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9000-01-5 / 阿拉伯胶的应用

背景及概述[1][2]

阿拉伯胶(Arabic Gum)是非洲豆科类植物的分泌产物,是金合欢属(Acacia)中的各种树的树皮割所得的渗出物。迄今为止,发现的金合欢树种类已达1100多种,在这一千多种豆科植物中,大多数都能在一定条件下分泌一定量的树胶。主要的品种有阿拉伯树(Acacia Senega1)、华美相思树(Acacia Laetia)等,但商品阿拉伯胶中的80%来自于阿拉伯树。

天然阿拉伯胶块多为泪珠状,略透明的琥珀色,无味可食。精制胶粉则为白色;阿拉伯胶约由98%的多糖和2%蛋白质组成。这种多糖属高聚物,具有以阿拉伯半乳聚糖为主的、多支链的复杂分子结构。阿拉伯胶是一种含有钙、镁、钾等多种阳离子的弱酸性多糖大分子,在结构上还连有2%左右的蛋白质;不同金合欢树获得的阿拉伯胶,单糖比例各有差异。

阿拉伯胶又称阿拉伯树胶、金合欢胶、亚克西胶、塞内加尔胶、桃胶。来源于金合欢属的阿拉伯树干上收集的渗出凝固物。其应用时间已有4000年了,由于是安全无毒的,用量不作规定,呈黄色至浅黄褐色半透明的块状,或白色至浅黄色的颗粒及粉末。其颜色越淡,品质越好,新鲜的外表平滑,内部透明,无臭、无味,极易溶于水,可以大量溶于热水和冷水,形成清晰而胶黏的稠液。

1份阿拉伯胶可溶解于20份甘油、20份丙二醇、2.7份水,几乎不溶于乙醇(95%)。阿拉伯胶在水中溶解非常缓慢,2小时后可几乎溶解于2倍量水中,仅有少量的粉末残留。溶液呈无色或黄色,黏稠而有黏性,半透明。水溶液易被细菌或酶降解,但在贮存前可通过短时间煮沸使酶失活,也可加入防腐剂防腐。粉状阿拉伯胶应贮藏于密闭容器中,于阴凉干燥处存放。

性质[3]

天然阿拉伯胶块多为大小不一的泪珠状.略透明的琥珀色;精制胶粉则为白色;无味可食阿拉伯胶干粉非常稳定和可以长久储存,研究表明存储了几十年的胶块也没有发现有明显的性状变化。

1. 溶解度:阿拉伯胶具有高度的水中溶解性及较低的溶液粘度,能很容易地溶于冷/热水,可配制成50%浓度的水溶液而仍具有流动性,这是其它亲水胶体所不具备的特点之一但不溶于乙醇等有机溶剂。

2. 粘度:5%水溶液的粘度低于5厘泊;25%水溶液的粘度约80 一140 厘泊(25C,2小时后Br00kfidd转子粘度计RVF型,转速20rpm)。在常温下都有可能调制出50%浓度的胶液,阿拉伯胶是典型的“高浓低粘”型胶体。一般而言,喷雾干燥的产品比原始胶的粘度略低些。

3. 酸稳定性:因为阿拉伯胶结构上带有酸性基团,溶液的自然pH值也呈弱酸性,一般在0 I4 5(25%浓度) 溶液的最大粘度约在pH5-5.5附近,但在pH值在4-8范围内变化对其阿拉伯胶性状影响不大,具有酸环境较稳定的特性。当pH值低于3时.结构上酸基的离子状态趋于减少,从而使得溶解度下降,而粘度下降。

4. 乳化稳定性:由于阿拉伯胶结构上带有部分蛋白物质及结构外表的鼠李糖,使得阿拉伯胶有非常良好的亲水亲油性,是非常好的天然水包油型乳化稳定剂但不同来源树种的阿拉伯胶其乳化稳定效果有差别;一般规律,鼠李糖含量高,含氮量高的胶体,其乳化稳定性能更好些,固此Acacta senegal胶在乳化稳定方面比Acacia seyal胶更好阿拉伯胶还具有降低溶液表面张力的功能,用于稳定啤酒泡沫等。

5. 热稳定性:一般性加热胶溶液不会引起胶的性质改变,但长时问高温加热会使得胶体分子降解.导致乳化性能下降。

6. 兼容性:阿拉伯胶能与大部分天然胶和淀粉相互兼容,在较低pH条件下,阿拉伯胶与明胶能形成聚凝软胶用来包裹油溶物质。

结构[3]

研究表明阿拉伯胶结构的中央是以β1-3键相连的半乳聚糖,L-鼠李糖主要分布在结构的外表。鼠李糖的碳六位上是CH3而不是COH3,因此有非常良好的亲油性。此外在结构上还连有2%左右的蛋白质;尽管这些蛋白物质与多糖在结构上的连接位置仍不十分明确,但是在氨基酸的成分中,羟脯氨酸的占有相当的比例,不同来源阿拉伯胶含氨基酸如下:

阿拉伯胶的应用

应用[1][2][4]

1. 医药:阿拉伯胶主要在口服和局部用药物制剂中用作助悬剂和乳化剂,通常与西黄蓍胶联合使用,以西黄蓍胶1份与阿拉伯胶15份的比例合用最为适宜;还可用作锭剂基质和片剂的黏合剂。因其干燥后常形成一层硬膜,故不宜作外用乳剂的乳化剂。

2. 食品:阿拉伯胶在食品工业中的应用包括:(1)保护胶体或稳定剂的作用;(2)水溶液的胶粘性;(3)增稠能力;(4)在低热值食品配方中,阿拉伯胶本身的低消化性。阿拉伯胶在食品中的主要功用就是通过它提供的粘度、流变性和特征性使产品达到所要求的性质。

1)在糖果制品中的应用:阿拉伯胶能广泛地应用于糖果点心制造工业,主要在于其具有防止糖分结晶的能力,另外它具有增稠、增浓的能力。用于糖果中作抗结晶剂,防止蔗糖晶体析出,也能有效地乳化奶糖中的乳脂,避免溢出;还用于巧克力表面上光,使巧克力只溶于口,不溶于手。阿拉伯胶可作为蜜饯的透明糖衣,咀嚼糖、止咳糖和菱形糖的成分。独特的胶姆糖就是由阿拉伯胶制造的。

2)在牛奶制品中的应用:阿拉伯胶在冷冻食品中,例如,冰淇淋、不含乳脂的冰冻甜食中可作为稳定剂,这主要是因为阿拉伯胶有很强的吸水性,加入的阿拉伯胶可结合大量的水并以水化的形式保持这些水分,固定在冰淇淋内部形成更精细的结构,以防止冰晶的析出。

3)在面包制品中的应用:阿拉伯胶广泛地应用于面包工业中,这是由于胶液本身的粘度和粘着性所决定的,它可以赋以面包表面的光滑感。

4)在饮料中的应用:阿拉伯胶是啤酒之类饮料的泡沫稳定剂,在饮料中会产生类似水果汁的、引人注目的混浊外观。在碳酸饮料中阿拉伯胶用于乳化、分散香精和色素,避免出现瓶颈处的色素圈;它也与植物油一起用作饮料的浑浊剂,还用于稳定啤酒泡沫等。

5)做为香料乳化剂:阿拉伯胶液一个非常重要的特性是可在油一水界面有吸附的倾向,并使之形成一层稳定的膜。这层膜的表面粘弹性与水相的稀释度无多大关系,这是因为阿拉伯胶中富含蛋白质的部分所致。乳浊液在有电解质时依然稳定,在大范围的pH条件下也很稳定。阿拉伯胶具有良好的乳化特性,特别适合于水包油型乳化体系,广泛用于乳化香精中作乳化稳定剂。

6)香昧固定作用:阿拉伯胶作为驻香剂使用时,在香料颗料的周围形成保护薄膜,以防止氧化和蒸发,同时也防止它从空气中吸湿。另外,随着更先进的微胶囊技术的发展,使得阿拉伯胶在香味固定方面有更广泛的应用,以香精为芯料,可以用阿拉伯胶和明胶为囊材,通过复凝聚法制备出一系列不同工艺条件下的微胶囊,它们都可以形成包围球体香料的薄膜或胶囊

注意事项[1]

1. 与氨基比林、阿朴吗啡、甲酚、乙醇(95%)、三价铁盐、吗啡、苯酚、毒扁豆碱、鞣酸、麝香草粉和香草醛有配伍禁忌。阿拉伯胶中的一种氧化酶可能会影响含有易氧化物质的制剂,但100℃短时间加热可使酶失活。

2. 许多盐能降低阿拉伯胶水溶液的黏度,而三价盐会引起凝聚。水溶液带负电,能与明胶及其他物质形成共聚物。在乳剂制备中,阿拉伯胶与皂类有配伍禁忌。

主要参考资料

[1] 中华烘焙食品大辞典·原辅料及食品添加剂分册

[2] 胡国华. 阿拉伯胶在食品工业中的应用[J]. 粮油食品科技, 2003, 11(2): 7-8.

[3] 王卫平. 阿拉伯胶的种类及性质与功能的研究[J]. 中国食品添加剂, 2002 (2): 22-28.

[4] 新编兽药实用手册