阿拉伯胶在食品工业中的应用

粮油食品科技第11卷2003年第2期粮油食品阿拉伯胶在食品工业中的应用胡国华(上海师范大学生命与环境科学学院，上海200234)摘要：本文综述了阿拉伯胶的组成、结构、制备、性质和目前其在食品工业中的应用现状，并对其作为多糖类食品添加剂在我国的发展前景进行了分析。关键词：阿拉伯胶；多糖；食品添加剂中图分类号：TS202．3文献标识码：A文章编号：1007—7561(2o03)02—0007—02TheappHcafionofarabicguminfoodindustryHUGuo。hua(CollegeofLifeandEnvironmentScience，ShanghaiNormalUniversity，Shanghai200234)Abstract：Thispapergaveareportaboutthecomposition、preparation、propertyandcurrentsituationofappli-cationofarabicguminfoodindustry．ItalsogavesomeanalysisfordevelopmentprospectsofarabicgumaspolysaccharidesfoodadditiveinChina．Keywords：arabicgum；polysaccharides；foodadditiveO前言亲水性胶体每年在国际市场上所占据的份额大约为25亿美元。它具有一系列功能特性，例如：粘稠性、凝胶性和稳定性等使得食品和饮料拥有诱人的口感和稳定的性能。近几年来，亲水性胶体在低脂肪、无脂肪和低热量食品中也有着广泛的应用。阿拉伯胶是目前国际上最为廉价而又广泛应用的亲水胶体之一，是工业上用途最广的水溶性胶，广泛用作乳化剂、稳定剂、悬浮剂、粘合剂、成膜剂等，同时由于应用技术的日趋成熟及应用领域的不断增加，在亚洲尤其是在中国，市场对阿拉伯胶的需求也获得大幅度上升，阿拉伯胶已经成为在我国食品工业中应用得最为广泛的胶体之一。本文依据国内外文献报道和作者自己的研究应用情况，综述了阿拉伯胶的组成、结构、制备、性质和在食品工业中的应用情况，并对其作为多糖类食品添加剂在我国的发展现状和前景进行了分析。1阿拉伯胶的结构组成阿拉伯胶(ArabicGum)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流所得的渗出物。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(AcaciaSenega1)、华美相思树(AcaciaLaetia)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。水解阿拉收稿日期：2002—06—07作者简介：胡国华(1973一)，男，江西南昌人，大学讲师．伯胶可获得D。半乳糖，L。阿拉伯糖，L。鼠李糖和D。葡萄糖醛酸。其主键由(1—3)键合的B。D。半乳糖基，侧键有长2～5个单位的(1--*3)。B。D。半乳糖基，由(1—6)键合在主键上。主键和侧键上均可键合有仪。L-呋喃阿拉伯糖、仪。L-吡喃阿拉伯糖、仪。L。鼠李糖、B。D。葡萄糖醛酸和4。1。甲基。B。D。葡萄糖醛酸基。分子量为1O万～3O万不等。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。阿拉伯胶能与大部分天然胶和淀粉相互兼容。虽然阿拉伯胶中2％蛋白质所占的量不多，但它作为乳化剂的功能是不可缺少的。蛋白质以共价键的形式与多糖联结，目前对这种键的性质尚不清楚。2阿拉伯胶的物理化学特性在所有一般的商品胶(未水解的)中，阿拉伯胶水溶液的粘度是最低的，这显然是由于其高度的分支结构和球状(不易伸展)形态所致。阿拉伯胶易溶于水而不致结团，制备30％～50％浓度的水溶液非常容易。它具有高度的水中溶解性及较低的溶液粘度，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。25％的溶液粘度约在90～140cP之间，溶液pH值一般在4～5，pH值在2～10范围内变化对其胶溶液的性状影响不大。溶液浓度在40％以下仍呈牛顿流体；40％以上则开始表现出假塑性流体特性。阿拉伯树胶是一种水溶性的多糖物质，属水合胶体一族。阿拉伯树胶的平均分子量在350，000，它的溶液有牛顿胶体的表现。在切变率发生变化时，其粘度几乎不变。这类现象通常我们只有在低分子量的有机溶液、盐溶液或纯水中看到。但在制备流体的阿拉伯树胶溶液时，浓度甚至可以达到50％。阿拉伯树胶的性质与其它水合胶团维普资讯http://www.cqvip.com粮油食品粮油食品科技第11卷2003年第2期体，如瓜尔豆胶和琼脂类等有极为明显的不同。一般来说，阿拉伯树胶可以分为3个基团，其一是与其功能相关的阿拉伯半乳聚糖蛋白，另外2个基团分别是阿拉伯半乳聚糖和糖蛋白。阿拉伯半乳聚糖蛋白是阿拉伯半乳聚糖成分与一个蛋白链相连。阿拉伯半乳聚糖又是由阿拉伯糖和半乳糖这些支链结构组成的，支链的末端还含有鼠李糖和葡萄糖醛酸，因而，每一个分子都如球状，而且非常紧密。对于乳化功能来讲，关键是其整体分子结构层的蛋白链极易触及或暴露。阿拉伯胶溶液呈牛顿流变性，在pH3～10范围内，pH对粘度的影响很小，低pH时，羧酸基团的离子化作用受到抑制，结果就趋向于胶凝或沉淀。然而，一个多糖类物质怎样能起到乳化剂的作用呢?在水包油溶液中，似乎阿拉伯半乳聚糖蛋白中的蛋白链接受了油相，而阿拉伯半乳聚糖成分则与亲水成分结合。总而言之，阿拉伯半乳聚糖在阿拉伯树胶的稳定性功能上，也起到了至关重要的作用，以阿拉伯半乳聚糖蛋白的乳化稳定性远比全阿拉伯树胶的乳化稳定性差得多，就可清楚地解释。另外，阿拉伯胶作为已知所有水溶性胶中用途最广泛的胶，它可以和大多数其他的水溶性胶、蛋白质、糖和淀粉相配伍，也可以和生物碱相配伍混溶应用。而阿拉伯胶不论处于溶液或薄膜状态均可和羧甲基纤维素(CMC)相配伍使用。3阿拉伯胶在食品工业中的应用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。3．1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。3．2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。3．3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，它可以赋以面囹包表面的光滑感。3．4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。3．5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。3．6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。目前，阿拉伯胶在食品生产加工领域被广泛使用，其市场相当广阔。阿拉伯树胶在糖果工业中被广泛用作质地成构剂和包衣剂；在香精香料工业的生产中，它最显著的特性是优等的乳化和稳定作用。在喷雾干燥的固体香精工业中，它是喷雾香精粉的乳化剂和包裹剂，它能非常有效地防止成品香精中精炼香精油的氧化。应用于上述工业中的阿拉伯树胶，是经过特别纯净化的，粉末状产品，如德国AlfiedL．W1有限公司生产的QUICkGUm(“快壳好”胶)。阿拉伯树胶在欧洲的食典(E414)和药典中均允许无限量使用。在营养学上，阿拉伯胶不产生任何热量，是良好的水溶性膳食纤维，还有降低胆固醇的作用。阿拉伯胶也广泛用于其它工业。目前，阿拉伯胶的年世界需要量约2～3万t，市场价格为4～7美元／kg，取决于等级和来源。阿拉伯树胶的乳化功能直接受不同的植物来源、气候和其他自然环境如土壤等因素影响。此外对于饮料和香精工业，更为关键的是选择恰当类型和质量的阿拉伯树胶。参考文献：[1】林少雯．国际食品添加剂工业中多糖胶质的发展趋势[c】，第二届中国国际食品添加剂学术交流会会议论文，上海，1998．10—14．[2]SandfordPA．FoodHycrocololloids[M】．Vo1．1，CRCPress，1980．[3】凌关庭等编．食品添加剂手册[M】．北京：化学工业出版社，1997．[41王卫平．食品品质改良剂：亲水胶体的性质及应用[J】．食品与发酵工业，1995，(3)：62—63．[5】WhisterRL．IndustrialGums[M】．3rded，AcademicPress，1993．[6】杨湘庆等．食品胶和工业胶手册[M】．福建人民出版社，1987．[7】黄来发主编．食品增稠剂[M】．北京：中国轻工业出版社，2000．e维普资讯http://www.cqvip.com