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1瓜尔豆胶的概述 1.1 瓜尔豆胶的来源 瓜尔豆胶（Guar gum）也称瓜尔豆胶、古耳胶，主要来源于印度以及巴基斯坦的半干旱地区广泛栽培的一年生草本作物瓜尔豆（Cyamopissutrtragomolobus）的胚乳部分，美国的得克萨斯州、俄克拉何马州及一些非洲国家也有生长。瓜尔豆用于制作食品添加剂是在第二次世界大战后。目前一般的生产工艺流程如下： 瓜尔豆片→加水混合软化→打成絮状→粗磨→精磨→高温热风杀菌、干燥→过筛→包装 瓜尔豆胶粉产品的分级主要由加工后胶粉的粒度及黏度来决定。一般来说，黏度越高，粒度越细，价格越高。作为最廉价的亲水胶体，瓜尔豆胶的用途非常广泛。除了在食品中用作品质改良剂，还大量用于石油开采、纺织印染、采矿、造纸、日用化工、医用保健品、烟草、爆破等领域。一般而言，印度产瓜尔豆胶品质较好，巴基斯坦其次，美国产瓜胶品质较低，大多用于非食品工业。
1.2 瓜尔豆胶的化学结构
瓜尔豆胶是线状半乳甘露聚糖，属非离子型高分子。在结构上，以β－1，4键相互连接的D－甘露聚糖单元为主链，不均匀地在主链的一些D－甘露聚糖单元的C6位上再连接了单个D－半乳糖（α－1，6键）为支链，其半乳糖与甘露糖之比约为1：1.8。理想的瓜尔豆胶结构，即在甘露糖链上以均匀间隔分布半乳糖支链。 实际上半乳糖在甘露糖主链上的分布是不均匀的，它们除了有图1的可能性分布，更多的是具有各种类似于'带有许多毛刺的头发'的不均匀分布，毛刺就是形象化的半乳糖。 1.3瓜尔豆胶的理化特性 瓜尔豆胶是中性多糖，相对分子质量约20～30万，在冷水中就能充分水化(一般需2 h)，能分散在热水或冷水中形成粘稠液，1％水溶液的粘度在4～5 Pa·S之间，具体粘度取决于粒度、制备条件及温度，为天然胶中粘度最高者。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pH3.5～6.0范围内随pH降低粘度也有所降低，pH3.5以下粘度又增大，在pH为6～8范围内其溶液粘度可达到最大值，pH在10以上则粘度迅速降低。 瓜尔豆胶是一种溶胀高聚物，对它来说水是唯一的通用溶剂，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，可生成稍带弹性的粘质，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pH 3或以下的酸性溶液中会降解，被水解的是糖苷键，结果粘度急速丧失。在轻度偏碱的pH值下，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，就可丧失粘度。 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健，瓜尔豆胶与小麦淀粉共煮可达更高的粘度，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粘度的协同作用。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的结果。如加入电解质，导入相反的离子则中和了阴离子电荷，并因而破坏了协同作用。
2 瓜尔豆胶在乳制品中的应用 由于瓜尔豆胶高黏度的特性，在乳品工业上主要用作增稠剂、稳定剂、持水剂等，通常单独或与其它食用胶复配使用。 2.1 冰淇淋 少量瓜尔豆胶不能明显地影响这种混合物在制造时的粘度，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融化，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大冰晶生成而引起颗粒的存在。 2.2 奶酪 在软奶酪加工中，瓜尔豆胶能控制产品的稠度和扩散性质。由于胶能结合水的特性，使产品能更均匀地涂敷奶酪，有可能带更多的水。瓜尔豆胶对含有单价、二价或三价阳离子的盐类有良好的稳定性。增加蔗糖浓度会降低瓜尔豆胶溶液的粘度。瓜尔豆胶能与某些线性多糖，如黄原胶、琼脂、K一型卡拉胶等发生较强的吸附作用，使粘度大大提高。 2.3 酸乳 瓜尔豆胶用于酸乳制品，有增稠、稳定作用，防止制品分层、沉淀，并使产品富有良好的滑腻口感。 2.4 搅打稀奶油 瓜尔豆胶对搅打稀奶油乳状液的表观黏度影响非常显著；瓜尔豆胶浓度过高或过低，都会使得解冻后的乳状液粒径变大；瓜尔豆胶的质量分数越高，脂肪球部分聚结速度越快，泡沫硬度也越大；搅打起泡率随着瓜尔豆胶质量分数增大而降低。
3瓜尔豆胶在面制品中的应用 瓜尔豆胶在面制品中的应用主要指挂面、方便面等，主要起粘结、保水、增筋力的作用，可以提高面制品品质，并且可延长产品的货架期。 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，增加面条弹性;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，一方面可以使面团柔韧，切割成面条时不易断裂，成型时也不易起毛边;另一方面，胶体可以改变面条与油接触的表面张力，迅速封闭面条水分蒸发时形成的微孔，使其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，韧性强，口感好，水煮不混汤。
4瓜尔豆胶在肉制品中的应用 瓜尔豆胶应用于肉制品如火腿肠、午餐肉、各种肉丸等中可以起到粘结、爽口和增加体积作用。 在香肠及填馅类肉制品中加入瓜尔豆胶，可迅速结合肉糜中的游离水分，改善肠衣的填充性，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;瓜尔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，控制液相粘度，并且使产品开罐后内容物易倾倒。
5瓜尔豆胶在烘焙制品中的应用 通常新鲜面包和糕点放置一、两天后便会干硬，添加瓜尔豆胶后能使面包和糕点保留更多气孔，增大体积，保留水份，使其在两天至四天仍能保持水份、口感松软，能明显改善烘焙食品的品质，延长保质期。
6瓜尔豆胶在调味品中的应用 由于瓜尔豆胶在低浓度下便可产生高粘度，将其应用于调味汁和色拉调味品等中，可以使这些产品的质构和流变等感官品质更加优质。
7在工业中的应用 印花糊料：提高保水性，减少疏水性纤维印花的渗化现象，提高印花质量。 石油工业：用于油田油井的压裂专用增稠剂、增粘剂、悬浮剂。 建筑腻子：能够提高抗老化性能，增加流平性，节约成本。 其他：用于制药，化妆护肤，造纸，采矿等。
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