基本介紹
- 中文名：羅望子多糖膠
- 外文名：Tamarind polysaccharide gum
- 別名：羅望子膠
- 原料：酸角種子
分子結構,產品性能,生產原料,生產工藝,相關研究,套用,研究現狀,
分子結構
羅望子多糖膠的分子結構主要是由D-半乳糖、D-木糖、D-葡萄糖以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。羅望子多糖膠的分子結構中，主鏈為β-D-1，4-連線的葡萄糖，側鏈為α-D-1，6-連線的木糖和β-D-1,2-連線的半乳糖，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。據報導，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115000。
產品性能
羅望子膠為自由流動、無臭無味、乳白色或淡米黃色的粉末 ，隨著膠的純度降低 ，製品的顏色逐漸加深 ，有油脂氣味和手感 ，易結塊 ，不溶於冷水 ，但是能在冷水中分散 ，能在熱水中溶解 ，不溶於大多數有機溶劑和硫酸銨、硫酸鈉等鹽溶液。
1、溶解性
羅望子多糖膠在冷水中分散後被加熱到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。有報導稱經羥丙基化的羅望子多糖膠粘度大幅下降，且具有良好的室溫水溶性。它不溶於大多數的有機溶劑和硫酸銨、硫酸鈉等鹽溶液。
2、流變性
當羅望子多糖膠溶液的濃度高於0.5%時，其黏度逐漸增加，濃度越高其黏度增加越迅速。當溶膠的濃度超過1%時，溶膠濃度稍微增加一點，就會導致黏度大大增加。當溶膠濃度在3%～4%時，其黏度增加極為迅速。當溶膠濃度超過5%時，溶液不流動。精緻的羅望子多糖膠水溶液顯示牛頓流體，其水溶液濃度在2%以下時，黏度幾乎不隨剪下速率的變化而變化，幾乎大多數的其他多糖都是非牛頓流體。像精緻羅望子多糖膠那種牛頓流體的情況，從瓶之類的容器口均勻向外流出時，具有易流動的優點。
3、凝膠性
羅望子多糖膠與果膠凝膠形成的模式相同，屬於必須在有糖存在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多糖膠與果膠相比，凝膠強度要高得多。羅望子多糖膠凝膠形成時，凝膠強度隨煮沸時間的延長而極大地提高。羅望子多糖膠在糖濃度為40%～65%的廣範圍pH值時都能形成凝膠，它的凝膠具有飽滿、富有彈性和析水少的特徵。如果用酒精取代糖的話也會形成凝膠，即使20%的高濃度酒精也能夠形成凝膠。羅望子多糖膠凝膠經-20℃冷結，非常富有彈性，口感良好。凍結過的凝膠在5℃解凍，強度較凍結前提高。這說明羅望子膠凝膠具有優良的凍結——解凍耐性。
4、穩定性
羅望子多糖膠具有良好的耐熱、耐鹽、耐酸、耐冷凍和凍融穩定等特性。羅望子多糖膠在煮沸約5h後，其黏度只下降到最大值的一半。在100℃加熱2h後黏度殘存率是瓜爾膠的2.5倍。但如果溶液稍微帶鹼性，其黏度就會穩定不變。因此，將羅望子多糖膠套用於調味品中時，良好的耐熱性不會引起黏度的顯著變化。羅望子多糖膠的黏度不受鈉鹽、鈣鹽或鐵鹽的影響，具有良好的耐鹽性，且隨著鹽濃度的增加，溶液的黏度有所增加，這是因為食鹽是強電解質，在水溶液中會快速電離產生離子，這些離子由於水合作用吸附部分水分子，相當於提高了羅望子多糖膠的濃度；另一方面，羅望子多糖膠屬於中性多糖，不受帶電離子存在的影響。羅望子多糖膠溶液的黏度在pH2～11範圍內能保持穩定，特別是在pH2～8範圍之內有很好的穩定性，有利於在酸性調味品中使用。另外，羅望子多糖膠溶液的黏度隨溫度的降低而增加，但溶液遇冷不凝膠或變稠，而且溶液進行再分散，甚至貯存幾天之後也是如此。但儲藏期間必須防止微生物的降解作用。而在-20℃下冷凍1h後測試，對黏度的影響很小。因此，羅望子膠具有冷凍融化穩定性。
5、與其他膠體的相容性
羅望子多糖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。羅望子多糖膠與其它膠體合用後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，使用羅望子多糖膠的時候，幾乎無須顧慮是否會影響其它的膠體。
6、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。
生產原料
羅望子種子是蘇木科酸角屬的一種高大的常綠喬木植物羅望子的種子，羅望子又稱酸角、酸豆、酸梅(海南)、"木罕"(傣語)，原產於熱帶非洲，經蘇丹引入印度後開始繁衍種植。我國羅望子（酸角）資源主要分布於雲南、海南、廣西、廣東等省區，其中雲南具有最豐富的羅望子（酸角）資源，主要分布於雲南金沙江、怒江、元江乾熱河谷及西雙版納一帶。
羅望子（酸角）一般8～12年開始結果，20～30年後進入盛果期，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。據報導，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。
生產工藝
據報導羅望子多糖膠的提取方法主要有兩種：一種是熱水抽提法；另一種是有機酸提取法。
熱水抽提法是早期提取羅望子膠的主要方法，羅望子膠的得率為50%，提取過程中保證了羅望子多糖膠結構不發生變化。具體工藝為：羅望子種子→去皮→粉碎→熱水提膠→等電點沉降→分離→異丙醇沉澱→過濾→乾燥→微粉碎→羅望子多糖膠。
與熱水抽提法相比，有機酸提取法羅望子多糖膠的得率較高，且省去了醇沉澱的工序。有報導稱用檸檬酸處理後羅望子多糖膠的最高得率高達70%。具體工藝為：羅望子種子→去皮→粉碎→煮沸（有機酸溶液）→靜置沉降→過濾→濃縮→烘乾→粉碎→羅望子多糖膠。
相關研究
羅望子多糖膠的毒性和致突變性研究
1996年，趙岩等對羅望子多糖膠的毒性和致突變性進行了研究，發現羅望子多糖膠對雌、雄性大鼠、小鼠經口LD50分別為9260mg/kg和大於10000mg/kg，屬於實際無毒。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，羅望子多糖膠均未呈現致突變活性。
套用
羅望子多糖膠在食品工業中的主要套用
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。
1、在冰淇淋中的套用
羅望子多糖膠作為穩定劑，分散於冰淇淋料液中，逐漸與水結合，使大量水分子與氫鍵相連，在結構上形成三維網狀結構，控制了殘餘水相的流動性，使料液具有一定的粘稠度，這種性能有利於冰淇淋在凝凍時有效充入空氣，並且其無韌性的粘性使冰淇淋入口後融化性好，從而使冰淇淋組織細膩、緻密、柔軟，並使之有良好的保形性、抗融性和抗熱震盪能力。此外，還能使冰淇淋形成紋理細小的冰晶。
羅望子多糖膠與其它穩定劑的兼容性好，表現在與卡拉膠、黃原膠、魔芋膠、刺槐豆角、CMC等膠體復配使用具有較好的效果，可彌補其它膠體冰晶粗大的缺陷。不會掩蓋或吸附冰淇淋中的風味物質，有利於香味的充分釋放，風味釋放性明顯優於其它膠體。一般情況下，羅望子多糖膠與其它膠體並用的協同增效作用不明顯，但是每一種膠體各自的優點不會互相抵消。
2、羅望子多糖膠在水冰中的套用
在水冰類產品中，添加羅望子多糖膠對改善產品的組織結構非常明顯，能夠有效抑制冰晶的增長，得到組織非常細膩、表面光滑的產品。在此類產品中，羅望子多糖膠的粘結力強但不粘口，成型性好，耐酸、耐鹽、抗融性好，既爽口又能增加產品的實物感。羅望子多糖膠的存在還可以使切片產品切面光滑，口感細膩潤滑。
3、羅望子多糖膠在飲料中的套用
羅望子多糖膠在低濃度（0.05～1.5%）下形成溶膠，粘度受酸度影響不大，在pH值3.2～10.5的範圍內，其粘度和色澤基本上沒有變化。用作果汁飲料的增稠劑，可以增加飲用時爽滑、厚實、細膩的口感。同時，羅望子多糖膠的懸浮性還可防止果汁因長期放置而導致的小顆粒沉澱，使細小的果肉顆粒均勻地懸浮於果汁中，大大降低下沉速度。
4、用作果凍和糕點的凝膠劑
羅望子多糖膠具有強保水作用，可有效地阻止溫度降低時果凍和彈性糕點中的水分冷凝析出，從而形成細膩的冰晶。與其它種子膠相比，羅望子多糖膠具有優良的化學 和熱穩定性，使其在製作過程中加熱、冷卻時保持較穩定的性質。有關人員經過實驗表明，製作馬蹄糕時，分層現象是由於調粉漿時，有部分馬蹄澱粉顆粒和其它澱粉顆粒沒有充分溶脹。蒸煮過程中，未充分溶脹的澱粉顆粒因密度差而沉降使蒸出的糕體分層。當加入羅望子多糖膠後，因其對馬蹄粉的增粘作用使得粉漿混合體系的粘度大大提高。因此，那些未充分溶脹的澱粉顆粒不發生沉降，形成很好的懸浮液體系，使得蒸出的糕體均勻無分層現象。制出不起絲，無黏性，耐酸性好，保形性優良，有咬勁、有彈性、潤滑爽口的馬蹄糕。
5、用作澱粉品質改良劑
澱粉是廣泛用於加工食品方面的材料，具有粘性，還可以形成食品的骨架，但是澱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）的澱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，析水並生成不溶化的澱粉甚至沉澱等，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澱粉的品質改良劑能抑制澱粉老化。
羅望子多糖膠是相對分子質量50萬以上、側鏈極多的高分子多糖，添加到澱粉中時，側鏈上的-OH通過氫鍵與澱粉相互作用，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，在加工過程中澱粉粒容易破裂受損，羅望子多糖膠與澱粉並用，就可以將澱粉包裹起來，防止破裂，起到保護澱粉的作用，使加工的產品在放置過程中不會出現澱粉粒的聚集和老化。此外，羅望子多糖膠還有優良的保水性，可防止析水。
羅望子多糖膠與乳化劑同時存在，抑制澱粉老化的效果比單獨使用羅望子多糖膠或乳化劑大大提高。因此，羅望子多糖膠用作澱粉的品質改良劑，能穩定食品品質，改善質地和結構，提高口感和風味。
6、用於牛奶中
在牛奶中添加0.5%左右的羅望子多糖膠可增強制品的稠厚感和甜味，同時不會有黏口的感覺，用於低脂牛奶或脫脂牛奶，口感就像全脂牛奶一樣；用於咖啡牛奶或果汁牛奶，可以同時增強濃厚感和甜味。
7、用於調味汁中
一些西餐用調味汁因為加入食醋使pH值降低，這些調味汁要求有較高的粘度，若添加少量的羅望子多糖膠，由於其耐酸並有一定的增稠作用，所以可以改善調味汁的口感和穩定性。同時，羅望子多糖膠的黏附性能良好，對於燒肉、燒雞以及蔬菜等的調味汁要求黏附在制品表面不脫落，單獨使用羅望子多糖膠或羅望子多糖膠與其它膠體並用，都能取得顯著的效果。
8、用於保健食品
羅望子多糖膠中多糖是葡聚木糖，它是一種理想的膳食纖維來源。可起到防治高血症的作用，另外尚可增加小腸非擾動層的厚度，減弱糖類物質的吸收，防治糖尿病的發生髮展。
羅望子多糖膠在其他領域的套用
1、羅望子多糖膠在牙膏中的套用
羅望子多糖膠可以作為牙膏中的粘結劑和增稠劑，其用量為0.5%～1.2%。使用羅望子多糖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，。當採用羧甲基纖維素鈉（CMC）時，牙膏膏體硬度在貯存兩個月後即會降低到原值的1/6，而採用羅望子多糖膠貯存4個月後，膏體的硬度基本不變。
2、羅望子多糖膠在洗滌劑中的套用
羅望子多糖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，羅望子多糖膠還有一定的乳化能力和抗再沉積能力，因為羅望子多糖膠具有耐鹽、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。
3、羅望子多糖膠在菸草工業中的套用
羅望子多糖膠是良好的天然粘合劑。在菸草工業中，有研究發現羅望子多糖膠是生產再生菸絲（重組菸絲、膨脹菸絲）良好的粘合劑；在醫藥工業中，羅望子多糖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。
4、羅望子多糖膠在醫藥行業的套用
羅望子多糖膠套用於醫藥行業它可控制藥物的釋放，並具有高藥物容量和高的熱穩定性，有報導以羅望子多糖製備納米硒，可能具有硒和羅望子多糖的雙重生物學功效，將在癌症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套用前景。
研究現狀
早在20世紀50年代，美國、日本、西班牙等一些已開發國家就開始研究羅望子多糖膠的套用。20世紀60年代，由日本率先實現羅望子多糖膠的工業化生產，並作為食品添加劑銷售。隨後美國、英國、法國、中國等多個國家也陸續開始了羅望子多糖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，對羅望子多糖膠都有很長一段時間的研究，故羅望子多糖膠的使用範圍也較為廣泛。在國外，羅望子多糖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，用於冰淇淋、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、鬆蛋糕、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多糖膠。
隨著國外對羅望子多糖膠研究的不斷深入，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，羅望子多糖膠因而被視作功能性添加劑。在印度和埃及，羅望子多糖膠已經被套用於保健型飲料中，經過證明已經確定了羅望子多糖膠具有很好的消炎和治療的功效。羅望子多糖膠還在紡織、乳膠、建築、木材、粘合劑、炸藥、造紙、油脂及日化等行業得到廣泛的套用。
在我國，由於對羅望子多糖膠的開發和套用起步較晚，相關的研究報導較少。並且其使用的範圍相對也較小，僅在冷凍飲品、可可製品、朱古力和朱古力製品以及糖果、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。
