瓜爾豆膠（Guar Gum）也稱瓜爾膠、胍膠，是到現(xiàn)在為止國(guó)際上廣泛應(yīng)用的食用膠體之一。瓜爾豆膠是從瓜爾樹(shù)胚珠中離合出來(lái)的一種可食用的多糖類化合物。瓜爾樹(shù)廣泛地栽種于印度及巴基斯坦等地，出處于當(dāng)?shù)馗珊岛桶敫珊堤飬^(qū)廣泛栽培的一年生草本抗旱農(nóng)業(yè)作物，該農(nóng)業(yè)作物屬積年生豆科植物，瓜爾膠由該豆科植物瓜爾豆（Cyamopsis tetragonolobus）的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)碾磨加工而成。瓜爾豆膠為自然產(chǎn)生的高分子親水膠體，主要由半乳汁糖和甘露糖聚合而成，歸屬自然產(chǎn)生的半乳甘露聚糖，是一種出處牢穩(wěn)、價(jià)錢相對(duì)便宜、粘度高、用場(chǎng)廣的食物膠，也是一種常見(jiàn)的食物質(zhì)量改良劑。自1993年瓜爾豆膠打入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái)，因?yàn)槠淞己玫奶貏e的性質(zhì)和較低價(jià)的價(jià)錢，要得瓜爾豆膠已漸漸地變成中國(guó)食物工業(yè)中用量最大的食物膠之一。近年來(lái)，經(jīng)過(guò)化學(xué)改性要得瓜爾豆膠的散布性、粘度、水合效率和溶液公開(kāi)度等特別的性質(zhì)大大增長(zhǎng)，瓜爾豆膠的應(yīng)用價(jià)值獲得進(jìn)一步提高。

　?。ㄒ唬┕蠣柖鼓z的結(jié)構(gòu)組成

　　瓜爾豆膠中有功能效用的多糖是瓜爾糖（Guaran），其主鍵為（1→4）-β-D-甘露糖單位，側(cè)鍵則由單個(gè)的α-D-半乳汁糖以（1→6）鍵與主鍵銜接接。均勻在主鍵上每?jī)蓚€(gè)甘露糖單位中有一個(gè)半乳汁糖單位在C-6位與之相聯(lián)，甘露糖各占一半乳汁糖之比為1.8：1（約為2：1），與其說(shuō)在每?jī)蓚€(gè)甘露糖單位中的第二個(gè)上有規(guī)律地散布有一個(gè)半乳汁糖側(cè)鍵基團(tuán)，倒還不如說(shuō)半乳汁糖的散布是隨心無(wú)規(guī)則的，由于在其主鍵的有一點(diǎn)區(qū)段上并沒(méi)有半乳汁糖，而在另一點(diǎn)局部則是高代替區(qū)，特別在離子強(qiáng)度很低的事情狀況下，這種平均無(wú)分支的區(qū)段被覺(jué)得能與黃原膠形成聚合物，最后結(jié)果萌生弱的粘度增效效用。

　?。ǘ┕蠣柖鼓z的物理化學(xué)特別的性質(zhì)

　　瓜爾豆膠出處于廣泛栽培的一年生草本抗旱農(nóng)業(yè)作物Cyamopsis tetragonolobus，這種豆科植物主要成長(zhǎng)在印度和巴基斯坦等地的干旱和半干旱田區(qū)，瓜爾豆普通含14——17百分之百的豆殼，35——42百分之百的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和43——47百分之百的胚芽。瓜爾豆膠是由瓜爾豆的胚珠去皮去胚芽后的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)局部經(jīng)徹底整理、干燥粉碎后加水、再施行增大壓力水分解、再用20百分之百酒精沉淀，離心離合后干燥、粉碎而得。商品膠普通為白的顏色至嫩黃褐色自由流動(dòng)的面子，靠近無(wú)臭，也無(wú)其他不論什么異味，普通包括75——85百分之百的多糖，5——6百分之百的氨基酸，2——3百分之百的不溶性纖維及1百分之百的灰分。依據(jù)粒度和粘度瓜爾豆膠可分為不一樣的等級(jí)。

　　瓜爾豆膠是中性多糖，分子量約20——30萬(wàn)，在冷水中就能充分水合（普通需求兩鐘頭），能散布在熱或冷的水中形成粘稠液，1百分之百水溶液粘度在4——5Pa.s之間，具體粘度決定于于粒度、制備條件及溫度，為常見(jiàn)自然產(chǎn)生的膠中粘度無(wú)上者。瓜爾豆膠散布于冷水中約2鐘頭后就閃現(xiàn)很強(qiáng)粘度，往后粘度漸漸增大，約24鐘頭后達(dá)到無(wú)上點(diǎn)，粘稠力為小粉糊的5——8倍，若再加熱則迅疾達(dá)到無(wú)上粘度。瓜爾豆膠溶液的粘度隨膠粉粒度直徑的減小而增加；水合效率則隨溫度的升漲而加快。瓜爾豆膠液假如在85℃時(shí)制備，10分鐘即可充分水合達(dá)到最大粘度，但長(zhǎng)時(shí)間高溫處置將造成瓜爾豆膠本身降解，使粘度減退。與大部分?jǐn)?shù)高分子量聚合物同樣，瓜爾豆膠及其衍有生命的物質(zhì)在普通事情狀況下呈假范性的流變特點(diǎn)標(biāo)志，不過(guò)，它的假塑度沒(méi)有像黃原膠那樣子大，然而這兩種聚合物復(fù)合起來(lái)運(yùn)用有表面化的協(xié)同增稠性，會(huì)有助于乳制品什么的產(chǎn)品的牢穩(wěn)。普通而言，0.5百分之百以上的瓜爾豆膠溶液已呈非牛頓流體的假范性流體特別的性質(zhì)，具備攪稀效用。下圖為1百分之百瓜爾豆膠液粘度隨溫度的變動(dòng)事情狀況。

　　瓜爾豆膠的水溶液為中性，PH變動(dòng)在3.5——10范圍內(nèi)對(duì)膠溶液的流變特別的性質(zhì)影響不很表面化，普通在PH6.0——3.5范圍內(nèi)隨pH減低，粘度也有所減低，在pH6——8范圍內(nèi)，其溶液粘度可達(dá)到最大值，pH10以上則迅疾減低（圖2-3）。所以瓜爾豆膠溶液在PH2——7這么的PH范圍內(nèi)粘度相相比較較牢穩(wěn)。瓜爾豆膠溶液pH在8——9時(shí)可達(dá)最快水合速度，不過(guò)大于10或小于4則水合速度很慢。因?yàn)檫@個(gè)，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)等瓜爾豆膠充分水合后再調(diào)節(jié)溶液pH值。一樣，溶液中有蔗糖等其他強(qiáng)需水劑存在時(shí)，也會(huì)造成瓜爾豆膠的水合效率減退，實(shí)際應(yīng)用中，也應(yīng)等瓜爾豆膠充分水合后再添加蔗糖。

　　瓜爾豆膠是一種溶脹高聚物，對(duì)它來(lái)說(shuō)，水是惟一的通用溶劑，然而也能以有限的溶解度溶解于與水混溶的溶劑中，如酒精液中，這個(gè)之外瓜爾豆膠具備令人滿意的無(wú)機(jī)物質(zhì)的鹽類類兼容性能，能力受一價(jià)金屬鹽的存在，如氯化鈉等的液體濃度可高達(dá)60百分之百；但重價(jià)金屬離子的存在可使溶解度減退。在扼制溶液pH的條件下，瓜爾豆膠能與交聯(lián)劑，如硼酸鹽、金屬離子等反響生成稍帶彈性的粘質(zhì)，瓜爾豆膠還能形成一定強(qiáng)度的水溶性薄膜。與其它多糖類事物同樣，瓜爾豆膠及其衍有生命的物質(zhì)在pH3或以下的酸性溶液中會(huì)造成降解，被水分解的是糖甙鍵，最后結(jié)果粘度非?？焓?。在輕度偏堿的pH值下，鏈段恢復(fù)末端β-位的截?cái)喾错?，?huì)使鏈不迅速縮減，這一過(guò)程比酸水分解要慢。瓜爾豆膠加熱至頎長(zhǎng)溫度時(shí)可造成熱降解，瓜爾豆膠溶液加熱至80——95℃并連續(xù)不斷一定時(shí)間，就可失去粘度。

　　瓜爾豆膠是直鏈大分子，鏈上的羥基可與某些親水膠體及小粉形成氫健，瓜爾豆膠與麥子小粉共煮可達(dá)更高的粘度，瓜爾豆膠還能與某些線型多糖，如黃原膠、石花膠糖和κ-型卡拉膠互動(dòng)而形成復(fù)合體，瓜爾豆膠與黃原膠有一定程度的協(xié)同效用，這種互動(dòng)比卡拉膠與槐豆膠之間的效用則相對(duì)較弱。瓜爾豆膠與卡拉膠則無(wú)協(xié)同效應(yīng)。在低離子強(qiáng)度下，與陰離子聚合物和陰離子外表活性劑合適后有加強(qiáng)粘度的協(xié)同效用，這些個(gè)陰離子化合物被吸附在中性聚合物上，并因?yàn)檫@個(gè)擴(kuò)張了瓜爾豆膠的分子，這是在所吸附的帶陰離子的功能基團(tuán)之間發(fā)生互相擯斥效用的最后結(jié)果。如參加電解質(zhì)，導(dǎo)入相反的離子因此中和了陰離子電荷，并故而毀傷了協(xié)同效用。

　　因?yàn)楣蠣柖鼓z出處牢穩(wěn)，廉價(jià)，商品化的瓜爾豆膠衍有生命的物質(zhì)也早已問(wèn)世?；瘜W(xué)改性可使瓜爾豆膠變更在溶劑中的散布狀態(tài)，粘度、水合效率、溶液公開(kāi)度等特別的性質(zhì)大大增長(zhǎng)，瓜爾豆膠的衍有生命的物質(zhì)的研討與研發(fā)，使瓜爾豆膠衍有生命的物質(zhì)已變成瓜爾豆膠出產(chǎn)應(yīng)用中非常關(guān)緊的組成局部，產(chǎn)品有離子型的羧甲基瓜爾膠鈉（CMG）和非離子型的羥丙基瓜爾膠（HPG）等。

　?。ㄈ┕蠣柖鼓z在食物工業(yè)中的應(yīng)用

　　瓜爾豆膠與數(shù)量多水的氫結(jié)合能力，使它在食物工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。在食物工業(yè)上瓜爾豆膠主要用作增稠劑、持水劑，也可用作懸浮劑、分疏松粉末、粘結(jié)劑等，還能避免脫水收縮，加強(qiáng)質(zhì)地和口感，一般單獨(dú)或與其他食用膠復(fù)配運(yùn)用。用于色拉醬、肉汁中起增稠效用，用于面粉和水發(fā)酵制成的食品和糕點(diǎn)中可起到持水的效用，用于冰淇淋中使產(chǎn)品消融不迅速，面制品中促進(jìn)口感，便捷面里避免吸油過(guò)多，烘干制品中延長(zhǎng)老化時(shí)間，肉制品內(nèi)作黏合劑，也用于奶汁食品中增加涂布性等。在幾種常見(jiàn)食物中的具體應(yīng)用如下所述。

　　在掛不熟悉產(chǎn)中，瓜爾豆膠可謂是最理想的粘結(jié)劑，制面過(guò)程中添加0.2——0.6％的瓜爾豆膠，因?yàn)槟z體與氨基酸互動(dòng)形成網(wǎng)絡(luò)團(tuán)體，使面粉做的細(xì)條狀食品外表光溜，不易斷，增加面彈性，在面粉做的細(xì)條狀食品干燥過(guò)程中，避免結(jié)連，減損烘焙時(shí)間，口感好，制成的面粉做的細(xì)條狀食品耐煮，不斷條。

　　在即食便捷不熟悉產(chǎn)中，添加0.3％——0.6％瓜爾豆膠可起到兩重效用：一方面使和好的成塊的面軟而韌，割切成面粉做的細(xì)條狀食品時(shí)不易斷開(kāi)，成型時(shí)也不易起毛邊；另一方面，在油炸時(shí)，膠體變更了面粉做的細(xì)條狀食品與油接觸的外表拉力，迅疾閉合因?yàn)樗輷]發(fā)時(shí)形成的微孔，也可謂瓜爾豆膠在面粉做的細(xì)條狀食品外表形成一層薄膜，阻擋食用油滲入，不惟可以節(jié)約食用油，加工后的即食面滑而不油膩，增加面粉做的細(xì)條狀食品韌性，水煮不混湯。同時(shí)膠體與面中的混合蛋白形成網(wǎng)狀團(tuán)體，避免小粉分子游離到炸面的食用油中，延遲了油的酸敗。而運(yùn)用CMC（羧甲基纖維素鈉）就不可以阻擋食用油滲入面粉做的細(xì)條狀食品。

　　一般新奇面粉和水發(fā)酵制成的食品和糕點(diǎn)安放一、兩天后會(huì)干硬，添加瓜爾豆膠后能使面粉和水發(fā)酵制成的食品和糕點(diǎn)保存更多氣眼，增大大小，保存水份，使之在兩天至四天仍維持水份，能表面化改善烘干食物的質(zhì)量。

　　在果汁飲品加工中，先將多少瓜爾豆膠經(jīng)迅速拌和，溶解于小量果汁內(nèi)，而后將此溶液參加數(shù)量多果汁內(nèi)，使最終瓜爾豆膠的液體濃度不超過(guò)0.5％。對(duì)即溶果汁干粉，則加不超過(guò)0.05％瓜爾豆膠于果汁干粉混合即可。參加瓜爾豆膠于果汁飲料可避免油環(huán)的形成。瓜爾豆膠不可以防止果汁飲品因果肉囊及其他固體沉淀而閃現(xiàn)的不清潔，但它可以減輕沉淀過(guò)程，粒子愈小，沉淀愈慢，更關(guān)緊的是，只要輕輕搖擺容器，瓜爾豆膠能使已沉淀的物體容易再次均勻散開(kāi)，不會(huì)形成小塊。

　　冰淇淋：小量瓜爾豆膠固然不可以表面化地影響這種混合物在制作時(shí)的粘度，但能給予產(chǎn)品滑溜和糯性的口感。額外一個(gè)益處是使產(chǎn)品不迅速熔融，并增長(zhǎng)產(chǎn)品抗驟熱的性能。用瓜爾豆膠牢穩(wěn)的冰淇淋可以防止因?yàn)楸啥齽?dòng)顆粒的存在。

　　制造時(shí)，將瓜爾豆膠，食用糖及制冰淇淋的其他干料成份混拼湊，而后參加果汁，水，牛乳等，最終瓜爾豆膠的液體濃度不超過(guò)0.5％——1.0％。

　　罐頭食物：這類產(chǎn)品的特點(diǎn)標(biāo)志是盡有可能不含流動(dòng)態(tài)的水，瓜爾豆膠則可用于稠化產(chǎn)品中的養(yǎng)分，并使肉菜固體局部外表粉和水發(fā)酵制成的食品一層稠厚的肉汁。特別的、不迅速溶脹的瓜爾豆膠有時(shí)候還可以用于限止裝罐時(shí)的粘度。

　　奶汁食品：在軟奶汁食品加工中瓜爾豆膠能扼制產(chǎn)品的稠度和廓張性質(zhì)。因?yàn)槟z能接合水的特別的性質(zhì)，使更廣而細(xì)膩和更平均的涂敷奶汁食品可能帶更多的水。

　　調(diào)味汁和色拉調(diào)味品：在調(diào)味汁和色拉調(diào)味品中，利用了瓜爾豆膠在低液體濃度下萌生高粘度這一基秉性質(zhì)，要得這些個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)和流變等感官質(zhì)量更加優(yōu)質(zhì)。

　　到現(xiàn)在為止，瓜爾豆膠在食物出產(chǎn)加工領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用，其市場(chǎng)相當(dāng)廣大寬闊。表2.1為美國(guó)食物藥物管理?xiàng)l例規(guī)定的所準(zhǔn)許的瓜爾豆膠在食物出產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)際的例子及其最大添加量。