创联服务客服中心快速导航English
中国创联食用胶网手机站二维码 手机创联
  • 登录手机创联食用胶网登录手机创联
官方微信
  • 中国创联食用胶网微信二维码官方微信
进入微博rss订阅
中国创联食用胶网logo
中国创联食用胶网logo胶体百科

您当前位置:中国创联食用胶网 » 胶体百科 » 结冷胶

  • 结冷胶
  • 别   名:凯可胶、洁冷胶
  • 分   类:微生物胶
  • 浏览量:1997
  • 胶体专题 >
  • 什么是 结冷胶
  • 结冷胶,又称凯可胶、洁冷胶,于1978年美国首先发现,由伊乐假单胞菌(Pseudomonas elodea)对碳水化合物进行纯种培养发酵后,经加工制成,呈类白色粉末,无特殊的滋味和气味,在150℃时直接分解,具有良好的稳定性,耐酸、耐高温、热可逆性,还能抵抗微生物及酶的作用等特性。结冷胶产品有两种存在形式,一种是高酰基结冷胶(也称天然结冷胶),另一种是低酰基结冷胶(也称脱酰基结冷胶)。 结冷胶是一种微生物胞外多糖,常作为多功能增稠剂、凝胶剂、稳定剂等,广泛应用于食品、药品(如软、硬胶囊)、化妆品、化工等诸多行业。在面制品中,结冷胶可增强面条的硬度、弹性、粘度,也可改善口感,抑制热水溶胀,减少断面和减轻汤汁浑浊等作用,在肉制品和蔬菜类制品的加工过程中,添加结冷胶可使其具有清爽的品味,起到弥补产品口味不足的良好作用。 结冷胶还可与其他水溶胶一起使用,用于凝胶宠物食品,可与蔗糖、柠檬酸钠、缓慢溶解性酸(脂肪酸、己二酸)等混合成干料,加入沸水中,制成具有极高透明度的热水甜点凝胶,具有人口后快速破碎,风味释放松好的特点。
  • 胶体介绍
  • 结冷胶来源

    结冷胶的产生菌原来称为伊乐藻假单胞杆菌(Pseudomonas elodea),后来基于r- RNA特征及含有鞘氨醇糖脂被进一步确认为一种革兰氏阴性好氧杆状菌少动鞘氨醇单胞菌( Sphingomona s paucimobilis) 所产生的胞外多糖,经过发酵、调pH、澄清、沉淀、压榨、干燥、碾磨制成,相对分子质量为4×105~6×105(按2007年国际相对原子质量)左右的阴离子型线形多糖,具有双螺旋结构,结冷胶的单糖分子组成是葡萄糖、鼠李糖和葡萄糖醒酸,分子组成大约为2: 1: 1 。

    结冷胶结构

    结冷胶分子的基本结构是一条主链, 由重复的四糖单元构成, 如图1a所示。

    低酰基结冷胶结构图

    高酰基结冷胶结构图

    参与形成的单糖有D- 葡萄糖、D- 葡萄糖醛酸、D- 葡萄糖及L- 鼠李糖。在这种多糖的天然形式中, 每单位约有115个O-酰基基团, 其中每单位有1个O- 甘油酰取代基,每隔一个单位有1个O- 乙酰取代基。甘油酰基位于3-连接成键的葡萄糖残基的2位, 乙酰基则在6 位上。酰基很容易在高温状态下被碱脱除, 从而由天然形式的结冷胶得到脱酰基形式的产品, 如图1b 所示。与此相对, 天然形式的结冷胶也可称为高酰基产品。

    结冷胶的质量标准

    结冷胶的质量标准

    结冷胶的产品指标

    结冷胶的产品指标

    结冷胶检验方法

    取适量结冷胶样品置于清洁、干燥的白瓷盘中,在自然光线下,观察其色泽和组织状态,为类白色粉末。

    结冷胶特性

    凝胶性

    结冷胶在水中略加搅拌即可分散,加热后溶解成透明的溶液,冷却后可形成透明、坚实的凝胶,因而它是食品添加剂中新型的全透明凝胶剂。结冷胶溶于热的去离子水或鳌合剂存在的低离子强度溶液中,水溶液呈中性,其凝胶效果理想。冷结胶的胶凝温度于为20~50℃之间,而融化温度则介于65~120℃,融化温度显蔷高于胶凝温度,故结冷胶具有明显的温度滞后性。

    安全性

    结冷胶作为微生物有氧发酵产生的生物合成胶,具有安全无毒、无特殊气味,无需规定ADI 等良好的特点,备受食品生物制药、日化用品、造纸等行业青睐。

    热稳定性

    冷结胶具有良好的热稳定性,结冷胶和琼脂分别在121℃下加热15mim,经过六个周期,比较两者的凝胶强度,结冷胶的凝胶强度在50%左右,而琼脂只有26%。

    耐酸碱性

    结冷胶可用于食品加工制作,虽然大多数食品的pH值在4-8之间,但是结冷胶在3.5-8这个pH范围内稳定其凝胶强度不随PH变化而变化,与同等食品添加剂相比表现出稳定的凝胶特性。

    复配性能好

    结冷胶与非凝胶性水溶胶复配使用,如黄原胶、羧甲基纤维素钠(CMC)、刺槐豆胶、瓜尔豆胶等,赋予产品良好的口感,并对结冷胶产生的凝胶体无朗显影响。虽然卡拉胶、琼脂等凝胶特性与结冷胶接近,但是结冷胶在风味释放透明度、使用量等方面明显优于前两者。

    结冷胶的生产

    结冷胶是由假单胞杆菌在葡萄糖、玉米糖浆、磷酸盐、蛋白质、硝酸盐和微量元素组成的液体培养基中培养两天,得到一种天然的、高乙酰基结冷胶。这时得到的结冷胶在其葡萄糖基上结有半个乙酰基和半个甘油酸酯,由于乙酰基的存在会严重影响其凝胶特性,故需在所得的醪液中加入氢氧化钾使呈碱性,以脱去乙酰基和甘油基,已取得低乙酰基结冷胶。然后加热、过滤,用异丙醇醇析而得脱乙酰基的澄清结冷胶。

    结冷胶提取

    结冷胶生产是高黏性代谢产物的微生物发酵过程,胞外多糖围绕细胞以黏性聚合物形式形成网状结构。因此用简单方法难以将胞外多糖从细胞周围分离、即使在大量稀释后也难以分离出来。

    提取多糖的一般方法是将发酵液稀释若干倍以降低其黏性,然后通过离心分离作用分离多糖,几次冲洗和离心分离步骤是必不可少的。

    其他有效的提取胞外多糖的方法有:不加搅拌地滴加一定量的表面活性剂到发酵液中进行相分离,然后回收包含较纯多糖的上清液。

    结冷胶产品分类

    按照结冷胶分子主链上酰基含量的不同划分,可分为高酰基结冷胶(HA)和低酰基结冷胶(LA),酰基在很大程度上影响其胶凝特性,一般经微生物直接合成的结冷胶富含酰基(乙酰基和甘油基),成为高酰基结冷胶(也称天然结冷胶)。

    高酰基结冷胶(HA):经少动鞘脂单胞菌发酵后未经脱酰基处理所得的即为高酰基结冷胶。

    低高酰基结冷胶(LA): 将分子结构中的酰基全部或部分除掉可以得到低高酰基结冷胶。

    酰基基团对结冷胶的性质有非常显著的影响。高酰基型可以产生柔软、富有弹性和不具有脆性的凝胶, 而低酰基结冷胶可以产生坚实的,不具有弹性, 但是很脆的凝胶。

    高低酰结冷胶的性状特点


    高酰基结冷胶(HA)
    低酰基结冷胶(LA)
    分子量
     1~2@106道尔顿
    2~3@105道尔顿
    溶解性
    热水中溶解 
    热水或冷水(加螯合剂) 中溶解
    凝结条件
    冷却
    阳离子,酸, 可溶性固形物
    凝胶温度
    70 ~80℃ ( 158~176 ℉ )
    30~ 50℃ ( 86~122℉ )
    热可逆性
    热可逆
    热稳定
    对阳离子敏感性
    不太敏感
    很敏感,特别是二价阳离子

    高酰基结冷胶的提取发法

    首先调节发酵液pH值至4~4.5,升温至90℃ ,维持1O~30min,灭酶杀死菌体,然后加入2%~3%发酵液体积的电解质溶液,反应30min,最后加入异丙醇固液分离,固态进行真空干燥。

    低酰基结冷胶的提取方法

    首先将结冷胶发酵液碱处理,然后通过粗滤和微滤,最后对得到的结冷胶进行压力氏喷雾干燥 。

    结冷胶安全性评估

    中国:1996年,我国批准结冷胶作为食品增稠剂、稳定剂,可在各类食品中按正常生产需要适量使用,

    目前实施标准为《GB 25535—2010 食品安全国家标准食品添加剂 结冷胶》。

    欧洲:1994年,欧共体将结冷胶正式列入食用安全代码(E-418)表中。

    日本:1988 年,日本成功地完成了结冷胶的毒理实验并准许结冷胶在食品中应用,

    美国:1978年发现结冷胶,1992年就迅速得到美国FDA的许可可以应用于食品、饮料中,除美国外,还有十多个国家批准其用作食品添加剂。

    结冷胶应用领域

    由于结冷胶优越的凝胶性能,在食品、制药、化工等领域广泛的应用。中华人民共和国国家标准《食品添加剂使用标准》(GB 6783-2014)规定结冷胶可在各类食品中按生产需要适量使用。

    食用结冷胶:在食品工业中的应用结冷胶可作为优良的凝胶剂,能赋予食品一种令人愉悦质地和口感。与卡拉胶、琼脂等凝胶性多糖相比,在酸稳定性、热可逆性、使用量等方面具有明显的优越性。

    结冷胶的凝胶是一种脆性胶,对剪切力非常敏感,食用时有人口即化的感觉。结冷胶具有良好的风味释放性和在较宽pH范围内稳定的特性。它可用于改进食品组织结构、液体营养品的物理稳定性、食品烹调和贮藏中的持水能力。结冷胶与其他食品胶有良好的配伍性,以增进其稳定性或改变其组织结构。此外,它还可以改良淀粉,使其获得最佳的质构特征和稳定性。

    药用结冷胶:结冷胶安全无毒的特性是它在医药领域应用的前提,结冷胶作为一种生物材料用于医学组织工程,主要是作为细胞移植的载体。结冷胶用于眼用制剂中,不仅增加了滴眼液在眼内的滞留时间提高了生物利用度,而且形成的凝胶使药物很难流到鼻泪管中,减少了药物流入鼻腔所致的不良反应。

    日用结冷胶:日用结冷胶具有凝胶能力强、高透明性、稳定性好、溶解性好、持水性好、与其它亲水胶体具有相容性并可以达到不同的质构特性要求等产品特征,广泛应用于日用品中,如牙膏、化妆品、清香剂等。结冷胶用于牙膏是一种比较好的增稠剂,对于提高牙膏产品质量,改善其性能是一种好的增稠原料。用结冷胶制作的牙膏对香精释放的性能好,可降低香精的用量。

    结冷胶应用范围

    食品方面:布丁、饮料、甜食、果酱、果冻、啫喱、合成食品、宠物食品、糖衣、糖霜、牛奶及烘焙制品等。

    医药方面:眼药水、软硬胶囊、包衣剂、组织工程、伤口敷料。

    微生物方面:替代琼脂制作培养基。

    日化方面:化妆品、牙膏、香水、涂膜、胶黏剂、汽车香膏、空气清新剂、个人护理用品。

    农业方面:叶肥、缓释肥料。

    工业方面:人体组织材料、感光薄膜、包裹热敏感材料(例如酶与细胞、脱氧核糖核酸电泳与分离的可逆凝胶)以及用于胶片、胶卷、纤维。

    结冷胶质量规格标准

    目前,结冷胶执行的质量规格标准为《GB 25535—2010食品食品安全国家标准 食品添加剂 结冷胶》,该标准定义结冷胶范围、分子结构、相对分子质量、技术要求(感官要求、理化指标、微生物指标)及检验方法等,由中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会2010年12月21发布,2011年2月21日开始实施。

    结冷胶市场前景

    结冷胶作为一种发酵法生产的微生物多糖,相对于海藻胶或动物胶、植物胶,不受气候和地理环境条件的限制,可以在人工控制条件下利用各种废渣、废液进行生产,品质更稳定,供应更有保证,同时再加上其安全无毒,理化性质独特等优良特性,在食品工业中有着广泛的应用前景。

    结冷胶医药前景

    结冷胶在组织工程、伤口修复、术后防粘连、药物或基因传递方面均有应用,然而尚处于初步研究阶段,还需要对其进行全面及长期的研究,以制备理想的产品,应用于临床。目前结冷胶的微生物发酵产量和纯化程度不高,成本较高,限制了其广泛的研究和应用。相信随着结冷胶的产量提高及在医药与美容领域研究的不断深入,结冷胶在医药领域将会有更广阔的应用。

    结冷胶制约因素

    虽然结冷胶生产取得了许多成果,但还存在一些问题,如产量低;用于通气搅拌的能源高;提纯用的有机溶剂耗量大;有机溶剂的回收较困难等。因而如果能利用基因工程手段将产胶基因转移到嫌气性微生物中正常表达,从而在无氧或微氧条件下生产则可降低成本。总之,通过基因工程手段筛选优质多糖产生菌,并利用现代生物技术构建具有多种优异性能的基因工程菌与细胞工程菌来提高结冷胶产率与质量,将是未来结冷胶生产与研究的发展方向。

    结冷胶运输储藏

    结冷胶产品运输必须轻卸轻放,防止日晒、雨淋,并远离热源不得与有害、有毒和易污染物品一起混运,产品需密封,置于干燥环境中。


  • 参考资料:
  • [{"title":"\u98df\u54c1\u589e\u7a20\u5242\u7b2c\u4e8c\u7248","date":"","link":""},{"title":"\u529f\u80fd\u6027\u98df\u54c1\u80f6\u7b2c\u4e8c\u7248","date":"","link":""},{"title":"\u4faf\u632f\u5efa.\u98df\u54c1\u6dfb\u52a0\u5242\u53ca\u5176\u5e94\u7528\u6280\u672f\uff1a\u5316\u5b66\u5de5\u4e1a\u51fa\u7248\u793e","date":"2004","link":""}]
    什么是胶体百科?

    胶体百科汇集了食用胶(亲水胶体)行业产品知识的频道,涵盖植物胶、动物胶、海藻胶、化学改性胶、微生物胶等五大种类产品的基本信息、结构、性状、特点性能、主要用途(食品增稠剂)、应用添加量、使用方法、注意事项、工业应用等信息,同时对新品种、新工艺、新发现进行置顶推荐。

    相关厂家推荐
版权所有 © 中国创联食用胶网    闽ICP备16015125号-2    增值电信业务经营许可证:闽B2-20180218   客户服务邮箱:  

在线
客服

在线客服服务时间:9:00-18:00

选择下列产品马上在线沟通:

客服
热线

400-808-1878
7*24小时客服服务热线

微信
客服

创联食用胶网微信二维码 微信客服在线沟通
顶部