结冷胶(Gellan Gum)，又称凯可胶、洁冷胶，是由伊乐藻假单胞菌（Pseudomonas elodea）所产生的微生物 多糖 。 主要成分有葡萄糖、 葡萄糖醛酸 和 鼠李糖 ，比例为2:1:1，四种单糖为重复结构单元所组成的线形 多聚糖 ，其中葡萄糖醛酸可被钾、钙、钠、镁中和成混合盐。
天然结冷胶（带有 乙酰 及 丙三醇 基团 ）可形成柔软的弹性胶，黏着力强，与 黄原胶 和 槐豆胶 的性能相似，而脱乙酰[xiān]结冷胶则形成结实的 脆性 胶，类似于 琼脂 、 卡拉胶 的 凝胶 特性。
结冷胶干粉呈米黄色，无特殊的滋味和气味，约于150℃不经熔化而分解。不溶于非极性有机溶剂，溶于热水，水溶液呈中性。结冷胶的水溶液具有高黏性和热稳定性，结冷胶的主要作用是作为凝胶剂、 增稠剂 、悬浮剂或在食品中形成薄膜。结冷胶已经应用于 烘焙食品 、 乳制品 、果汁、牛乳饮料、糖衣、糖霜、 果酱 、肉制品和各种甜点的加工中。
简介
结冷胶(GellanGum)是美国Kelco公司20世纪80年代开发的一种微生物食用胶。它是由假单脑杆菌 伊乐藻属 (Pseudomonaseloden)在中性条件下，以 葡萄糖 为碳源， 硝酸铵 为氮源及一些 无机盐 所织成的 培养基 中，经有氧发酵而产生的 细胞 外 多糖 胶质，是一种新型的全透明的凝胶剂。
基本结构
结冷胶又称凯可胶，是一种 有机高分子化合物 线性多糖，田4个单糖分子组成的基本单元重复聚合而成．其基本单元是由1，3—和1，4—连接的2个葡萄糖 残基 ，1，3—连接的1个 葡萄糖醛酸 残基，和1，4—连接的1个 鼠李糖 残基组成。其 中葡萄 糖醛酸可被钾、钠、钙、镁中和成混合盐。并且天然结冷胶合有O— 酰基 （ 甘油 酰基和 乙酰 ）。天然或称高酰基结冷胶可形成高弹性低硬度 凝胶 。乙酰化结冷胶通过碱处理除去O—酰基后生成低酰基结冷胶，再经过滤可得到纯化低酰基结冷胶，即商品结冷胶，其相对分子质量约为50万。
性状
结冷胶干粉呈米黄色，无特殊的滋味和气味，约于150℃不经熔化而分解。耐热、耐酸性能良好，对酶的稳定性亦高。不溶于非极性有机溶剂，也不溶于冷水，但略加搅拌即分散于水中，加热即溶解成透明的溶液，冷却后，形成透明且坚实的凝胶。溶于热的去离子水或整合剂存在的低 离子强度 溶液，水溶液呈中性。
结冷胶在 阳离子 存在时，在加热后冷却时生成坚硬 脆性 凝胶 。其硬度与结冷胶浓度成正比，并且在较低的二价阳离子浓度时产生最大凝胶硬度。结冷胶用量小，通常只为琼脂和卡拉胶用量的1/3~1/2，一般用量0.05%即可形成凝胶(通常用量为0.1%~0.3%)。所形成的凝胶富含汁水，具有良好的风味释放性，有入口即化的口感。结冷胶凝胶的凝固温度在30-45℃范围内，而凝胶的熔化温度既可低于又可高于100℃，这取决于阳离子类型和浓度等条件。添加黄原胶—槐豆胶到结冷胶中，可使其凝胶硬度降低而弹性增强。
毒性
LD50大鼠口服为5000g/kg体重。 ADI 无需规定。
用途
由于结冷胶优越的 凝胶 性能，目前已逐步取代 琼脂 、 卡拉胶 的使用。结冷胶广泛的应用在食品中，如 布丁 ， 果冻 ， 白糖 ，饮料，奶制品， 果酱 制品，面包填料，表面光滑剂，糖果，糖衣，调味料等。也用在非食品产业中，如微生物 培养基 ，药物的缓慢释放，牙膏等。
结冷胶可以增强面制品面条的硬度、弹性、粘度，业有改善口感、抑制热水溶胀，减少断面和减轻汤汁浑浊等作用，加入到制作饼干的面团中，也可以起到改良饼干的层次，使饼干具有良好的疏松度的作用；结冷胶作为 稳定剂 应用于 冰淇淋 可提高保型性；用于 蛋糕 、 奶酪饼 中，具有保湿、保鲜和保形的效果；结冷胶应用于糖果，可以给产品提供优越的结构和质地，并缩短淀粉软糖 胶体 形成的时间；也可用于替代 果胶 制备 果酱 和 果冻 ，也能用于糕点和 水果馅饼 填料中；在肉制品和蔬菜类制品的加工过程中，添加结冷胶会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 海产干货 ，加入沸水中，制成具有极高透明度的热水甜点凝胶，具有入口后快速破碎，风味释放好的特点；可替代果胶制作果酱．也可与淀粉结合或部分取代淀粉，用糕点和水果馅饼填料。
根据《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-2011）规定本品可在各类食品中按正常生产需要适量使用。
质量标准
低 酰基 结冷胶
生产流程
尝试通过发酵的途径来生产有实用价值的微生物 多糖 已有很长的历史，这当中被广泛研究的多糖包括：用 Leuconostoc mesenteroides生产的 葡聚糖 ，用 假单胞菌属 sp.生产的细菌海藻 酸盐 , 用Xanthamonas compestris生产的 黄原胶 , 用 Streptococcus faecalis生产的 热凝胶 ，用Aureobasidium pullulans生产的普鲁兰糖，以及用Strptococcus equii 生产的 透明质酸 和 根瘤菌 生产的 琥珀 聚糖 等。尽管能获得商业化生产的 多糖 只占在所研究过的多糖中极少部份，但这一少部份多糖因其极好的性能而能在工业上被广泛使用。也正由于 黄原胶 等 多糖 的开发取得了巨大的成功，鼓舞人们期望找到更多的有商业前景的微生物多糖。
1) 结冷胶生产菌种
为了寻找理想的食品胶，Kelco公司在世界各地采集土壤或植物样本对30，000多株菌种进行了筛选，结冷胶的产生菌正是在这种不懈努力下获得的，原来称为 假单胞菌属 elodea ，后来基于r- 核糖核酸 特征及含有 鞘氨醇 糖脂 被进一步确认为Sphingomonas paucimobilis，这是种带有黄色色素、Gˉ的好氧杆状菌。从 生物技术 的角度来看，Sphingomonas这一属中的菌株的共同特征是能分泌出如结冷胶、沃仑胶、 鼠李 胶这样的一类 多糖 。
这些菌株能从多种环境中分离得到，不过Sphingomonas paucimobilis中的多数菌株是从临床样本或医院周边环境中分离到的。工业上最早采用的结冷胶生产菌株为 假单胞菌属 伊乐藻属 ，它是从一种水百合上分离而得。
2) 结冷胶的 生物合成 途径
微生物 胞外多糖 的生物合成可以分为同型多糖的合成与异型多糖的合成，结冷胶的合成属于后者。异型多糖的合成体系包含5个因子，即 糖基 核 酸、 酰基 供体、脂 中间体 、酶系统及糖基受体。Ligio等提出了 Pseudomonas eLAdea合成结冷胶重复四糖单元的可能途径。作为活性 前体 提供的糖基 核苷酸 被认为是 UDP－ 葡萄糖 、TDP－ 鼠李糖 和UDP－ 葡萄糖醛酸 ，它们共同成为合成重复单位的 单体 供体。涉及前体合成的酶有磷酸葡萄糖 异构酶 (PG1)、磷酸葡萄糖 变位 酶(PGM)、UDP－葡萄糖焦 磷酸化酶 (UGP)、TDP－葡萄糖焦磷酸化酶(TGP)、UDP－ 葡萄糖脱氢酶 (UGD)和TDP－鼠李糖合成酶(TRS)。 假单胞菌属 elodea对葡萄糖的代谢主要经由 糖酵解 途径和 戊糖磷酸途径 。
3) 结冷胶的生产技术
它是在含有碳源、有机和 无机 氮源、 磷酸盐 适量 微量元素 的介质中，通过通风发酵进行生产。发酵在消毒的条件下严格控制通气量、搅拌、温度和pH，发酵完成后，用物理、 化学 方法分离 菌丝 蛋白得到结冷胶产品。
成分解析
热稳定性
结冷胶具有良好的热稳定性，它能承受多个周期的热处理。
温度滞后性
结冷胶具有显著的温度滞后性，即胶凝温度远低于 凝胶 的融化温度。通常，胶凝温度于20一50℃之间，而融化温度则介于65—120℃。胶凝温度和融化温度的大小主要取决于凝胶的形成条件，如 阳离子 的类型和浓度等。结冷胶的温度滞后性对食品工业具有重要的实用意义。例如，有些制品要求在加工过程中凝胶后再融化。而其他制品要求在 热处理 过程中凝胶结构保持稳定。
盐对结冷胶凝胶的影响
纯的结冷胶是一种复合盐，不溶于冷水，但在搅拌下可直接分散于去离子水中，提高水中阳离子的浓度，如硬度中等的水(相当于含CaCO3，180mg／kg)，有助于其在水中的分散。但Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子(如 硬水 )能阻止已分散的结冷胶加热水化， 阳离子 的浓度越高，则即使加热至沸也无法使之水化。
在已经分散的水中，加入少量整合剂(如 柠檬酸钠 、 六偏磷酸钠 )，可使分散的结冷胶即使在硬度很高的水中也能水化，只要所加熬合剂的量与Ca2+等的含量适当，甚至可溶于冷水。热的均匀水化的胶溶液冷却后可直接成为 凝胶 ，但需加入阳离子后方能凝结，并随着阳离子浓度的提高可使凝胶的硬度和模量提高到最大值，但浓度超过一定限度，又会使凝胶体的硬度和模量下降，而且一价阳离子与两价阳离子的最适浓度并不一样。
酸、碱对结冷胶凝胶的影响
绝大多数食品的pH介于4.0一8.0之间，结冷胶凝胶在这个PH范围内，其凝胶强度几乎不随pH变化而变化，而结冷胶应用于食品中时，可以不考虑pH的影响。 美国 一些专家研究指出：二价 阳离子 所形成的结冷胶凝胶。其强度在pH小于3.5或大于8.5时， 凝胶 强度迅速下降；一价阳离子所形成的凝胶，其强度在pH介于3.5—1L.5之间有微小的波动。但是，在相同胶浓度的条件下所形成的凝胶，二价阳离子的凝胶强度比一价阳离子的凝胶强度要大得多。
酶对结冷胶藏胶的影响
美国一些科技人员曾将各种酶(包括 果胶酶 、α— 淀粉酶 、β—淀粉酶、纤维素酶、褐藻酸酶、 木瓜蛋白酶 、脂肪酶等)添加于结冷胶溶液中，结果发现，任何一种酶对结冷胶溶液的粘度以及凝胶的强度均没有影响，由于具备这种性质，结冷胶可以替代 琼脂 作为微生物 培养基 的 增稠剂 。
与其他胶类的配伍性
在复配时， 槐豆胶 、 瓜尔胶 、CMC、 黄原胶 等非 凝胶 性水溶胶，对结冷胶凝胶体的组织特性无明显影响。但如加入明胶、黄原胶与槐豆胶的 混合物 、淀粉等凝胶性水溶胶时，可使组织结构发生明显变化。
前景展望
结冷胶作为微生物代谢胶，生产周期短，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，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。
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。