阿拉伯胶的应用

2018/10/29 9:41:57

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:

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

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