填料中。饼馅和布丁这类食品，通常是凝胶结构或质地稠度大，过去一般使用淀粉或淀粉与蛋白质、磷酸盐混合物来维持这类食品的特征结构。然而，使用淀粉的产品形体不稳定，口感也一般，在使用变性淀粉代替一般淀粉后，这些缺陷才得以改善，若使用结冷胶代替部分变性淀粉，所得产品形体更加稳定，口感能得到很大的提高。
6: 焙烤制品
结冷胶性质与琼脂相似，而其使用量比琼脂的使用量低得多，因此，在焙烤制品中常取代琼脂来霜饰焙烤制品，主要是控制水分含量。如在糕点的霜饰料中，结冷胶约使用量是０．３％，而琼脂用量在２．０％以上，是前者的７倍。如在香草型水果蛋糕中，结冷胶的使用量是０．３％，而淀粉、海藻胶的用量分别是３．０％和１．２％，０．４％的卡拉胶或者１．Ｏ％的淀粉才能获得近似的质构。结冷胶也可以使用在冰淇淋中作为稳定增稠剂，而且它的用量非常低。
7: 乳制品
结冷胶也可用于奶基产品中，结冷胶加热到７５℃可直接水合于奶中。在酸性奶制品中(如酸奶、发酵酸性稀奶油或直接酸化的奶凝胶)，必须加入另一种水溶胶(如ＣＭＣ或瓜尔胶)充当胶体保护剂，并且保护奶蛋白的沉淀。在乳制品中，结冷胶可取代卡拉胶、明胶、海藻胶和果胶的使用，并能为提供更优质的凝胶和稠度。在使用量方面，结冷胶比其他食品胶具有优越性。
8: 结冷胶在宠物食品中的应用9
结冷胶在听装宠物凝胶食品中已有成功的应用，凝胶宠物食品是卡拉胶—槐豆胶－ＫＣＬ凝胶的传统应用领域。结冷胶可与其他水溶胶一起使用，比如瓜尔豆胶和黄原胶可用于控制脱水收缩，黄原胶和槐豆胶复配胶可降低脆性。结冷胶在凝胶宠物食品中可取代大约一半量的卡拉胶混合物。
9: 结冷胶在水基凝胶食品中的应用
具有极高透明度的热水甜点凝胶可通过蔗糖、食品级螯合剂(如柠檬酸钠)、缓慢溶解性酸(如脂肪酸、己二酸)和结冷胶的混合物来制备。所有这些配料如单一干混合物一样加入沸水中，柠檬酸钠除去水中的钙离子，促使胶体溶解，然后，脂肪酸缓慢溶解，降低溶液ｐＨ，释放凝胶化所需的钙离子。虽然这种产品看上去像凝胶样甜点凝胶，但其结构不同于明胶凝胶，入口后快速破碎，风味释放极好。
另外，结冷胶形成的凝胶表现出明显的热稳定性和高度的透明性。由于这些特性，使结冷胶可用于嗜热微生物菌种培养基中代替琼脂。以结冷胶为基础的植物培养基可解决因琼脂的不纯而产生的问题