結冷膠是一種利用生物技術開發(fā)的新型微生物多糖，以其安全和獨特的理化性質(zhì)，越來越受人們關注，作為乳化劑、懸浮劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、膠凝劑、成膜劑和潤滑劑，被廣泛的應用于
食品、制藥、日化等各個領域。
一、結冷膠的特性
1、可逆凝膠和不可逆凝膠形成機理
結冷膠是一種線型聚合物，當有電解質(zhì)存在的時候可形成凝膠.它對鈣、鎂離子特別敏感，用鈣鎂等二價離子做離子源形成的凝膠要比用鈉鉀等一價離子有效的多，鈉鹽和鉀鹽也可以導致凝膠，但其所需濃度約比二價離子大25倍，且這類凝膠是可逆的！如果用于溶解結冷膠的水中已經(jīng)含有或已經(jīng)添加一定量離子，尤其是鈣鎂等二價離子，即使加熱到100度也很難使結冷膠充分水化。所以一般先將結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)，這時尚不會形成凝膠，一直冷卻至30-50度時方能形成凝膠，鈣離子適合濃度為4-6MMOL，這種凝膠再加熱時不會溶化，如果要使結冷膠溶于含有無機鹽的自來水中，特別是碳酸鈣含量高于180PPM以上的硬水時，則需加入螯合劑來降低水中有效鈣離子濃度，如檸檬酸鈉或檸檬酸氫鈉。螯合劑可以阻止結冷膠與水的鈣鎂等離子結成復合物。
2、結冷膠應用原理
應用時，如果水中鈣離子含量超過40PPM，就應該使用檸檬酸鈉、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離子濃度。螯合劑控制凝膠強度的機理和海藻鹽一樣，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，有效鈣離子隨時間不斷增加，使冷卻成型后的凝膠強度不斷上升，使用螯合劑還能使結冷膠溶解于含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冷膠的透明度。
溫度上升時結冷膠溶液粘度下降，冷卻后粘度又完全恢復，加入適量離子后當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，離子濃度增加導致凝膠形成溫度上升，同時也使得凝膠強度加大，但超過一定范圍后(與離子種類無關)凝膠強度開始下降。與瓊脂凝膠類似，結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有關，其范圍在70-130度之間，使用鈣離子0.03%的0.2%的結冷膠溶液，凝膠融化溫度可達到120度以上。結冷膠液一般在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、黃原膠等復配一般都會降低凝膠強度而增加凝膠的脆弱性。
其優(yōu)點有:單體膠能在極低的用量下(0.05%)即可形成透明凝膠，加熱殺菌對其影響很小，酸性凝膠的貨架期相當長，可分別制成熱逆和熱不可逆的凝膠，組織結構可以從脆到韌性的任意轉變，在PH305-7.0之間均能形成凝膠，其抗老化作用表現(xiàn)在對玉米等淀粉糊在儲藏過程中的老化及粘度升高的抑制，且其不容易導致酶解，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：
1）膠液用水需用RO水，因為如果用含鈣、鎂等二價離子的水在溶膠過程中容易使海藻酸鈉結塊、凝固等，膠液濃度在1.5%左右，濃度過高滴注時容易拖尾巴，濃度過低，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（這也是殺菌的過程）。
3）加入預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水進行漂洗，除去氯化鈣的苦澀味，備用。
7）結冷膠也可制成熱不可逆膠粒，但相對成本較高，需要與其他膠體復配，達到性價比。
2、懸浮液配方：
采用結冷膠、卡拉膠、魔芋膠、乳酸鈣、麥芽糊精、磷酸鹽螯合劑復配即可，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。下面介紹單體結冷膠的應用：
結冷膠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：
1）結冷膠與檸檬酸鈉、蔗糖、麥芽糊精干混（實際生產(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）剩余原料預先用其5-10倍的90度RO水調(diào)成溶液備用。
3）結冷膠等完全溶解后，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必需加酸才能溶解，因為碳酸鈣本身不溶于水，只是價格便宜，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，并保持攪拌狀態(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）這類產(chǎn)品為酸性，用巴氏殺菌即可，即90-95度，15-20分鐘。