引言

在現(xiàn)代食品工業(yè)中，降本與提質(zhì)的平衡是技術(shù)人員面臨的核心挑戰(zhàn)。隨著消費者對低脂、低鹽、高水分、Q彈口感產(chǎn)品的需求增長，傳統(tǒng)淀粉、大豆分離蛋白等添加劑已難以滿足全部需求。可得然膠（Curdlan） ，這種由微生物發(fā)酵產(chǎn)生的β-1,3-葡聚糖，憑借獨特的熱凝膠特性和優(yōu)異功能，正成為食品加工領(lǐng)域的明星添加劑。

可得然膠又稱熱凝膠、凝結(jié)多糖，由土壤桿菌屬或根瘤菌屬微生物發(fā)酵糖質(zhì)原料產(chǎn)生，是一種中性胞外多糖。其分子結(jié)構(gòu)為D-葡萄糖通過β-1,3-糖苷鍵連接而成的線性無分支葡聚糖，聚合度通常在400-500之間。我國于2006年批準(zhǔn)將可得然膠作為食品添加劑使用，并制定了GB 28304-2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 可得然膠》來規(guī)范其質(zhì)量發(fā)展。

然而，許多食品配料研發(fā)及應(yīng)用工程師在實際應(yīng)用中面臨一個共同難題：可得然膠有時無法達到預(yù)期凝膠強度，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)地不穩(wěn)定、口感欠佳。這個問題的根源在于新型膠體的凝膠條件難以確定，特別是溫度、pH值和濃度等因素的復(fù)雜相互作用。本文將從可得然膠的獨特凝膠特性出發(fā)，系統(tǒng)解析其在食品工業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢，并結(jié)合GB 28304-2012標(biāo)準(zhǔn)，提供完整的凝膠強度檢測方案。

一、可得然膠的獨特凝膠特性：雙重凝膠的“溫度密碼”

可得然膠區(qū)別于其他食品膠體的核心，是溫度依賴性的雙重凝膠特性：

低溫可逆凝膠：懸浮液加熱至55-65℃再冷卻到40℃以下，形成低強度可逆凝膠，重新加熱至60℃以上恢復(fù)為流體。

高溫不可逆凝膠：加熱超過80℃，形成高強度、高彈性的不可逆凝膠，130℃高溫殺菌或反復(fù)凍融后仍保持穩(wěn)定。

這一“雙重凝膠”特性使可得然膠在需要熱穩(wěn)定性的產(chǎn)品中具有不可替代的價值。121℃高壓滅菌30分鐘，凝膠強度幾乎無損失，而大多數(shù)食品膠體在高溫下會喪失凝膠能力。

關(guān)鍵功能特性

二、可得然膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用實踐

1. 乳化腸類產(chǎn)品——廣泛的應(yīng)用品類

乳化腸是可得然膠應(yīng)用廣泛的品類，包括中國臺灣烤腸、煎烤腸、熱狗腸及低脂低鹽腸等。蒸煮階段（78-80℃） ，可得然膠形成弱凝膠，避免膠原蛋白溶解、脂肪熔化導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)松散；煎烤階段（>100℃） ，形成強凝膠，防止水分過度蒸發(fā)，解決爆腸、發(fā)黑、失水嚴(yán)重等問題。

應(yīng)用效果：添加1.0%-2.5%可得然膠，蒸煮損失降低15%-20%，烤制損失降低25%-30%，產(chǎn)品更Q彈多汁、經(jīng)久耐烤。

2. 低脂肉制品——脂肪替代的“口感救星”

脂肪含量降低常導(dǎo)致產(chǎn)品口感粗糙發(fā)柴。在低脂牛肉腸（脂肪<5%）中添加0.3%-0.7%堿中和預(yù)處理可得然膠，可顯著降低蒸煮損失，提升持水性和感官評分；添加量為0.7%時，品質(zhì)與普通脂肪含量產(chǎn)品相當(dāng)。

3. 低鹽肉制品——減鹽不減質(zhì)的技術(shù)方案

食鹽減少會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)變差、保水性下降。在KCl替代30%食鹽的乳化腸中，添加0.3%可得然膠可使內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性達到最大值；添加0.6%可得然膠可顯著提高保水率。

4. 西式火腿類產(chǎn)品——提高保水性和切片性

可得然膠在西式火腿中主要用于提高保水性和切片性，減少蒸煮損失和冷藏汁液流失。注射腌制法：與鹽水混合注射，提高鹽水保留率，使內(nèi)部均勻多汁；滾揉法：滾揉過程中加入分散液，促進均勻分布，增強肉粒粘結(jié)力。添加0.2%-0.5%可得然膠，蒸煮損失降低**。

5. 面類制品、豆腐制品及水產(chǎn)加工制品

可得然膠廣泛應(yīng)用于面類制品（提高彈性、增強抗煮性）、豆腐制品（改善質(zhì)地和口感）、水產(chǎn)加工制品（提升凝膠強度和咀嚼感）等領(lǐng)域。

三、GB 28304-2012凝膠強度檢測標(biāo)準(zhǔn)解讀

1. 標(biāo)準(zhǔn)的定位與核心要求

GB 28304-2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 可得然膠》 于2012年4月25日發(fā)布，6月25日實施。標(biāo)準(zhǔn)附錄A明確規(guī)定了凝膠強度的仲裁檢測方法，是原料進廠驗收、生產(chǎn)質(zhì)控、第三方送檢的法定依據(jù)。

標(biāo)準(zhǔn)適用于以土壤桿菌屬細菌糞產(chǎn)堿桿菌或放射性土壤桿菌為產(chǎn)生菌，以蔗糖或葡萄糖等為主要原料，經(jīng)特定的生物發(fā)酵并經(jīng)提純、干燥、粉碎而成的食品添加劑可得然膠。

2. 凝膠強度測定的標(biāo)準(zhǔn)化流程

樣品制備：取0.3g可得然膠樣品于15mL水中，用柱形乳化分散機在3500r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5分鐘，形成懸浮液。

轉(zhuǎn)移與曝氣：將懸浮液轉(zhuǎn)移至18mm×180mm的試管中，在真空狀態(tài)下曝氣3分鐘。

加熱與冷卻：將試管迅速放入沸水浴中加熱10分鐘，然后在冷水中冷卻30分鐘。

取樣與測定：從試管中取出凝膠，取離底部20mm和30mm處的一段10mm的凝膠，用凝膠儀或質(zhì)構(gòu)儀進行測定。根據(jù)記錄的負荷-時間（f-t）曲線計算凝膠強度。

結(jié)果計算：凝膠強度以w?計，數(shù)值以克每平方厘米（g/cm2）表示：

凝膠強度 = F / 0.196

其中，F(xiàn)為負荷-時間曲線中凝膠破裂時曲線急劇下降的拐點的讀數(shù)（g）；0.196為圓柱體探頭截面積的數(shù)值（cm2）。

3. 標(biāo)準(zhǔn)方法的優(yōu)化建議

在實際檢測中，研究發(fā)現(xiàn)了若干影響檢測結(jié)果穩(wěn)定性的問題：可得然膠不溶于水，部分產(chǎn)品的膠體顆粒沉降導(dǎo)致底部緊實而上部軟爛，使檢測結(jié)果偏高；膠體成型后仍有大氣泡存在于內(nèi)部，影響凝膠強度使結(jié)果偏低；不同生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品凝膠強度平行性差、重復(fù)性較差。

針對這些問題，上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院的研究提出了優(yōu)化方案：取樣量為0.30~0.31g，加入15mL現(xiàn)制的脫氣水，用微量取樣藥匙進行攪拌使懸濁液分散均勻，沸水浴加熱10min后，取出在冰水浴中冷卻50min，做三次平行試驗。該方法相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小、數(shù)據(jù)穩(wěn)定。研究同時發(fā)現(xiàn)，凝膠強度大于600g/cm2的產(chǎn)品，可用直徑0.4、0.5、0.6cm中任一款柱頭進行測定。

四、可得然膠凝膠強度的影響因素

在實際應(yīng)用中，多種因素會影響可得然膠的凝膠強度：

濃度與溫度：可得然膠隨著質(zhì)量濃度和加熱溫度的升高，凝膠強度逐漸增加。

鹽類與pH值：合適的NaCl質(zhì)量濃度、磷酸鹽質(zhì)量濃度和pH值可以提高可得然膠的凝膠強度，添加大豆蛋白會降低其凝膠強度，而蔗糖和淀粉對凝膠強度影響不大。

發(fā)酵培養(yǎng)基組分：在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加CoCl?可使凝膠強度提高33.6%，硬度提高21.3%。

共混體系：可得然膠與魔芋膠共混體系中，隨著NaOH添加量提高，凝膠硬度和彈性值呈先升高后降低趨勢。

典型凝膠強度參考值

五、西奧機電的可得然膠凝膠強度檢測解決方案

濟南西奧機電有限公司（CELTEC西奧）的GST系列凝膠強度測試儀，嚴(yán)格依據(jù)GB 28304-2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 可得然膠》 及2025年版《中國藥典》四部通則0634《凝膠強度測定法》設(shè)計，為可得然膠的凝膠強度檢測提供了完整的解決方案。

標(biāo)準(zhǔn)化檢測能力：GST系列標(biāo)配Φ5.0mm不銹鋼圓柱探頭（截面積0.196 cm2） ，測試速度250mm/min，符合GB 28304-2012附錄A的標(biāo)準(zhǔn)要求。系統(tǒng)自動捕捉凝膠破裂拐點力值并計算凝膠強度（g/cm2）。

高精度力學(xué)測量：采用高精度力量感應(yīng)元，力值測量精度優(yōu)于0.5%F.S.，位移分辨率達0.01mm。能夠精準(zhǔn)捕捉凝膠破裂瞬間的峰值力值，自動計算并輸出凝膠強度值。

多標(biāo)準(zhǔn)兼容：GST系列同時符合GB 28304-2012（可得然膠）、GB 6783-2013（明膠）、2025版藥典0634通則及ISO 9665等多項標(biāo)準(zhǔn)要求?？蓪I(yè)用于明膠、水凝膠、可得然膠、卡拉膠、瓊脂等多種凝膠材料的強度測定。

力-位移曲線實時分析：測試過程中實時采集并顯示力-位移曲線，自動標(biāo)記凝膠破裂拐點。曲線原始數(shù)據(jù)自動保存，為批次一致性評價提供完整的力學(xué)性能證據(jù)。

溫度控制兼容：支持與±0.1℃精度恒溫水浴箱聯(lián)用，滿足可得然膠凝膠制備過程中從沸水浴加熱到冷水浴冷卻的全流程溫度控制要求。

六、結(jié)語

可得然膠憑借其獨特的雙重凝膠特性——低溫可逆、高溫不可逆——正在成為食品工業(yè)中不*或缺的功能性添加劑。從乳化腸的蒸煮損失降低15%-20%，到低脂牛肉腸的品質(zhì)提升，再到低鹽肉制品中0.3%添加量即可達到內(nèi)聚性、膠著性和咀嚼性最大值的顯著效果——可得然膠的應(yīng)用價值已得到廣泛驗證。

而凝膠強度，作為可得然膠最核心的質(zhì)量指標(biāo)，其精準(zhǔn)檢測是保障產(chǎn)品品質(zhì)、確保批次一致性的基礎(chǔ)。GB 28304-2012標(biāo)準(zhǔn)為可得然膠的凝膠強度測定提供了統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)，從0.3g樣品+15mL水的精確配比，到3500r/min攪拌5分鐘的高速分散，再到沸水浴10分鐘、冷水浴30分鐘的標(biāo)準(zhǔn)化凝膠制備——每一個環(huán)節(jié)的規(guī)范執(zhí)行，都是確保檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠的前提。

濟南西奧機電有限公司（CELTEC西奧）GST系列凝膠強度測試儀，以GB 28304-2012標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)、Φ5.0mm標(biāo)準(zhǔn)探頭、高精度力學(xué)測量、力-位移曲線實時分析為核心優(yōu)勢，為可得然膠及各類凝膠材料生產(chǎn)企業(yè)提供了從原料入廠檢驗到成品質(zhì)量控制的完整檢測解決方案，助力企業(yè)以精準(zhǔn)的量化數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品品質(zhì)持續(xù)提升。

本文依據(jù)GB 28304-2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 可得然膠》及相關(guān)學(xué)術(shù)研究成果撰寫，僅供參考。具體檢測操作請以標(biāo)準(zhǔn)原文及儀器操作規(guī)程為準(zhǔn)。