基本介紹
- 中文名：羅望子膠
- 外文名：TSP
- 別名：羅望子多糖或羅望子多糖膠
- 來源：酸角種子
來源,分子結構,理化性能,毒性研究,套用,發展現狀,相關標準,
來源
羅望子膠是從羅望子（酸角）種子中提取分離出來的一種中性多糖類物質。羅望子又稱酸角、酸豆、酸梅(海南)、"木罕"(傣語)，是蘇木科酸角屬的一種高大的常綠喬木植物，其原產於熱帶非洲，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。距今1600年的酸角王正位於雲南的元謀縣。
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。
分子結構
羅望子膠主要是由 D- 半乳糖、D - 木糖、D - 葡萄糖( 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。羅望子膠的分子結構中, 主鏈為 β- D- 1, 4- 連線的葡萄糖, 側鏈是 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 523 500、546 000、556 000 和 115 000。
理化性能
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，
1、溶解性
羅望子膠是一種親水性較強的植物膠，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
羅望子膠液的黏度與質量濃度有關，當羅望子膠溶液的質量濃度小於158g/L 左右時，溶液表現出牛頓流體性質；但當質量濃度大於158 g/L左右時，羅望子膠溶液顯示出非牛頓型流體的流變特性，即溶液具有剪下變稀的觸變性或假塑性。加熱煮沸對羅望子膠溶液的黏度影響相當大，羅望子膠溶液在煮沸20 min～30 min時黏度首先達到最大值，然後下降，但熱穩定性較高，在煮沸約5 h以後其黏度只下降至最大值的一半。在97℃加熱1 h後的黏度殘存率是瓜爾豆膠的2.5倍。而在一20℃下冷凍1 h後測試，它的黏度受影響很小。因此羅望子膠具有冷凍融化穩定性。羅望子膠在pH 7.0～7.5時比較穩定，超過這個範圍其黏度則會降低，在無機酸介質中黏度降低得特別顯著，但在使用有機酸時，在pH2.0～7.0範圍內溶液黏度受pH值的影響很小，黏度下降的原因是由於其高聚物的解聚引起的；而pH在7.0～7.5時黏度達到最高是由於其分子伸展的緣故。羅望子膠漿料的黏度隨溫度的降低而增加，但食品添加劑羅望子膠漿料遇冷不膠凝或變稠，且容易進行再分散，甚至貯藏幾天之後也是如此。提純的羅望子膠其溶液的黏度更高，以致很難製備質量濃度大於20 g/L的流動性溶膠，其黏度也不受pH及鈉鹽、鈣鹽或鐵鹽的影響，反而隨著鹽溶液濃度的增高，其黏度有所增加。如添加蔗糖、D一葡萄糖、澱粉糖漿和其他低聚糖都可使其黏度增加，而添加過氧化氫會使其黏度大大降低。羅望子膠水溶液的稠性強，一般不溶於醇、醛、酸等有機溶劑，能與甘油、蔗糖、山梨醇及其他親水性膠互溶，但遇乙醇會產生凝膠，與四硼酸鈉溶液混合則形成半固態，而加熱會變成稀凝膠。
3、凝膠性
凝膠是由微量的多糖類等物質與水作用並使之變硬的狀態，也稱果凍，從分子水平看，由於多糖類高分子鏈間的相互作用，形成立體的網路結構，他們之間的微小空間中的水處於被包圍狀態，在水溶液中，當高分子之間的相互作用力與高分子、水分子之間的相互作用力達到平衡時，就形成凝膠。多糖類的這種性質稱為凝膠性。羅望子膠溶液乾燥後能形成較高強度、較好透明度及彈性的凝膠。羅望子膠凝膠與果膠凝膠形成的模式相同，屬於必須有糖存在的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膠凝膠與果膠相比，凝膠強度要高得多。羅望子膠凝膠形成時，凝膠強度隨煮沸時間的延長而極大地提高，當煮沸時間分別為5、7、10min時，凝膠強度分別為420、540、650N/cm2。此外，羅望子膠能在很寬的pH值範圍內與糖形成凝膠，在中性溶液中煮沸長達2h而凝膠強度幾乎不受影響。
4、與其他膠體的相容性
羅望子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，使用羅望子膠的時候，幾乎無須顧慮是否會影響其它的膠體。
5、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。其他多糖同樣具有這兩方面的能力，而穩定效果則因多糖種類不同而有差別。如：使用黃原膠形成油滴比較大的乳濁液，使用阿拉伯膠則生產油滴比較細小的高白度乳濁液。說明黃原膠是通過賦予水的高黏性來阻止乳濁液解乳，而阿拉伯膠則通過形成保護膜的能力較高來阻止乳濁液解乳。使用羅望子膠生成的油滴較小，白度較高，形成保護膜的能力較阿拉伯膠更強。
毒性研究
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，羅望子膠均未呈現致突變活性。
套用
羅望子膠在食品工業中的套用
1、增黏穩定劑
家庭製作的年糕、小豆湯等在容器內放置一段時間，豆餡粒子就會沉降下來，上部湯汁變得澄清，如加入羅望子膠能同時提高溶液的黏度與分散粒子和表面吸附粒子的親水性，防止產生沉澱，能使製品長時間保持懸浮狀態嘲。羅望子膠的懸浮穩定性比其它膠體強，不黏口，耐酸性好，與纖維素的相互作用強，用於天然果汁果漿的穩定非常合適。
2、冰晶穩定劑
羅望子膠是一種優良的冰晶穩定劑，用作冷凍糕點的穩定劑具有以下特點：不起絲，無黏性，口中易溶性好；耐酸性好，效果穩定；形成細膩的冰晶；保形性優良；與其它穩定劑的兼容性好，表現在羅望子膠用於冰淇淋製作，充填順利，不黏口，口感好，製作低脂冰淇淋和要求清淡、口溶性好的冰淇淋以及要求清爽的冰棍、刨冰最適宜，使用量為0．2%～1．0%。羅望子膠與其它膠並用一般沒有協同增效作用，但是每一種多糖各自的優點不會互相抵消，如將羅望子膠與瓜爾膠並用於冷凍糕點時，除具有優良的保形外，還能降低混合液的黏度，提高冰晶的穩定性，表現出清爽的口感。羅望子膠是從酸角中提取出來的一種物質，用來做酸角糕等糖果的添加劑。
3、膠凝劑
羅望子膠形成凝膠的機理與果膠相同，與果膠相比，對酸的要求低得多，在很寬pH範圍內都能形成凝膠，含糖量較低，具有良好的凍結解凍耐性，優良的口感、彈性、保水性，可以用作膠凝劑和保水劑，如代替果膠製作優質水果果凍、低糖度果醬，利用與乙醇作用形成凝膠的特點，羅望子膠可以加工成各種風味獨特的酒類果凍。
4、品質改良劑
（1）抑制澱粉老化
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，羅望子膠還有優良的保水性，可防止析水。羅望子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膠或乳化劑大大提高。因此，羅望子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。
（2）提高熱穩定性
羅望子膠是耐熱性很好的多糖，在中性溶液中，100℃下加熱長達2h後粘度基本保持不變。而澱粉的耐熱性隨種類的不同而異，總的來說，耐熱性較弱。加熱尤其是強熱作用會使澱粉分解導致黏度下降，引起品質變差。若將羅望子膠添加到澱粉中，則高分子的分枝結構通過氫鍵與澱粉結合形成網狀組織，賦予澱粉良好的耐熱性，這是羅望子膠本身堅固的主鏈結構對澱粉起保護作用的結果。此外，羅望子膠還具有改變澱粉糊化溫度、防止在加熱過程中黏度下降的作用，用於咖喱類製品，可以減少澱粉的用量和殺菌前後的黏度變化，保持良好的口感。
（3）改善產品的質構
以羅望子膠與其它成分配製而成的麵條品質改良劑添加到不同的麵條中，能夠提高麵條強度，麵條煮後不糊湯，不軟爛，有韌性。
（4）提高機械耐性
食品在加工過程中，進行著物理操作，乳化是一種最常見又重要的機械處理。澱粉的結構缺乏機械耐性，經過機械物理處理後黏度明顯下降。羅望子膠具有很強的機械耐性，因擁有大量的分枝側鏈，故經各種處理後不存在黏度下降的情況。羅望子膠與澱粉並用時能夠保護澱粉，提高其機械加工性。
5、用於保健食品
羅望子膠中的多糖是葡聚木糖，它是一種理想的膳食纖維來源，可起到防治高血壓的作用，另外，還可增加小腸非擾動層的厚度，減弱糖類物質的吸收，防止糖尿病的發生髮展。
羅望子膠在其他領域的套用
1、羅望子膠在牙膏中的套用
羅望子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，而採用羅望子膠貯存4個月後，膏體的硬度基本不變。
2、羅望子膠在洗滌劑中的套用
羅望子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，羅望子膠還有一定的乳化能力和抗再沉積能力，因為羅望子膠具有耐鹽、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、羅望子膠在菸草工業中的套用
羅望子膠是良好的天然粘合劑。在菸草工業中，有研究發現羅望子膠是生產再生菸絲（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、羅望子膠在醫藥行業的套用
羅望子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，有報導以羅望子膠製備納米硒，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。
發展現狀
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膠的套用。20世紀60年代，由日本率先實現羅望子膠的工業化生產，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，對羅望子膠都有很長一段時間的研究，故羅望子膠的使用範圍也較為廣泛。在國外，羅望子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膠。
隨著國外對羅望子膠研究的不斷深入，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，羅望子膠因而被視作功能性添加劑。在印度和埃及，羅望子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膠具有很好的消炎和治療的功效。羅望子膠還在紡織、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。
相關標準
1、衛生部2011年第8號公告指定標準 《食品添加劑 羅望子多糖膠》
（1）範圍
本標準適用於以豆科類羅望子屬（TamarindusindicaL）的種子胚乳部分為主要原料，經投料、分散、沉降、加熱、降溫結晶、離心、乾燥、粉碎、過篩、包裝等主要工藝加工製成的食品添加劑羅望子多糖膠。
本品是白色至談褐色的粉末、幾乎沒有氣味或略為有一點特殊的氣味。
（2）技術要求：應符合表1的規定。
項目 | 指標 | 檢驗方法 | |
乾燥失重，w/% | ≤ | 14.0 | GB5009.3 |
灰分/(g/100g) | ≤ | 5.0 | GB5009.4 |
蛋白質/(g/100g) | ≤ | 3.0 | GB5009.5 |
重金屬（Pb）/（mg/kg） | ≤ | 20.0 | GB8451 |
砷(以As2O3計)/（mg/kg） | ≤ | 4.0 | GB/T5009.76 |
鉛（Pb）/（mg/kg） | ≤ | 10.0 | GB5009.12 |
菌落總數/（CFU/g） | ≤ | 10000 | GB4789.2 |
大腸菌群/（MPN/100g） | ≤ | 30 | GB4789.3 |
2、GB 2760-2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》
羅望子多糖膠tamarind polysaccharide gum
CNS號 20.011INS號——
功能 增稠劑
食品分類 食品名稱 最大使用量/（g/kg）
03.0 冷凍飲品（03.04食用冰除外） 2.0
05.0 可可製品、朱古力和朱古力製品（包括代可可脂朱古力及製品）以及糖果 2.0
16.01 果凍（如用於果凍粉，按沖調倍數增加使用量） 2.0
