自1993年瓜爾豆膠進(jìn)入中國市場以來，瓜爾豆膠以其優(yōu)異的特性和相對低廉的價格逐漸成為中國食品行業(yè)廣泛使用的食用明膠/食品膠/水膠體。近年來，瓜爾膠的分散性、粘度、水化效率、溶液宣傳性等特殊特性經(jīng)過有機(jī)化學(xué)改性后得到了很大改善，瓜爾膠的應(yīng)用價值得到了進(jìn)一步提高。
　　瓜爾膠是世界上廣泛使用的食用明膠、食用膠和親水性膠體之一。瓜爾豆膠是從瓜爾豆樹的胚珠中分離出來的核乙醇酸的可食用化學(xué)物質(zhì)。關(guān)鍵是半乳甘露聚糖和甘露糖的聚集。半乳甘露聚糖是一種可食用的明膠/食品膠/親水膠體，具有高性價比、高粘度和廣泛的應(yīng)用，也是一種常見的面包品質(zhì)改良劑。
　　瓜爾膠的特殊物理特性。
　　瓜爾豆膠起源于桫欏，是一種廣泛種植于黍中的耐旱農(nóng)牧業(yè)作物。這種豆科植物主要生長在印度尼西亞和塔吉克斯坦的干旱地區(qū)。瓜爾豆一般含有14-17100%的豆殼，35-42100%的營養(yǎng)元素和43-47100%的胚芽。瓜爾豆膠是將瓜爾豆胚珠去皮去胚芽后的營養(yǎng)元素完全結(jié)合，干燥粉碎，釋放水分，在膨脹的工作壓力下溶于水，用20100%乙醇沉淀，抽濾后干燥粉碎得到的。產(chǎn)品膠一般為白色至嫩棕色，自由流動，附近無異味。一般含糖量75-85100%，碳水化合物5-6100%，不溶性化學(xué)纖維2-3100%，灰分1100%。按其粒度分布和粘度，瓜爾膠可分為不同的等級。
　　瓜爾膠的中性糖含量在20-30萬左右，在冷水中可以充分水合(一般需要兩個小時)，在熱水或冷水中可以分散，產(chǎn)生粘稠液體。1100%水溶液的粘度在4-5帕之間。實(shí)際粘度由粒度分布、制備標(biāo)準(zhǔn)和溫度決定，這通常是由樹膠中的強(qiáng)粘度引起的。瓜爾豆膠在冷水中鋪展約2小時后出現(xiàn)較強(qiáng)的粘性，逐漸向背面膨脹。24小時左右達(dá)到一個強(qiáng)點(diǎn)，增稠力是小粉糊的5-8倍。如果再加熱，會很快達(dá)到很強(qiáng)的粘性。膠粉的粒徑分布直徑越小，瓜爾膠溶液粘度越大，水化效率越高；如果瓜爾膠液體是在85℃制備的，十分鐘就可以充分水合，達(dá)到較大的粘度，但長期高溫應(yīng)急處理會導(dǎo)致瓜爾膠自身溶解，降低粘度。和大多數(shù)高含量聚合物一樣，瓜爾膠和威脅生命的化學(xué)物質(zhì)在一般條件下都具有偽流變特性，但其偽塑性不如黃原膠大，所以尚不清楚這兩種聚合物組合時是否存在單側(cè)協(xié)同增稠，有利于乳制品等商品的穩(wěn)定。一般而言，超過0.5100%的瓜爾膠溶液具有非牛頓流體的偽正態(tài)流體的特殊性質(zhì)，并具有稀釋作用。
　　瓜爾膠的水溶液是中性的，PH在3.5-10范圍內(nèi)的變化不是很片面。一般隨著pH在PH6.0-3.5范圍內(nèi)的降低，溶液的粘度也會有一定程度的降低。在pH6-8范圍內(nèi)，溶液的粘度可以達(dá)到最高值，而在pH10以上，粘度迅速下降。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在瓜爾膠溶液中，pH2-7的pH范圍內(nèi)粘度比較穩(wěn)定。當(dāng)瓜爾膠溶液的pH值為8-9時，水合速率較快，但當(dāng)pH值超過10或低于4時，水合速率較慢。因此，在瓜爾膠充分水合時，需要調(diào)整溶液的pH值。同樣，當(dāng)溶液中有軟糖等其他強(qiáng)液體需求劑時，瓜爾膠的水合效率也會降低。在具體應(yīng)用中，應(yīng)在瓜爾膠充分水合后加入軟糖。
　　瓜爾膠是一種增溶聚合物。對于它來說，水是唯一通用的有機(jī)溶劑，但它也可以溶解在水溶性有限的水混溶性有機(jī)溶劑中。比如在酒精之夜，這種瓜爾膠具有無機(jī)化學(xué)品令人滿意的酸鹽相容模式性能，其工作能力受一價金屬鹽的存在影響。比如氧化鈉的液體濃度值可以達(dá)到60100%；但是重金屬離子的存在會降低溶解度。在抑制溶液酸堿度的標(biāo)準(zhǔn)下，瓜爾膠可以與偶聯(lián)劑反應(yīng)，如硼酸鹽、金屬離子等。以形成微延展性的膠漿，而瓜爾膠也能產(chǎn)生具有一定抗壓強(qiáng)度的水溶性塑料薄膜。瓜爾豆膠和威脅生命的化學(xué)物質(zhì)和其他核酸一樣，會溶解在pH3或以下的酸堿溶液中，糖苷鍵會被水溶解，最終粘度損失非?？?。在微堿性pH值下，由于開鏈修復(fù)結(jié)束時β-位的裂解反應(yīng)，鏈不會迅速收縮，整個過程比酸水溶解慢。當(dāng)瓜爾膠被加熱到高溫時，它會導(dǎo)致熱溶解。瓜爾膠溶液加熱到80-95℃一定時間，會失去粘性。
　　瓜爾豆膠是一種網(wǎng)盤線性生物大分子，鏈中的甲基可以與一些親水膠體和小麥粉產(chǎn)生共價鍵，瓜爾豆膠和小麥粉可以一起蒸煮以達(dá)到更高的粘度。瓜爾豆膠還可以與黃原膠、黃原膠、κ-卡拉膠等一些線性含糖量相互作用，產(chǎn)生復(fù)合物。瓜豆膠和黃原膠有一定的協(xié)同作用，但兩者之間有很大的區(qū)別，主要表現(xiàn)在兩個方面。瓜爾豆膠和卡拉膠沒有協(xié)同作用。在低電離度條件下，適用于陽離子聚合物和陽離子表面活性劑時，可提高粘度。這種陽離子化學(xué)物質(zhì)被吸附在中和的聚合物上，因?yàn)檫@擴(kuò)大了瓜爾膠的分子結(jié)構(gòu)，它是吸附的官能團(tuán)與陽離子相互排斥的最終結(jié)果。如果報名電解質(zhì)溶液，引入反向正離子，從而中和正離子電荷，從而破壞協(xié)同效用。