1．瓜尔豆胶的结构组成
瓜尔豆胶中有功能作用的多糖是瓜尔糖（Guaran），其主键为（1→4）－β－D－甘露糖单位，侧键则由单个的α－D－半乳糖以（1→6）键与主键相连接。平均在主键上每两个甘露糖单位中有一个半乳糖单位在C－6位与之相联，甘露糖对半乳糖之比为1．8∶1（约为2∶1），与其说在每两个甘露糖单位中的第二个上有规律分布有一个半乳糖侧键基团，倒不如说半乳糖的分布是随意无规则的，因为在其主键的有一些区段上并没有半乳糖，而在另一些部分则是高取代区，尤其在离子强度很低的情况下，这种均匀无分支的区段被认为能与黄原胶形成聚合物，结果产生弱的黏度增效作用。与大多数高分子量聚合物一样，瓜尔豆胶及其衍生物呈假塑性的流变性。但是，它们的假塑度没有像黄原胶那样大，而这两种聚合物结合起来，就会有助于乳制品之类产品的稳定。
2．瓜尔豆胶的特性
瓜尔豆胶来源于广泛栽培的一年生草本抗旱农作物Cyamopsistetragonolobus，这种豆科植物主要生长在印度和巴基斯坦等地的干旱和半干旱地区，瓜尔豆一般含14％～17％的豆壳，35％～42％的胚乳和43％～47％的胚芽。瓜尔豆胶系由瓜尔豆的种子去皮去胚芽后的胚乳部分经清理、干燥粉碎后加水、再进行加压水解后用20％乙醇沉淀，离心分离后干燥、粉碎而得。商品胶一般为白色至浅黄褐色自由流动的粉末，接近无嗅，也无其他任何异味，一般含75％～85％的多糖，5％～6％的蛋白质，2％～3％的纤维及1％的灰分。瓜尔豆胶是极为良好的增稠剂，根据其粒度和粘度可分为不同的等级。
瓜尔豆胶是中性多糖，分子量约20～30万，在冷水中就能充分水化（一般需要两小时），能分散在热或冷的水中形成黏稠液，1％水溶液黏度在4～5Pa．s之间，具体黏度取决于粒度、制备条件及温度，为天然胶中黏度者。分散于冷水中约2小时后呈现很强黏度，以后黏度逐渐增大，24小时达到点，黏稠力为淀粉糊的5～8倍。加热则迅速达到黏度，胶溶液的黏度随胶粉粒度直径的减小而增加；水化速率则随温度的上升而加快，如果经85℃制备，10分钟即可充分水化达到黏度，但长时间高温处理将导致瓜尔豆胶本身降解，使黏度下降。瓜尔豆胶溶液pH在8～9时可达最快水化速度，然而大于10或小于4则水化速度很慢。因此，在应用时应等瓜尔豆胶充分水化后再调节溶液pH值。同样，溶液中有蔗糖等其他强需水剂存在时，也会导致瓜尔豆胶的水化速率下降，实际应用中，也应等瓜尔豆胶充分水化后再添加蔗糖。一般而言，0．5％以上的瓜尔豆胶溶液已呈非牛顿流体的假塑性流体特性，具有搅稀作用。瓜尔豆胶的水溶液为中性，pH变化在3．5～10范围内对胶溶液的性状影响不很明显，一般在pH6．0～3．5范围内随pH降低，黏度也有所降低，pH3．5以下黏度又增大，在pH6～8范围内，其溶液黏度可达到值，pH10以上则迅速降低。
瓜尔豆胶是一种溶胀高聚物，对它来说，水是惟一的通用溶剂，不过也能以有限的溶解度溶解于与水混溶的溶剂中，如乙醇液中，此外瓜尔豆胶具有良好的无机盐类兼容性能，耐受一价金属盐，如食盐等的浓度可高达60％；但高价金属离子的存在可使溶解度下降。在控制溶液pH的条件下，瓜尔豆胶能与交联剂，如硼酸盐、金属离子等反应可生成稍带弹性的黏质，瓜尔豆胶还能形成一定强度的水溶性薄膜。与其他多糖类物质一样，瓜尔豆胶及其衍生物在pH3或以下的酸性溶液中会导致降解，被水解的是糖苷键，结果黏度急速丧失。在轻度偏碱的pH下，链段还原末端β－位的切断反应，使链缓慢缩短，这一过程比酸水解要慢。瓜尔豆胶加热至很高温度时可导致热降解，瓜尔豆胶溶液加热至80～95℃并持续一定时间，就可丧失黏度。
瓜尔豆胶是直链大分子，链上的羟基可与某些亲水胶体及淀粉形成氢键，瓜尔豆胶与小麦淀粉共煮可达更高的黏度，瓜尔豆胶能与某些线型多糖，如黄原胶、琼脂糖和κ－型卡拉胶相互作用而形成复合体，瓜尔豆胶与黄原胶有一定程度的协同作用，但与卡拉胶则无协同效应。这种相互作用比之槐豆胶则相对较弱。在低离子强度下，与阴离子聚合物和阴离子表面活性剂配合后有增强黏度的协同作用。这些阴离子化合物被吸附在中性聚合物上，并因此而扩大了瓜尔豆胶的分子。这是在所吸附的带阴离子的功能基团之间发生相互排斥作用的结果。如加入电解质，导入相反的离子从而中和了阴离子电荷，并因而破坏了协同作用。
瓜尔豆胶的应用1、在冷饮如冰淇淋、雪糕、冰霜、冰片中起优良稳定剂作用，防止冰晶产生，起着增稠、乳化作用。如冰淇淋、冰乳、冰果腩、果汁冻、乳酸奶等当中，单独使用或与其它水溶性胶体，淀粉，CMC，刺槐豆胶和海藻酸钠等复配使用。可以使凝浮粘连，抑制冰晶生成，保证结构平滑、使成品形成均匀的浮液组织，起增稠、乳化作用，改善口感，同时，在冷冻时保持稳定，还可以防止快速融化，延长保持期。添加量不超过0。2%-0。5%。少量瓜尔豆胶不能明显地影响这种混合物物在制造时的黏度，但能赋予产品滑溜和糯性的口感。另外一个好处是使产品缓慢熔化，并提高产品抗骤热的性能。用瓜尔豆胶稳定的冰淇淋可以避免由于冰晶生成而引起颗粒的存在。2、在面制品如面条、挂面、方便面、粉条中起到防止粘结、保水、增加筋力，保持品质的优良作用，而且延长上货架时间。瓜儿胶是目前上最为廉价而又广泛应用的亲水胶体之一。在挂面生产中，瓜尔豆胶可以说是最理想的粘结剂，制面过程中添加0.2～0.6%瓜尔豆胶，可使面条表面光滑，不易断，增加面弹性，在面条干燥过程中，防止粘连，减少烘干时间，口感好，制成的面条耐煮，不断条。在方便面生产中，添加0.3 %～0.5 %瓜尔豆胶，一方面使面团柔韧，切割成面条时不易断裂，成型时也不易起毛边；另一方面，在油炸时阻止食油渗入，节省食油，加工后的面爽滑而不油腻，增加面条韧性，水煮不混汤。3、在饮料如花生奶、杏仁奶、核桃奶、粒粒橙、果汁、果茶、各种固体饮料及八宝粥中起到增稠持水和稳定剂作用，并改善口感作用。瓜尔豆胶是通过糖苷键结合的胶体多糖，并且无臭无味，能分散在热水或冷水中形成粘稠液，用于饮料中有增稠和稳定作用，可防止制品分层、沉淀，并使产品富有良好的滑腻口感，添加量为0.05—0.5%4、在乳制品如果奶、酸奶中起到稳定剂作用，并起到增稠、乳化，改善口感的作用。5、在豆制品如豆腐、豆奶中起到稳定作用。6、在肉制品中，如火腿肠、午餐肉、各种肉丸中起到粘结、爽口和增加体积作用。瓜儿豆胶在灌装肉制品中可以降低肉及其他辅料在烹煮过程中的暴沸，控制液相黏度，并且开罐后内容物易倾倒；在香肠及填陷类肉制品中，加入瓜胶，在制肉糜时可迅速结合游离水分，改善肠衣的充填性，消除烹煮、烟熏和储藏期间脂肪和游离水的分离与移动，改善冷却后产品的坚实度。7、调味品在调味汁和色拉调味品中，利用了瓜尔豆胶在低浓度下产生高黏度这一基本性质，使得这些产品的质构和流变等感官品质更加优质。8、罐头食品这类产品的特征是尽可能不含流动态的水，瓜尔豆胶则可用于稠化产品中的水分，并使肉菜固体部分表面包一层稠厚的肉汁。特殊的、缓慢溶胀的瓜尔豆胶有时还可以用于限制装罐时的黏度。
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