阿拉伯胶
【概述】阿拉伯胶，是应用最广泛的树胶；一般是豆科金合欢树属的树干渗出物制得的琥珀色干粉，其主要成分为高分子多糖、少量蛋白质及其钙、镁和钾盐，一般由D-半乳糖、L-鼠李糖、D-葡萄糖醛酸组成，相对分子质量约为25~100万。阿拉伯胶的应用相当广泛。在营养学上，因其基本不产生热量，是良好的水溶性膳食纤维，被用于保健品及饮料上；在医学上，具有降低血液中胆固醇的功能；而在食品工业方面，因其具有乳化稳定性、胶粘性、增稠能力以及低消化性而被广泛应用。阿拉伯胶优异的乳化性能尤其值得关注，目前已被广泛应用于制备各种水包油型乳状液体系。也被广泛用于风味物质和功能性成分的包埋。
图：阿拉伯胶
【结构】
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。其主键由（1→3）键合的β-D- 半乳糖基，侧键有长2-5 个单位的（1→3）- β-D-半乳糖基，由（1→6）键合在主键上。蛋白质以共价键的形式与多糖联结。水解阿拉伯胶可获得D- 半乳糖，L- 阿拉伯糖，L- 鼠李糖和D-葡萄糖醛酸。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。相对分子质量在2.4×105-5.8×105。
【制法】 阿拉伯胶的制造方法是：将树皮切开，露出渗出物，让其在树皮上干燥，收集后分级，拣去树皮、沙粒和其他颗粒状异物，然后研磨，过筛，混和，分成不同规格。
【性质】
溶解性 阿拉伯胶能够在常温下缓慢溶解，随着温度的升高，溶解速度加快，最后完全溶解。当冷却至室温时，仍保持稳定状态，不凝胶、无沉淀。阿拉伯胶具有高度的水中溶解性及较低的溶液粘度，能很容易地溶于冷／热水，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。但不溶于乙醇等有机溶剂
稳定性
酸稳定性：因为阿拉伯胶结构上带有酸性基团，溶液的自然pH值也呈弱酸性，在pH值在4—8范围内变化对其阿拉伯胶性状影响不大，具有酸环境较稳定的特性。
乳化稳定性：由于阿拉伯胶结构上带有部分蛋白物质及结构外表的鼠李糖，使得阿拉伯胶有非常良好的亲水亲油性，是非常好的天然水包油型乳化稳定剂。
热稳定性：一般性加热胶溶液不会引起胶的性质改变，但长时间高温加热会使得胶体分子降解，导致乳化性能下降。
黏度：不同环境下阿拉伯胶的黏度不同，主要受材料来源、温度、pH和盐量等因素的影响。
（1）温度对黏度的影响：在温度25～80℃时，阿拉伯胶的黏度均随温度的升高有显著下降，且在30～70℃时下降较快，70℃后下降较缓慢。
（2）pH和盐量对阿拉伯胶黏度的影响：pH和氯化钠浓度影响阿拉伯胶分子链上的羧酸的游离程度，从而影响它的黏度。在pH2.5以下(羧酸处于非解离态)和pH10以上（钠离子的增加，对羧酸起到屏蔽作用，分子呈折叠形）黏度显著下降。在pH2.5~10时，由于解离型增加，带电基团的排斥作用和折叠形分子的展开，黏度增加。
乳化性：阿拉伯胶是有效的乳化剂，其乳化作用主要在于它形成界面膜的内聚力很大并具有弹性之故。由于乳化剂的成膜特性，阿拉伯胶可以防止胶囊产品发生氧化，以及防止脂肪和水份的流离。
保持香气的能力：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，可以防止香料氧化和蒸发，同时也防止了香料从空气中吸湿。另外，随着更先进的微胶囊技术的发展，阿拉伯胶在香味固定方面有了更广泛的应用。
【物理化学特性】
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，具有高度的水中溶解性及较低的溶液粘度，是其它亲水胶体所不具备的特点之一。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35000，它的溶液有牛顿胶体的表现。，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。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
【应用】
药物领域的应用
阿拉伯胶作为药剂辅料历史悠久。在口服和局部药物制剂中，作乳化剂和助悬剂使用时浓度一般为5％～10％。作为粘合剂，一般用其水溶液，浓度为10％～25％，粘结力强，但制软材时，不易混合均匀，干燥亦较慢，制成的颗粒较硬，崩解时间和药物溶出速率比用淀粉浆的慢。有时可在淀粉浆中加入适量阿拉伯胶浆，调匀混合使用，浓度各为10％～15％。用作增稠剂，混悬稳定剂等。用于镁或铝乳，与枸橼酸合用防止结块。
食品工业中的应用
阿拉伯胶曾经是食品工业中用途最广及用量最大的水溶性胶，目前的全世界年需要量仍保持在大约4—5万吨。 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。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； 它还具有良好的成膜特性； 做为微胶囊成膜剂用于将香精油或其它液体原料转换成粉末形式, 可以延长风味品质并防止氧化, 也用作烘焙制品的香精载体。阿拉伯胶能阻碍糖晶体的形成, 用于糖果中作抗结晶剂, 防止蔗糖晶体析,也能有效地乳化奶糖中的奶脂, 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; 在可乐等碳酸饮料中阿拉伯胶用于乳化、分散香精油和油溶性色素, 避免它们在储存期间精油及色素上浮而出现瓶颈处的色素圈; 阿拉伯胶还与植物油及树脂等一块用作饮料的雾浊剂以增加饮料外观的多样性。营养学上, 阿拉伯胶基本不产生热量, 是良好的水溶性膳食纤维, 被用于保健品糖果及饮料。在医学上阿拉伯胶还具有降低血液中胆固醇的功能。阿拉伯胶也广泛用于其它工业。在食品工业中的应用可归纳为: 天然乳化稳定剂, 增稠剂、悬浮剂、粘合剂、成膜剂, 上光剂, 水溶性膳食纤维等。
图：阿拉伯胶羹
改性作用
阿拉伯胶可显著降低马铃薯淀粉糊化黏度,提高淀粉糊的热稳定性, 但在冷却过程中, 淀粉黏度明显上升, 回生程度略有增加。且随着胶体浓度的增加, 作用更加明显。马铃薯淀粉/阿拉伯胶混合体系具有较好的耐盐、耐酸性, 在糖介质中可表现出更高的黏度。
苹果膳食纤维粉与阿拉伯胶共混改性可以显著提高改性后的苹果膳食纤维SDF 的含量，改性效果更优。
阿拉伯胶的高度分枝结构，并含有羧基，在淀粉体系中可降低淀粉分子间的氢键结合，因此将阿拉伯胶加入玉米淀粉会降低淀粉的糊化黏度。尤其是峰值黏度，并降低淀粉糊化体系的衰减值，从而改善淀粉浆液的热稳定性。阿拉伯胶对淀粉浆膜的改性作用表现在: 改善了淀粉浆膜的平整性，增强了淀粉浆膜的拉伸性能，降低了浆膜的初始模量，增强了淀粉浆膜的柔韧性，一定程度上克服了浆膜的硬脆性。
印刷工业
印刷版面主要是擦阿拉伯胶液。阿拉伯胶是一种固体晶状物体，当它被泡在水中时，会吸水溶胀，最后成为一种黏状胶体溶液。把液状的胶体擦在印版上待水分蒸发后，胶液便由液体状态恢复到原来的固体状态吸附在版面上。其作用就在于胶液干燥后，覆盖于版面呈硬化胶膜，把印版与空气隔离开来，从而达到防止氧化的目的。阿拉伯胶含有阿拉伯酸（X—COOH），这种酸是很好的清除版面油腻的清洁剂，版面擦胶待干燥后其作用更大。版面擦阿拉伯胶后，其胶液与版面无机盐层接触后，形成一层更好的亲水膜，提高版面的亲水性。
【桃胶与阿拉伯胶性质的比较】
作为“国产阿拉伯胶”的桃胶，其很多性质与阿拉伯胶很相似：稳定性都很好。另外，在某些性质上，桃胶要好于阿拉伯胶：透明度好于阿拉伯胶，对于香
气的保持能力要好于阿拉伯胶。但是，桃胶在降低表面张力方面不如阿拉伯胶。实验结果还表明，相同浓度下桃胶的粘度要显著高于阿拉伯胶，因此作为增稠剂使用时，桃胶的使用量可以远远小于阿拉伯胶。桃胶受温度影响大，但是，桃胶常温时的起始粘度较大，即使温度升高时，其粘度也还是始终大于同浓度的阿拉伯胶，因此，选用桃胶还是要比阿拉伯胶的用量小。桃胶和阿拉伯胶溶液呈酸性，它们的粘度随PH变化也不大，这对于添加到一些酸性食品，如果汁、果酱等食品中具有一定的优势。
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