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阿拉伯膠的性質與應用

2021/6/28 13:21:23
阿拉伯膠,又稱阿拉伯樹膠,來源于豆科的金合歡樹屬的樹干滲出物,因此也稱金合歡膠。阿拉伯膠主要成分為高分子多糖類及其鈣、鎂和鉀鹽。主要包括有樹膠醛糖、半乳糖、葡萄糖醛酸等。品質良好的阿拉伯膠顏色呈琥珀色,且顆粒大而圓,主要產于非洲。

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性質

是一種安全無害的增稠劑,并在空氣中自然凝固而成的樹膠。淺白色至淡黃褐色半透明塊狀,或為白色至橙棕色粒狀或粉末,是分子量為22-30萬的高分子電解質。無臭,無味,易燃。在水中可逐漸溶解成呈酸性的粘稠狀液體,經過一些時間則粘度減低,溶解度約50%(W/V),不溶于乙醇。與明膠或清蛋白形成穩(wěn)定的凝聚層。用酸性醇使其沉淀,則得游離阿拉伯酸。

性能

由于阿拉伯膠結構上帶有部分蛋白物質及鼠李糖,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。但不同樹種來源的阿拉伯膠其乳化穩(wěn)定效果有差別。一般規(guī)律是:鼠李糖含量高、含氮量高的膠體,其乳化穩(wěn)定性能更好些。

制作方法

阿拉伯膠多用于制造膠母糖具有較強的粘著力和柔軟的彈性,一般用量為20-25%。它會在樹皮上自然形成節(jié)結,被稱為流膠現(xiàn)象。樹皮如果被割,就會產生膠體來封住“傷口”,這個過程需要 3 - 8 周。是從金合歡樹和阿拉伯膠樹的枝干分泌出來的。

有手揀級 (HPS-4885) 及普通級原始膠塊 (4885) ,也有再經過工業(yè)化的去雜用機械粉碎加工成膠粉型或加工成更方便溶化的破碎膠 (kibble型)。更多的加工工藝采用將原始膠溶解后去雜,批號混合,過濾,漂白,殺菌,噴霧干燥后獲得可以直接用于食品及制藥工業(yè)的精制阿拉伯膠粉 (ABC-4638及ABC-4197)。

組成成分

阿拉伯膠由兩種成分組成,其中70%是由不含N或含少量N的多糖組成,另一組成是具有高相對分子質量的蛋白質結構;多糖是以共價鍵與蛋白質肽鏈中的羥脯氨酸、絲氨酸相結合的,總蛋白質含量約為2%,特殊品種可高達25%;而與蛋白質相連接的多糖分子是高度分支的酸性多糖,它具有如下組成:D-半乳糖44%,L-阿拉伯糖24%,D-葡萄糖醛酸14.5%,L-鼠李糖13%,4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸1.5%;在阿拉伯膠主鏈中β-D-吡喃半乳糖是通過1,3-糖苷鍵相連接,而側鏈是通過1,6-糖苷鍵相連接。

應用

食品工業(yè)

阿拉伯膠曾經是食品工業(yè)中用途最廣及用量的水溶膠,全世界年需要量仍保持在大約 4-5 萬噸 。

阿拉伯膠還可以廣泛用于飲料生產,比如在軟飲料濃縮汁的生產中它可以穩(wěn)定風味和精油。它也被應用于糖果制造,像傳統(tǒng)的硬(酒)橡皮糖、軟糖,也可以作為棉花糖的泡沫穩(wěn)定劑。

阿拉伯膠是一種碳水化合物聚合體,可在大腸中被部分降解。它可以為人體補充纖維素,與淀粉和麥芽糊精相比,其能量值還不到一半。更具體的說,阿拉伯膠是阿拉伯半乳糖寡糖、多聚糖和蛋白糖的混合物。根據來源不同,多糖組分中的 D-半乳糖(阿拉伯樹膠)和 L-樹膠醛糖比例也不相同。與金合歡樹相比,阿拉伯樹膠含有更多 4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸,而 L-鼠李糖和不可替代的 D-葡萄糖醛酸的量較少。具有高度的可溶解性,平常的膠類在溶水的過程中僅能最多加進約5~8%的膠體而已即達飽和,而阿拉伯膠與水的混合比則可高達60%,在高含量時能有非常高的黏度表現(xiàn)。因其為水性膠,故不會溶解于油與酒精,但若酒精含量低于15%時,則可以溶解。

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;它還具有良好的成膜特性;做為微膠囊成膜劑用于將香精油或其它液體原料轉換成粉末形式,可以延長風味品質并防止氧化,也用作烘焙制品的香精載體。阿拉伯膠能阻礙糖晶體的形成,用于糖果中作抗結晶劑,防止晶體析出,也能有效地乳化奶糖中的奶脂,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;在可樂等碳酸飲料中阿拉伯膠用于乳化、分散香精油和油溶性色素,避免它們在儲存期間精油及色素上浮而出現(xiàn)瓶頸處的色素圈;阿拉伯膠還與植物油及樹脂等一塊用作飲料的霧濁劑以增加飲料外觀的多樣性 。

營養(yǎng)學上,阿拉伯膠基本不產生熱量,是良好的水溶性膳食纖維,被用于保健品糖果及飲料。在醫(yī)學上阿拉伯膠還具有降低血液中膽固醇的功能。阿拉伯膠也廣泛用于其它工業(yè)。在食品工業(yè)中的應用可歸納為:天然乳化穩(wěn)定劑,增稠劑、懸浮劑、粘合劑、成膜劑,上光劑,水溶性膳食纖維等。

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