E414 Гуммиарабик
Гуммиарабик (Acacia gum, gum arabic, E414)
Гуммиарабиком (от латинских gummi – камедь и arabicus – аравийский) называют полисахарид природного происхождения, известный также как пищевая добавка с индексом Е414, входящая в группу стабилизаторов, загустителей, эмульгаторов. Гуммиарабик представляет собой прозрачную смолу акаций, которую собирают вручную (calorizator). Стволы акаций специальным образом надрезают, чтобы ускорить выделение смолы, затем вещество очищают методом рафинирования. Использовать гуммиарабик начали более 4-х тысяч лет назад, сегодня основными поставщиками вещества являются Судан, Чад и другие африканские государства.
Основные характеристики Гуммиарабика
Гуммиарабик может выглядеть как затвердевшая смола жёлтого или светло-коричневого цвета, белый мелкий порошок или кристаллы, по виду напоминающие кусочки янтаря. Вещество хорошо растворяется в воде, практически не всасывается тонким кишечником и желудком человека. Гуммиарабик является превосходным пеногасителем и эмульгатором.
Польза Гуммиарабика
Е414 выгодно отличается от многих пищевых добавок тем, что не является аллергеном, более того, выводит из организма соли тяжёлых металлов и радионуклиды. Содержит природную клетчатку, способствует снижению уровня глюкозы и холестерина. Гуммиарабик имеет свойство продлевать пищеварительный процесс, а значит, чувство сытости остаётся надолго. Е414 ускоряет липидный обмен, тем самым способствуя снижению веса. Допустимая норма суточного потребления Гуммиарабика составляет 2 грамма на килограмм веса.
Применение Е414
Основное применение Гуммиарабик находит в пищевой промышленности, увеличивая сроки годности пищевых продуктов и являясь соединителем несоединимых структур, мешающим расслоению продукта. Вещество уменьшает образование пены и комков, предотвращает засахаривание. Применяется при производстве пива и безалкогольных газированных напитков, джемов и мармеладов, глазурей и начинок для конфет, пастилы и печенья, плавленых сыров, мороженого, йогуртов и сливок, мясных полуфабрикатов, хлеба и сдобной выпечки. Входит в состав некоторых безалкогольных напитков в качестве эмульгатора, например диетической «Кока-колы».
Гуммиарабик также используют при изготовлении акварельных красок и чернил, клея и кракелюров, фармацевтическая отрасль промышленности применяет вещество в процессе производства эмульсий и суспензий, оболочек таблеток и капсул. В косметологии Гуммиарабик входит в состав косметических масок, лосьонов и защитных кремов.
Использование Е414 в России
На территории Российской Федерации разрешено использование Гуммиарабика в качестве пищевой добавки-эмульгатора при условии соблюдения норм суточного потребления вещества.
Загуститель E 414: гуммиарабик для здорового иммунитета
Акация, вечнозеленое дерево или кустарник, насчитывает более 600 видов, но лишь два — Acacia Senegal и Acacia seyal — являются источниками уникального вещества, известного еще в античные времена как аравийская камедь.
В данной статье мы подробно расскажем об этой пищевой добавке.
Название продукта
Официально принятое наименование добавки — гуммиарабик (ГОСТ 33310–2015). Международный синоним — Gum arabic. В европейской кодификации продукту присвоен индекс Е 414 (Е–414)
Можно встретить названия:
Тип вещества
Пищевая добавка E 414 в соответствии с принятой в 2015 году классификацией входит в группу загустителей. Обычно выполняет технологические функции стабилизатора, глазирователя, пеногасителя, связующего агента, наполнителя.
В качестве загустителя практически не используется: вещество образует растворы с очень низкой вязкостью даже при повышенной концентрации.
Представляет собой сложный нейтральный или слабокислый биополимер, состоящий из полипептидов (белковых компонентов) и ряда полисахаридных фрагментов. Такое строение объясняет особые свойства гуммиарабика, отличающие его от многих гидроколлоидных веществ:
Товарную форму получают путем рафинирования кусочков высохшего на воздухе экссудата, собранных вручную. Сырье сортируют по цвету и перемалывают.
В пищевой и фармацевтической промышленности используют гуммиарабик высшего сорта. Для этого порошок растворяют в воде, очищают, фильтруют, пастеризуют и подвергают распылительной сушке. Химические присадки не применяют, продукт является полностью натуральным.
Свойства
| Показатель | Стандартные значения |
| Цвет | желтовато-белый, янтарный |
| Состав | гликопротеин, включающий глюкуроновую кислоту, рамнозу, галактозу, аминокислоты, минеральные вещества |
| Внешний вид | порошок, хлопья, гранулы неправильной формы |
| Запах | отсутствует |
| Растворимость | хорошо в холодной воде, средне в этаноле. Нерастворим в органических жидкостях |
| Содержание основного вещества | определяют по процентному содержанию глюкуроновой кислоты (от 6,5 до 14,5%) |
| Вкус | нейтральный |
| Другие | термоустойчив |
Упаковка
Стандартной тарой для пищевой добавки Е 414 служат:
Гуммиарабик из Судана поставляют в сумках из полипропиленовой нити.
В каждую упаковочную единицу помещают дополнительный мешок-вкладыш из нестабилизированного полиэтилена, толщиной 0,08 мм.
Продукт должен быть защищен от попадания влаги.
Добавку массой до 5 кг расфасовывают в полиэтиленовые или фольгированные пакеты, стеклянные банки с притертыми крышками.
Применение
В пищевой промышленности
Основная сфера применения гуммиарабика — пищевая промышленность. Включить камедь акации в технологию производства продуктов позволил широкий ряд функциональных свойств:
Гуммиарабик разрешен в продуктах прикорма (10 г/кг) и безглютеновых зерновых смесях (20 г/кг) для детей с первого года жизни.
Codex допускает применение добавки E 414 в 6 стандартах: овощные и грибные консервы, плавленые сыры, кисломолочные продукты, сливки.
В косметологии
Активно использует камедь акации косметическая отрасль.
Гуммиарабик позволяет создать приятную на ощупь сливочную текстуру в шампунях, гелях, кремах. Его используют как связующий компонент в средствах на основе глины. Входит в состав зубных паст, губных помад и бальзамов, кремов, туши для ресниц как пленкообразователь, защищающий от высыхания.
Камедь акации благотворно влияют на кожу:
Пищевая добавка Е 414 используется практически во всех масках для лица как клеевая основа.
В медицине
Фармацевтическая отрасль применяет добавку для производства глазированных таблеток и инкапсулированных витаминов, растворимых в масляной среде.
Гуммиарабик входит в состав препаратов с болеутоляющим и обволакивающим действием для лечения заболеваний ЖКТ, мочевыводящей системы, дизентерии, энтероколитов.
Камедь акации — компонент противоожоговых гелей и суспензий, ранозаживляющих средств.
Польза и вред
Гуммиарабик хорошо изучен. Доказано, что балластное вещество не имеет побочных эффектов.
Камедь акации очень медленно расщепляется в толстом кишечнике с выделением незаменимых жирных кислот, участвующих в обменных процессах и являющихся важным источником энергии.
Попадая в организм, гуммиарабик связывает радионуклиды, соли ртути и свинца.
Добавка E 414 является уникальным источником растворимой клетчатки. Она на 80% удовлетворяет потребность человека в ценных пищевых волокнах.
Включение в рацион клетчатки:
Пищевую добавку Е 414 включают в комплексную программу по очищению организма от шлаков.
Гуммиарабик разрешен во всех странах. Допустимая суточная норма не определена.
Загуститель Е411 широко используется в изготовлении шоколадного молока и прочих ароматизированных какао-напитков.
Загуститель Е411 широко используется в изготовлении шоколадного молока и прочих ароматизированных какао-напитков.Что такое винная кислота и где она используется? Об этом вы можете узнать в нашей статье.
Какими свойствами обладает краситель криптоксантин? Полезный материал по данному вопросу есть здесь.
Основные производители
Франция — мировой лидер по переработке камеди акации для пищевой промышленности (компании TMEM, NEXIRA).
Основными поставщиками необработанного гуммиарабика являются Судан, Чад и Нигерия.
Гуммиарабик— полезная, экологически чистая добавка. Это один из тех продуктов, которые необходимо включать в рацион для поддержания здорового иммунитета.
Пищевая добавка Е414
Пищевая добавка Е414: что это
Пищевая добавка Е414 — гуммиарабик. В чистом виде выглядит как твёрдая бесцветная масса. Добывают гуммиарабик из акации, но только из тех её видов, которые произрастают в африканских странах, частично в индийском регионе и Австралии. Альтернативным способом добычи гуммиарабика является его получение из сока древесины абрикоса и сливы. Но этот метод менее популярен. Что касается вреда для здоровья этой пищевой добавки — таких данных нет, однако стоит рассмотреть вопрос шире и поговорить о том, где и как применяется гуммиарабик. А применяется он преимущественно в кондитерской промышленности, для создания вредных рафинированных продуктов. Пищевая добавка поистине творит чудеса. Обладая способностью равномерно распределять частицы жиров, она позволяет смешивать между собой несмешиваемые компоненты. К примеру, такие как вода и масло. В природе, в естественном виде, эти две субстанции никогда не смешаются, но гуммиарабик позволяет создать из них однородную консистенцию. Сама природа предусмотрела, какие продукты между собой смешивать не нужно, однако кондитерская индустрия — глобальный бизнес, и именно создание ненатуральных рафинированных продуктов позволяет получать прибыль, поэтому производители научились даже нарушать законы природы и физики.
Пищевая добавка Е414 также активно используется в качестве удержателя влаги. Это позволяет надолго создать видимость свежести продукта. А способность Е414 сохранять форму продукта позволяет придать изделию привлекательный внешний вид и сохранять его на долгое время. Торты и пирожные, на которых по десятку раз затирают и пишут заново крайний срок реализации, — повседневное явление. И это происходит именно благодаря тому, что продукт надолго сохраняет иллюзию свежести.
Интересно, что Е414, благодаря своему свойству молекулярной эластичности, используется в изготовлении клеящих веществ. Именно эта его особенность применяется и в пищевой промышленности — он позволяет собрать воедино все компоненты продукта и придать им форму. Точно так же, как клей. Пищевая добавка Е414 позволяет создать однородную консистенцию, предотвращает появление комков и пены при производстве изделия. А также препятствует засахариванию, что опять же способствует продлению срока годности.
Помимо кондитерской промышленности, Е414 активно применяется в производстве молочной продукции. И здесь его функция несколько иная. Однородная клейкая эластичная масса гуммиарабика позволяет существенно увеличить объём продаваемого продукта, тем самым снизив его себестоимость, тем самым увеличив прибыль от продажи. Особенно популярен Е414 при производстве различных десертов, йогуртов и мороженого. Именно поэтому часто можно слышать мнение, что молока в этих продуктах практически нет. А основную массу составляют такие добавки, как Е414, проще говоря, некий балласт, приправленный красителями, усилителями вкуса, консервантами и так далее. По этой же причине различные йогурты, десерты и мороженое часто имеют срок годности, который кажется совершенно удивительным для такого скоропортящегося продукта, как молоко, и всё по той же причине — молока там попросту нет, один клей.
Ещё одна область применения гуммиарабика — алкогольные и безалкогольные напитки. Здесь Е414 используется в качестве эмульгатора, то есть позволяет смешать между собой различные компоненты этих жидкостей.
Формально гуммиарабик является безвредной пищевой добавкой и разрешён в большинстве стран мира. Однако, если учесть, с какой целью и в каких продуктах он применяется, то становится понятно, что продукты, содержащие гуммиарабик, не являются натуральными по определению, ведь задача добавки Е414 — скрыть ненатуральность продукта, придать ему привлекательную форму, а то и вовсе откровенно обмануть потребителя, продав ему под видом тех же молочных продуктов обычную дешёвую клейковидную субстанцию. Да и говорить о безвредности той или иной добавки можно лишь по результатам наблюдений за несколькими поколениями потребителей. Ведь часто такие компоненты продуктов влияют на генетику человека, то есть не на него самого, а на его потомство.
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
2.2. ГУММИАРАБИК
Гуммиарабик (аравийская камедь) – INS 414 – это полисахарид, в состав которого входят D-галактоза, L-арабиноза и D-глюкуроновая кислота. Гуммиарабик выделяется только двумя видами африканской акации: Acacia Senegal и Acacia seual. Существуют химические различия между этими двумя типами камедей из рода Acacia, которыми и обусловлены их различные свойства. Гуммиарабик из акации сенегальской имеет большую молекулярную массу, высокоразветвленную химическую структуру. Водные растворы этой камеди не обладают высокой вязкостью при концентрации менее 30%.
Ограничений по применению гуммиарабика в пищевых целях нет. Экспертный комитет по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ не установил ДСП.
Гуммиарабик известен с древних времен. Он применялся египтянами для бальзамирования мумий, а также при приготовлении красок для иероглифических надписей. Традиционно камедь получали в основном из вида Acacia Senegal. Деревья растут в Африке, в районе Сахели, находящемся к северу от экватора по направлению к пустыне Сахара, а также на территории от Сенегала на западе до Сомали на востоке. Смола сочится из стволов и ветвей деревьев (обычно достигших 5 лет или старше) при воздействии на них каких-либо неблагоприятных условий: засухи, плохой почвы или нанесения повреждений. Образование смолы можно стимулировать «постукиванием», которое заключается в удалении частей коры дерева при помощи топора, без причинения при этом ущерба самому дереву. Липкая смола высыхает на ветвях дерева и образует твердые капли, которые собираются вручную и сортируются по цвету и размеру. В Судане смолу, полученную из Acacia Senegal и из seyal, называют hashab и talha соответственно. Смола hashab является бледной или оранжево-коричневой твердой массой, которая раскалывается с блестящим изломом. Смола talha – более темного цвета, более хрупка.
Некоторые типичные коммерческие сорта суданской смолы приведены в табл. 2.1.
Сорта суданской камеди
Судан традиционно считается основным производителем гуммиарабика, поставки которого составляют 20 000 т в год. Другими важными производителями являются Нигерия и Чад, которые суммарно экспортируют около 10 000 т в год. Общее производство гуммиарабика в настоящее время оценивается в 40 000–50 000 т в год.
Крупнейшим рынком для гуммиарабика является Европа; ежегодный импорт в последнее десятилетие составил в среднем около 35 ООО т. Главные импортеры – Франция и Великобритания.
2.2.1. КРАТКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ГУММИАРАБИКА
Начальной стадией производства гуммиарабика является механическое измельчение (дробление), при котором капы смолы дробятся до частиц определенных размеров. Одним из преимуществ измельченной камеди является скорость ее растворения в воде, намного превышающая скорость растворения неизмельченной. Гуммиарабик производится также путем распылительной и вальцовой сушки водного раствора камеди. При этом необходимо поддерживать минимальную температуру, чтобы не произошло денатурации камеди, что может отрицательно сказаться на ее функциональных свойствах. После удаления нерастворимых веществ фильтрованием или декантированием раствор пастеризуют, а затем высушивают либо распылением, либо вальцеванием. В процессе распылительной сушки раствор распыляется в потоке горячего воздуха. Вода быстро испаряется, а сухой порошок, обычно со средним размером частиц 50–100 мкм, отделяется от потока воздуха с помощью циклона. При вальцовой сушке он направляется на обогреваемые паром валки. Толщина пленки камеди регулируется изменением расстояния между валками. Затем пленку срезают с валка с помощью ножа и получают похожие на хлопья частицы размером в несколько сотен микрометров. Образцы, полученные распылительной или вальцовой сушкой, по качеству превосходят измельченную исходную (естественную) камедь.
2.2.2. СТРУКТУРА ГУММИАРАБИКА
Камеди из акаций видов Acacia Senegal и Acacia seyal являются сложными полисахаридами, содержащими небольшое количество азотистых веществ, не удаляемых очисткой. Их химический состав, несколько варьирующий в зависимости от природного источника, климата, времени года, возраста дерева и т.д., представлен в табл. 2.2.
Состав и свойства камедей из Acacia Senegal и Acacia seyal
Обе камеди состоят из одних и тех же углеводных остатков, однако камедь акации вида A. seyal содержит меньшее количество рамнозы и глюкуроновой кислоты и большее количество арабинозы и 4-О-метилглюкуроновой кислоты по сравнению с камедью акации вида A. Senegal. Помимо этого, камедь A. seyal значительно отличается от камеди акации A. Senegal по удельному вращению.
Состав аминокислот, основными в котором являются гидроксипролин и серин, приблизительно одинаков (табл. 2.3).
Аминокислотный состав камедей из Acacia Senegal и Acacia seyal (остатков аминокислоты/1000 остатков)
Обе камеди обладают сложным, но схожим молекулярно-массовым распределением, однако средняя молекулярная масса камеди из A. seyal выше средней молекулярной массы камеди из A. Senegal.
В большей степени исследована структура камеди из A. Senegal. Углеводный анализ показал, что молекулы этой камеди имеют сильноразветвленную структуру, содержащую внутреннюю цепь из остатков (β-(1→3) – связанной D-галактозы с частыми ответвлениями, присоединенными к ней посредством остатков 3- и 6-связанной галактозы и 3-связанной арабинозы. Рамноза и глюкуроновая кислота располагаются в периферических частях молекул в виде концевых остатков (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Возможная структура углеродного компонента камеди Acacia Senegal:
А – арабинозил; черные кружки – остаток 3-связанной галактозы (присоединенная галактоза);
белые кружки – остаток 6-связанной галактозы (галактоза или глюкуроновая кислота,
присоединенная или являющиеся концевой группой); R – рамноза-глюкуроновая кислота;
R2 – галактоза-3- арабиноза; R3 – арабиноза-З-арабиноза-З-арабиноза
2.2.3. СВОЙСТВА ГУММИАРАБИКА
Гуммиарабик легко растворяется в воде и образует прозрачные растворы с рН приблизительно 4,5, цвет которых варьируется от бледножелтого до оранжево-коричневого.
Еще одним важным функциональным свойством гуммиарабика является его эмульгирующая способность по отношению к эфирным маслам и ароматизаторам. Известно, что обогащенная белком высокомолекулярная фракция гуммиарабика адсорбируется на поверхности масляных капель. Предполагается, что адсорбируются и закрепляют молекулу гуммиарабика на поверхности капель ее гидрофобные полипептидные цепи, тогда как углеводные блоки молекулы препятствуют флокуляции и коалесценции капель за счет сил электростатического и стерического отталкиваний. Схематично это показано на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Схематичное изображение стабилизации масляных капель с помощью молекул гуммиарабика
Поскольку в процесс образования эмульсии вовлечена только часть камеди, ее концентрация, необходимая для образования эмульсии, намного выше, чем в случае использования чистых белков. Например, для получения 20%-ной эмульсии апельсинового масла требуется концентрация гуммиарабика, соответствующая приблизительно 12%. Полученная при таких условиях эмульсия в течение нескольких месяцев может сохранять свою стабильность без видимых признаков коалесценции.
При длительном нагревании растворов гуммиарабика происходит осаждение белковых веществ, что, в свою очередь, отражается на эмульгирующей способности этой камеди.
2.2.4. ПРИМЕНЕНИЕ ГУММИАРАБИКА
Основной отраслью, в которой применяется гуммиарабик, является кондитерская промышленность, где он используется при изготовлении целого ряда продуктов: жевательных резинок, пастилы, зефира, суфле и ириса.
В процессе изготовления продукта камедь растворяется в воде, в которой поддерживается низкая, насколько это возможно, температура (-60°С), чтобы избежать выпадения в осадок белковых веществ и помутнения раствора. Затем раствор камеди вводят в заранее сваренный 70%-ный раствор сахара/глюкозы с последующим добавлением ароматизаторов и красителей. Чтобы пузырьки воздуха поднялись на поверхность, раствор выдерживают, удаляют образовавшуюся пену и распределяют жидкость по крахмальным лоткам, которые помещают в сушильную камеру на 4-6 дней. Затем камедь вынимают из форм, очищают от крахмала и, как правило, смазывают маслом или воском.
Более мягкие жевательную резинку или пастилу можно получить, если снизить продолжительность выдержки в сушильной камере до 2-3 дней.
В последнее время в связи с колебаниями цен и недостатком камеди было предпринято много попыток найти замену гуммиарабику. Поэтому в настоящее время пастилу чаще изготавливают с использованием гуммиарабика в значительно меньшей концентрации, комбинируя его с другими гидроколлоидами, например с крахмалом, мальтодекстрином, желатином, пектином и агаром. В таких рецептурах из-за несовместимости между разными гидроколлоидами может происходить расслоение изделия. Степень расслоения зависит от скорости гелеобразования, на которую влияют другие присутствующие гидроколлоиды, что в конечном итоге отражается на текстуре готового продукта.
При изготовлении зефира камедь используют в качестве стабилизатора пены, тогда как в ирисной массе он выступает в роли эмульгатора присутствующих жиров.
Гуммиарабик стабилен в кислой среде и поэтому широко используется в качестве эмульгатора при производстве концентрированных эфирных масел с ароматом лимона и колы, предназначенных для применения в безалкогольных напитках. Камедь может препятствовать флокуляции и коалесценции масляных капель в течение нескольких месяцев, и, более того, эмульсии остаются стабильными больше года после предшествующего розливу разбавления приблизительно в 500 раз сладкой газированной водой.
При приготовлении эмульсии к маслу обычно добавляется более тяжелый агент для повышения плотности до уровня совпадения с плотностью готового напитка и, таким образом, подавления процесса отделения масла. Обычно в качестве таких агентов используются требующие декларирования в разных частях света глицериновый эфир древесной целлюлозы, смола даммара и ацетатизобутират сахарозы. Последний обычно используется не отдельно, а в комбинации с канифолью или даммаровой смолой. Эмульсия изготавливается путем добавления масла в раствор гуммиарабика при высокоинтенсивном перемешивании с последующей гомогенизацией, которая приводит к образованию капель размером приблизительно 1 мкм. Обычный состав может включать 20% гуммиарабика, 10% эфирного масла и 5% агента, повышающего плотность, в то время как готовый напиток может содержать 0,1-0,2% концентрированной эмульсии, 10% сахара и 0,2% лимонной кислоты/красителя.
Для превращения пищевых вкусоароматических веществ из состояния летучих жидкостей в форму сыпучих порошков широко используется микроинкапсулирование. Порошки можно легко ввести в состав сухих пищевых продуктов, таких как супы и различные десертные смеси. Такой процесс делает также вкусоароматическое вещество устойчивым к окислению.
Инкапсулирование проводят путем распылительной сушки эмульсии эфирного масла, которая изготавливается с использованием гуммиарабика в качестве эмульгатора. Обычно при распылительной сушке образуются частицы размерами от 10 до 200 мкм. При этом сохранение летучего вещества, составляющего в норме более 80%, зависит от набора переменных величин, к которым относятся температура на входе распылителя, концентрация эмульсии, вязкость и пропорциональное соотношение гуммиарабика и мальтодекстрина, вносимого с целью снижения стоимости целевого продукта.