9000-01-5 / 阿拉伯膠的應(yīng)用

背景及概述^[1][2]

阿拉伯膠(Arabic Gum)是非洲豆科類植物的分泌產(chǎn)物，是金合歡屬(Acacia)中的各種樹的樹皮割所得的滲出物。迄今為止，發(fā)現(xiàn)的金合歡樹種類已達1100多種，在這一千多種豆科植物中，大多數(shù)都能在一定條件下分泌一定量的樹膠。主要的品種有阿拉伯樹(Acacia Senega1)、華美相思樹(Acacia Laetia)等，但商品阿拉伯膠中的80％來自于阿拉伯樹。

天然阿拉伯膠塊多為淚珠狀，略透明的琥珀色，無味可食。精制膠粉則為白色；阿拉伯膠約由98％的多糖和2％蛋白質(zhì)組成。這種多糖屬高聚物，具有以阿拉伯半乳聚糖為主的、多支鏈的復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)。阿拉伯膠是一種含有鈣、鎂、鉀等多種陽離子的弱酸性多糖大分子，在結(jié)構(gòu)上還連有2％左右的蛋白質(zhì)；不同金合歡樹獲得的阿拉伯膠，單糖比例各有差異。

阿拉伯膠又稱阿拉伯樹膠、金合歡膠、亞克西膠、塞內(nèi)加爾膠、桃膠。來源于金合歡屬的阿拉伯樹干上收集的滲出凝固物。其應(yīng)用時間已有4000年了，由于是安全無毒的，用量不作規(guī)定，呈黃色至淺黃褐色半透明的塊狀，或白色至淺黃色的顆粒及粉末。其顏色越淡，品質(zhì)越好，新鮮的外表平滑，內(nèi)部透明，無臭、無味，極易溶于水，可以大量溶于熱水和冷水，形成清晰而膠黏的稠液。

1份阿拉伯膠可溶解于20份甘油、20份丙二醇、2.7份水，幾乎不溶于乙醇(95%)。阿拉伯膠在水中溶解非常緩慢，2小時后可幾乎溶解于2倍量水中，僅有少量的粉末殘留。溶液呈無色或黃色，黏稠而有黏性，半透明。水溶液易被細(xì)菌或酶降解，但在貯存前可通過短時間煮沸使酶失活，也可加入防腐劑防腐。粉狀阿拉伯膠應(yīng)貯藏于密閉容器中，于陰涼干燥處存放。

性質(zhì)^[3]

天然阿拉伯膠塊多為大小不一的淚珠狀．略透明的琥珀色；精制膠粉則為白色；無味可食阿拉伯膠干粉非常穩(wěn)定和可以長久儲存，研究表明存儲了幾十年的膠塊也沒有發(fā)現(xiàn)有明顯的性狀變化。

1. 溶解度：阿拉伯膠具有高度的水中溶解性及較低的溶液粘度，能很容易地溶于冷/熱水，可配制成50％濃度的水溶液而仍具有流動性，這是其它親水膠體所不具備的特點之一但不溶于乙醇等有機溶劑。

2. 粘度：5％水溶液的粘度低于5厘泊；25％水溶液的粘度約80 一140 厘泊(25C，2小時后Br00kfidd轉(zhuǎn)子粘度計RVF型，轉(zhuǎn)速20rpm)。在常溫下都有可能調(diào)制出50％濃度的膠液，阿拉伯膠是典型的“高濃低粘”型膠體。一般而言，噴霧干燥的產(chǎn)品比原始膠的粘度略低些。

3. 酸穩(wěn)定性：因為阿拉伯膠結(jié)構(gòu)上帶有酸性基團，溶液的自然pH值也呈弱酸性，一般在0 I4 5(25％濃度) 溶液的最大粘度約在pH5-5.5附近，但在pH值在4-8范圍內(nèi)變化對其阿拉伯膠性狀影響不大，具有酸環(huán)境較穩(wěn)定的特性。當(dāng)pH值低于3時．結(jié)構(gòu)上酸基的離子狀態(tài)趨于減少，從而使得溶解度下降，而粘度下降。

4. 乳化穩(wěn)定性：由于阿拉伯膠結(jié)構(gòu)上帶有部分蛋白物質(zhì)及結(jié)構(gòu)外表的鼠李糖，使得阿拉伯膠有非常良好的親水親油性，是非常好的天然水包油型乳化穩(wěn)定劑但不同來源樹種的阿拉伯膠其乳化穩(wěn)定效果有差別；一般規(guī)律，鼠李糖含量高，含氮量高的膠體，其乳化穩(wěn)定性能更好些，固此Acacta senegal膠在乳化穩(wěn)定方面比Acacia seyal膠更好阿拉伯膠還具有降低溶液表面張力的功能，用于穩(wěn)定啤酒泡沫等。

5. 熱穩(wěn)定性：一般性加熱膠溶液不會引起膠的性質(zhì)改變，但長時問高溫加熱會使得膠體分子降解．導(dǎo)致乳化性能下降。

6. 兼容性：阿拉伯膠能與大部分天然膠和淀粉相互兼容，在較低pH條件下，阿拉伯膠與明膠能形成聚凝軟膠用來包裹油溶物質(zhì)。

結(jié)構(gòu)^[3]

研究表明阿拉伯膠結(jié)構(gòu)的中央是以β1-3鍵相連的半乳聚糖，L-鼠李糖主要分布在結(jié)構(gòu)的外表。鼠李糖的碳六位上是CH3而不是COH3，因此有非常良好的親油性。此外在結(jié)構(gòu)上還連有2％左右的蛋白質(zhì)；盡管這些蛋白物質(zhì)與多糖在結(jié)構(gòu)上的連接位置仍不十分明確，但是在氨基酸的成分中，羥脯氨酸的占有相當(dāng)?shù)谋壤煌瑏碓窗⒗z含氨基酸如下：

應(yīng)用^[1][2][4]

1. 醫(yī)藥：阿拉伯膠主要在口服和局部用藥物制劑中用作助懸劑和乳化劑，通常與西黃蓍膠聯(lián)合使用，以西黃蓍膠1份與阿拉伯膠15份的比例合用最為適宜;還可用作錠劑基質(zhì)和片劑的黏合劑。因其干燥后常形成一層硬膜，故不宜作外用乳劑的乳化劑。

2. 食品：阿拉伯膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用包括：(1)保護膠體或穩(wěn)定劑的作用；(2)水溶液的膠粘性；(3)增稠能力；(4)在低熱值食品配方中，阿拉伯膠本身的低消化性。阿拉伯膠在食品中的主要功用就是通過它提供的粘度、流變性和特征性使產(chǎn)品達到所要求的性質(zhì)。

1）在糖果制品中的應(yīng)用：阿拉伯膠能廣泛地應(yīng)用于糖果點心制造工業(yè)，主要在于其具有防止糖分結(jié)晶的能力，另外它具有增稠、增濃的能力。用于糖果中作抗結(jié)晶劑，防止蔗糖晶體析出，也能有效地乳化奶糖中的乳脂，避免溢出；還用于巧克力表面上光，使巧克力只溶于口，不溶于手。阿拉伯膠可作為蜜餞的透明糖衣，咀嚼糖、止咳糖和菱形糖的成分。獨特的膠姆糖就是由阿拉伯膠制造的。

2）在牛奶制品中的應(yīng)用：阿拉伯膠在冷凍食品中，例如，冰淇淋、不含乳脂的冰凍甜食中可作為穩(wěn)定劑，這主要是因為阿拉伯膠有很強的吸水性，加入的阿拉伯膠可結(jié)合大量的水并以水化的形式保持這些水分，固定在冰淇淋內(nèi)部形成更精細(xì)的結(jié)構(gòu)，以防止冰晶的析出。

3）在面包制品中的應(yīng)用：阿拉伯膠廣泛地應(yīng)用于面包工業(yè)中，這是由于膠液本身的粘度和粘著性所決定的，它可以賦以面包表面的光滑感。

4）在飲料中的應(yīng)用：阿拉伯膠是啤酒之類飲料的泡沫穩(wěn)定劑，在飲料中會產(chǎn)生類似水果汁的、引人注目的混濁外觀。在碳酸飲料中阿拉伯膠用于乳化、分散香精和色素，避免出現(xiàn)瓶頸處的色素圈；它也與植物油一起用作飲料的渾濁劑，還用于穩(wěn)定啤酒泡沫等。

5）做為香料乳化劑：阿拉伯膠液一個非常重要的特性是可在油一水界面有吸附的傾向，并使之形成一層穩(wěn)定的膜。這層膜的表面粘彈性與水相的稀釋度無多大關(guān)系，這是因為阿拉伯膠中富含蛋白質(zhì)的部分所致。乳濁液在有電解質(zhì)時依然穩(wěn)定，在大范圍的pH條件下也很穩(wěn)定。阿拉伯膠具有良好的乳化特性，特別適合于水包油型乳化體系，廣泛用于乳化香精中作乳化穩(wěn)定劑。

6）香昧固定作用：阿拉伯膠作為駐香劑使用時，在香料顆料的周圍形成保護薄膜，以防止氧化和蒸發(fā)，同時也防止它從空氣中吸濕。另外，隨著更先進的微膠囊技術(shù)的發(fā)展，使得阿拉伯膠在香味固定方面有更廣泛的應(yīng)用，以香精為芯料，可以用阿拉伯膠和明膠為囊材，通過復(fù)凝聚法制備出一系列不同工藝條件下的微膠囊，它們都可以形成包圍球體香料的薄膜或膠囊

注意事項^[1]

1. 與氨基比林、阿樸嗎啡、甲酚、乙醇(95%)、三價鐵鹽、嗎啡、苯酚、毒扁豆堿、鞣酸、麝香草粉和香草醛有配伍禁忌。阿拉伯膠中的一種氧化酶可能會影響含有易氧化物質(zhì)的制劑，但100℃短時間加熱可使酶失活。

2. 許多鹽能降低阿拉伯膠水溶液的黏度，而三價鹽會引起凝聚。水溶液帶負(fù)電，能與明膠及其他物質(zhì)形成共聚物。在乳劑制備中，阿拉伯膠與皂類有配伍禁忌。

主要參考資料

[1] 中華烘焙食品大辭典·原輔料及食品添加劑分冊

[2] 胡國華. 阿拉伯膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 糧油食品科技, 2003, 11(2): 7-8.

[3] 王衛(wèi)平. 阿拉伯膠的種類及性質(zhì)與功能的研究[J]. 中國食品添加劑, 2002 (2): 22-28.

[4] 新編獸藥實用手冊