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  • 羅望子膠
  • 別   名:羅望子多糖膠
  • 分   類:植物膠
  • 瀏覽量:1607
  • 什么是 羅望子膠
  • 羅望子膠又稱為羅望子多糖(簡稱TSP)或羅望子多糖膠,它是從豆科羅望子屬植物種子的胚乳(又名酸角種子)中提取分離出來的一種中性多糖類物質,易分散于冷水中,加熱則形成粘狀液體,羅望子膠有良好的耐熱,耐酸,耐鹽,耐冷凍和解凍性,具有穩定,乳化,增稠,凝結,保水,成膜的作用,其水溶液的粘稠性較強,粘度不受酸類和鹽類等影響,是一種用途廣泛的食用膠。
  • 膠體介紹
  • 羅望子膠性狀

    羅望子膠為自由流動、無臭無味、乳白色或淡米黃色的粉末,羅望子膠分子結構主要是由 D- 半乳糖、D - 木糖、D - 葡萄糖( 1: 3: 4) 組成的中性聚多糖,除多糖外,還有少量游離的L- 阿拉伯糖。羅望子膠的分子結構中,主鏈為β- D- 1, 4- 連接的葡萄糖、側鏈是α- D- 1, 6-連接的木糖和β- D- 1,2- 連接的半乳糖,由此構成了支鏈極多的多糖類物質。羅望子膠的相對分子量因測定方法不同相差很大。據報道,用黏度法、滲透法、銅值法和3, 5- 二硝基水楊酸還原法測定的結果分別是523500、546000、556000 和 115 000。[3]

    羅望子膠來源

    羅望子膠是從羅望子(酸角)種子中提取分離出來的一種中性多糖類物質。羅望子又稱酸角、酸豆、酸梅(海南)、"木罕"(傣語),是蘇木科酸角屬的一種高大的常綠喬木植物,其原產于熱帶非洲,經蘇丹引入印度后開始繁衍種植。我國羅望子(酸角)資源主要分布于云南、海南、廣西、廣東等省區,其中云南具有最豐富的羅望子(酸角)資源,主要分布于云南金沙江、怒江、元江干熱河谷及西雙版納一帶。距今1600年的酸角王正位于云南的元謀縣。

    羅望子(酸角)一般8~12年開始結果,20~30年后進入盛果期,結實期可持續60年,如以嫁接繁殖的植株則5~6年可掛果,其果肉呈深褐色,在果肉外還包有一層硬殼質果皮,在每個長圓形的莢果內有3~12粒種子,該種子近似長方形或卵圓形,外皮堅硬,呈紅褐色,有光澤;種仁是一種優良的食品添加劑和蛋白質。據報道,在羅望子(酸角)種子中非纖維碳水化合物含量為65%~73%,蛋白質含量15%~20%,脂肪含量為6%~8%,纖維為3%~5%,灰分為2.5%~3.2%。由此可以看出,在羅望子(酸角)種子中絕大多數為非纖維碳水化合物,即多糖類物質。

    羅望子膠用途

    羅望子膠是一種多功能的食品添加劑,與其他動植物膠相比,羅望子膠具有優良的化學性質和熱穩定性,在食品加工中的用途主要有以下幾個方面:

    羅望子膠增黏穩定劑

    羅望子膠屬于水溶性多糖,親水性很強,當溶于水時能夠與很多水分子水合,表現出黏性。雖然羅望子膠的黏度與一些半乳甘露聚糖如刺槐豆膠和瓜爾膠相比不是很高,但是將糖添加到膠液中就能提高其黏度,隨著糖的濃度升高,膠液黏度迅速增大,當糖的濃度達40% ~50%時,將形成凝膠。

    在牛奶中添加0.5%左右的羅望子膠可增強制品的稠厚感和甜味,同時不會有黏口的感覺,用于低脂牛奶或脫脂牛奶,口感就像全脂牛奶一樣;用于咖啡牛奶或果汁牛奶,可以同時增強濃厚感和甜味,對于果汁飲料和湯類的增稠一樣有效;在生產高甜度低熱量的甜品或飲料時,隨著糖的用量減少,制品的固形物濃度下降,口味變差,添加少量的羅望子膠就能產生良好的彌補作用,羅望子膠本身不被消化而且不產生熱量,用于這類產品非常合適。

    家庭制作的年糕、小豆湯等在容器內放置一段時間,豆餡粒子就會沉降下來,上部湯汁變得澄清,如加入羅望子膠能同時提高溶液的黏度與分散粒子和表面吸附粒子的親水性,防止產生沉淀,能使制品長時間保持懸浮狀態嘲。羅望子膠的懸浮穩定性比其它膠體強,不黏口,耐酸性好,與纖維素的相互作用強,用于天然果汁果漿的穩定非常合適。

    羅望子膠冰晶穩定劑

    羅望子膠是一種優良的冰晶穩定劑,用作冷凍糕點的穩定劑具有以下特點:不起絲,無黏性,口中易溶性好;耐酸性好,效果穩定;形成細膩的冰晶;保形性優良;與其它穩定劑的兼容性好,表現在羅望子膠用于冰淇淋制作,充填順利,不黏口,口感好,制作低脂冰淇淋和要求清淡、口溶性好的冰淇淋以及要求清爽的冰棍、刨冰最適宜,使用量為0.2%~1.0%。羅望子膠與其它膠并用一般沒有協同增效作用,但是每一種多糖各自的優點不會互相抵消,如將羅望子膠與瓜爾膠并用于冷凍糕點時,除具有優良的保形外,還能降低混合液的黏度,提高冰晶的穩定性,表現出清爽的口感。羅望子膠是從酸角中提取出來的一種物質,用來做酸角糕等糖果的添加劑。[1]

    羅望子膠膠凝劑

    羅望子膠形成凝膠的機理與果膠相同,與果膠相比,對酸的要求低得多,在很寬pH范圍內都能形成凝膠,含糖量較低,具有良好的凍結解凍耐性,優良的口感、彈性、保水性,可以用作膠凝劑和保水劑,如代替果膠制作優質水果果凍、低糖度果醬,利用與乙醇作用形成凝膠的特點,羅望子膠可以加工成各種風味獨特的酒類果凍。[1]

    羅望子膠品質改良劑

    抑制淀粉老化

    淀粉是廣泛用于加工食品方面的材料,具有粘性,還可以形成食品的骨架,但是淀粉在加工各種食品的過程中,存在著許多缺點,最主要的就是已經糊化(α 化)的淀粉在放置的過程中會老化(β 化),致使粘度上升,甚至形成凝膠,透明的食品變成半透明或不透明,析水并生成不溶化的淀粉甚至沉淀等,所有這些現象都將導致食品的口感和風味受損、穩定性下降、品質變差,而加入羅望子多糖膠作為淀粉的品質改良劑能抑制淀粉老化。羅望子膠是相對分子質量50萬以上、側鏈極多的高分子多糖,添加到淀粉中時,側鏈上的-OH通過氫鍵與淀粉相互作用,形成一種更巨大的高分子體,這種高分子體很難定向,能夠穩定地存在。另一方面,在加工過程中淀粉粒容易破裂受損,羅望子膠與淀粉并用,就可以將淀粉包裹起來,防止破裂,起到保護淀粉的作用,使加工的產品在放置過程中不會出現淀粉粒的聚集和老化。此外,羅望子膠還有優良的保水性,可防止析水。羅望子膠與乳化劑同時存在,抑制淀粉老化的效果比單獨使用羅望子膠或乳化劑大大提高。因此,羅望子膠用作淀粉的品質改良劑,能穩定食品品質,改善質地和結構,提高口感和風味。

    提高熱穩定性

    羅望子膠是耐熱性很好的多糖,在中性溶液中,100℃下加熱長達2h后粘度基本保持不變。而淀粉的耐熱性隨種類的不同而異,總的來說,耐熱性較弱。加熱尤其是強熱作用會使淀粉分解導致黏度下降,引起品質變差。若將羅望子膠添加到淀粉中,則高分子的分枝結構通過氫鍵與淀粉結合形成網狀組織,賦予淀粉良好的耐熱性,這是羅望子膠本身堅固的主鏈結構對淀粉起保護作用的結果。此外,羅望子膠還具有改變淀粉糊化溫度、防止在加熱過程中黏度下降的作用,用于咖喱類制品,可以減少淀粉的用量和殺菌前后的黏度變化,保持良好的口感。

    改善產品的質構

    以羅望子膠與其它成分配制而成的面條品質改良劑添加到不同的面條中,能夠提高面條強度,面條煮后不糊湯,不軟爛,有韌性。

    提高機械耐性

    食品在加工過程中,進行著物理操作,乳化是一種最常見又重要的機械處理。淀粉的結構缺乏機械耐性,經過機械物理處理后黏度明顯下降。羅望子膠具有很強的機械耐性,因擁有大量的分枝側鏈,故經各種處理后不存在黏度下降的情況。羅望子膠與淀粉并用時能夠保護淀粉,提高其機械加工性。

    用于保健食品

    羅望子膠中的多糖是葡聚木糖,它是一種理想的膳食纖維來源,可起到防治高血壓的作用,另外,還可增加小腸非擾動層的厚度,減弱糖類物質的吸收,防止糖尿病的發生發展。

    羅望子膠在其他領域的作用

    羅望子膠在牙膏中的作用

    羅望子膠可以作為牙膏中的粘結劑和增稠劑,其用量為0.5%~1.2%。使用羅望子膠的牙膏具有較好的穩定性,牙膏在-2℃的低溫和55℃的高溫下貯存24h,其膏體的硬度和擠出性均無明顯改變。特別是在加酶藥膏中,其穩定性更為突出,。當采用羧甲基纖維素鈉(CMC)時,牙膏膏體硬度在貯存兩個月后即會降低到原值的1/6,而采用羅望子膠貯存4個月后,膏體的硬度基本不變。[6]

    羅望子膠在洗滌劑中的作用

    羅望子膠在液體洗滌劑中作為增稠劑和穩定劑使用時,能夠確保液體洗滌劑在貯存期內粘度基本不變。從而保證液體洗滌劑在垂直的硬表面上有較好的滯留性,能夠充分發揮洗滌劑的清洗效果。同時,羅望子膠還有一定的乳化能力和抗再沉積能力,因為羅望子膠具有耐鹽、耐熱、耐酸性的增稠穩定作用,其粘度不受酸類和鹽類等的影響。因此,它是液體洗滌劑中良好的增稠穩定劑。[6]

    羅望子膠在煙草工業中的作用

    羅望子膠是良好的天然粘合劑。在煙草工業中,有研究發現羅望子膠是生產再生煙絲(重組煙絲、膨脹煙絲)良好的粘合劑;在醫藥工業中,羅望子膠既是藥片良好的粘合劑,又是膏霜類藥物的增稠劑和穩定劑。[7]

    羅望子膠在醫藥行業的作用

    羅望子膠應用于醫藥行業它可控制藥物的釋放,并具有高藥物容量和高的熱穩定性,有報道以羅望子膠制備納米硒,可能具有硒和羅望子多糖的雙重生物學功效,將在癌癥的化學預防和治療方面有光明的前景,同時可能在動物生產中將有廣闊的應用前景。

    羅望子膠理化性能

    隨著膠的純度降低,制品的顏色逐漸加深。它本身不帶電荷,屬于中性植物性膠。當羅望子膠用金屬氫氧化物或堿式鹽溶液處理后,得到相應的金屬絡合物,能變成陰離子或陽離子衍生物。[1]

    羅望子膠溶解性

    羅望子膠是一種親水性較強的植物膠,在冷水中分散后被加熱到85℃以上就會溶解,形成均勻的膠體溶液,膠液的黏度與質量濃度有關。有報道稱經羥丙基化的羅望子膠粘度大幅下降,且具有良好的室溫水溶性。它不溶于大多數的有機溶劑和硫酸銨、硫酸鈉等鹽溶液。

    羅望子膠與其他膠體的相容性

    羅望子膠與其他的膠體之間,沒有像黃原膠與槐豆膠膠,卡拉膠與槐豆膠膠那樣的相交效果。另外,相互之間也沒有相互消除的相交效果。羅望子膠與其它膠體合用后能夠體現各自的膠體特性,換言之就是具有相容性的膠體。因此,使用羅望子膠的時候,幾乎無須顧慮是否會影響其它的膠體。[4]

    羅望子膠乳化穩定性

    羅望子多糖膠的乳化穩定作用是一方面使水的黏度增大,另一方面在油滴粒子的表面形成保護膜,防止油滴聚集。其他多糖同樣具有這兩方面的能力,而穩定效果則因多糖種類不同而有差別。如:使用黃原膠形成油滴比較大的乳濁液,使用阿拉伯膠則生產油滴比較細小的高白度乳濁液。說明黃原膠是通過賦予水的高黏性來阻止乳濁液解乳,而阿拉伯膠則通過形成保護膜的能力較高來阻止乳濁液解乳。使用羅望子膠生成的油滴較小,白度較高,形成保護膜的能力較阿拉伯膠更強。[4]

    羅望子膠凝膠性

    凝膠是由微量的多糖類等物質與水作用并使之變硬的狀態,也稱果凍,從分子水平看,由于多糖類高分子鏈間的相互作用,形成立體的網絡結構,他們之間的微小空間中的水處于被包圍狀態,在水溶液中,當高分子之間的相互作用力與高分子、水分子之間的相互作用力達到平衡時,就形成凝膠。多糖類的這種性質稱為凝膠性。羅望子膠溶液干燥后能形成較高強度、較好透明度及彈性的凝膠。羅望子膠凝膠與果膠凝膠形成的模式相同,屬于必須有糖存在的下才能形成凝膠的氫鍵結合法,不同的是相同濃度的羅望子膠凝膠與果膠相比,凝膠強度要高得多。羅望子膠凝膠形成時,凝膠強度隨煮沸時間的延長而極大地提高,當煮沸時間分別為5、7、10min時,凝膠強度分別為420、540、650N/cm2。此外,羅望子膠能在很寬的pH值范圍內與糖形成凝膠,在中性溶液中煮沸長達2h而凝膠強度幾乎不受影響。

    羅望子膠流變性

    羅望子膠液的黏度與質量濃度有關,當羅望子膠溶液的質量濃度小于158g/L 左右時,溶液表現出牛頓流體性質;但當質量濃度大于158 g/L左右時,羅望子膠溶液顯示出非牛頓型流體的流變特性,即溶液具有剪切變稀的觸變性或假塑性。加熱煮沸對羅望子膠溶液的黏度影響相當大,羅望子膠溶液在煮沸20 min~30 min時黏度首先達到最大值,然后下降,但熱穩定性較高,在煮沸約5 h以后其黏度只下降至最大值的一半。在97℃加熱1 h后的黏度殘存率是瓜爾豆膠的2.5倍。而在一20℃下冷凍1 h后測試,它的黏度受影響很小。因此羅望子膠具有冷凍融化穩定性。羅望子膠在pH 7.0~7.5時比較穩定,超過這個范圍其黏度則會降低,在無機酸介質中黏度降低得特別顯著,但在使用有機酸時,在pH2.0~7.0范圍內溶液黏度受pH值的影響很小,黏度下降的原因是由于其高聚物的解聚引起的;而pH在7.0~7.5時黏度達到最高是由于其分子伸展的緣故。羅望子膠漿料的黏度隨溫度的降低而增加,但食品添加劑羅望子膠漿料遇冷不膠凝或變稠,且容易進行再分散,甚至貯藏幾天之后也是如此。提純的羅望子膠其溶液的黏度更高,以致很難制備質量濃度大于20 g/L的流動性溶膠,其黏度也不受pH及鈉鹽、鈣鹽或鐵鹽的影響,反而隨著鹽溶液濃度的增高,其黏度有所增加。如添加蔗糖、D一葡萄糖、淀粉糖漿和其他低聚糖都可使其黏度增加,而添加過氧化氫會使其黏度大大降低。羅望子膠水溶液的稠性強,一般不溶于醇、醛、酸等有機溶劑,能與甘油、蔗糖、山梨醇及其他親水性膠互溶,但遇乙醇會產生凝膠,與四硼酸鈉溶液混合則形成半固態,而加熱會變成稀凝膠。[1]

    羅望子膠的毒性和致突性研究

    1996年,趙巖等對羅望子多糖膠的毒性和致突變性進行了研究,發現羅望子膠對雌、雄性大鼠、小鼠經口LD50分別為9260mg/kg和大于10000mg/kg,屬于實際無毒。在Ames實驗(污染物致突變性的檢測)中,未呈現致突變型。在體內試驗中,未引起小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核率和小鼠精子畸變率的增加,在3項致變試驗中,羅望子膠均未呈現致突變活性。

    羅望子膠在國內外的發展現狀

    早在20世紀50年代,美國、日本、西班牙等一些發達國家就開始研究羅望子膠的應用。20世紀60年代,由日本率先實現羅望子膠的工業化生產,并作為食品添加劑銷售。隨后美國、英國、法國、中國等多個國家也陸續開始了羅望子膠商業的工業化生產。因一些食品工業發達的國家如美國、日本等,對羅望子膠都有很長一段時間的研究,故羅望子膠的使用范圍也較為廣泛。在國外,羅望子膠作為食品添加劑主要利用其增稠性、膠凝性、穩定性和乳化性,用于冰淇淋、冰糕、調味醬、烹調品、罐頭、即食咖喱調料、水果飲料、果醬、橘皮果凍、松蛋糕、羊羹、軟糖等的生產中,甚至在國外,口香糖和泡泡糖的生產中也開始大量使用羅望子膠。

    隨著國外對羅望子膠研究的不斷深入,發現其還具有其他功能性,不但對人體沒有任何毒性,相反對治療痢疾和腹瀉有很好的幫助,羅望子膠因而被視作功能性添加劑。在印度和埃及,羅望子膠已經被應用于保健型飲料中,經過證明已經確定了羅望子膠具有很好的消炎和治療的功效。羅望子膠還在紡織、乳膠、建筑、木材、粘合劑、炸藥、造紙、油脂及日化等行業得到廣泛的應用。

    在我國,由于對羅望子膠的開發和應用起步較晚,相關的研究報道較少。并且其使用的范圍相對也較小,僅在冷凍飲品、可可制品、巧克力和巧克力制品以及糖果、果凍的生產中使用。但是我國羅望子資源尤為豐富,有較大的開發潛力。

    羅望子膠相關標準

    衛生部2011年第8號公告指定標準《食品添加劑 羅望子多糖膠》,本標準適用于以豆科類羅望子屬(TamarindusindicaL)的種子胚乳部分為主要原料,經投料、分散、沉降、加熱、降溫結晶、離心、干燥、粉碎、過篩、包裝等主要工藝加工制成的食品添加劑羅望子多糖膠。本品是白色至談褐色的粉末、幾乎沒有氣味或略為有一點特殊的氣味。

  • 參考資料:
  • 1.王元蘭, 李忠海.羅望子膠及其在食品工業中的應用:食品研究與開發,2006

    2.黃來發 .食品增稠劑 .北京 :中國輕工業出版社 ,2000.7 :117

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