Гуммиарабик

Гуммиара́бик (лат. gummi — камедь и arabicus — аравийский, отсюда также устар. аравийская камедь) — твёрдая прозрачная смола, состоящая из высохшего сока различных видов акаций. Первоначально гуммиарабик собирался из Acacia nilotica, в настоящее время гуммиарабик преимущественно собирается из двух родственных видов, а именно Acacia senegal и Vachellia (Acacia) seyal. Смола собирается в коммерческих объемах  с диких деревьев в основном в Судане (80%) и на всей территории Африки от Сенегала до Сомали, хотя исторически акация произрастала в Аравии и Западной Азии.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E414.

СвойстваПравить

 
Смола сенегальской акации
 
Гуммиарабик в порошкообразном виде

Вязкая жидкость, затвердевающая на воздухе. Гуммиарабик хорошо растворяется в тёплой воде (в холодной намного хуже) с образованием клейкого слабокислого раствора.

Химический составПравить

Гуммиарабик состоит в основном из арабина (смесь калиевых, кальциевых и магниевых солей арабиновой кислоты), который при кислотном гидролизе расщепляется на арабинозу, галактозу, рамнозу и глюкуроновую кислоту. Арабин может медленно, но полностью растворяться в двойном количестве холодной воды, образуя слегка желтоватую, прозрачную, густую, клейкую жидкость.

Влияние на здоровьеПравить

Гуммиарабик имеет «общепризнанный безопасный[en]» статус в США[1]. Гуммиарабик не разлагается в кишечнике, а ферментируется в толстой кишке под действием микроорганизмов; это пребиотик. Не было установлено никакого нормативного или научного консенсуса относительно его калорийности; для крыс был установлен верхний предел в 2 ккал/г, но это значение не относится к людям. Первоначально в США для маркировки продуктов питания было установлено значение 4 ккал/г, но в Европе для растворимой пищевой клетчатки значения не присваивалось. Обзор 1998 г. пришёл к выводу, что «на основе современных научных знаний в целях регулирования может использоваться только произвольное значение». В 2008 году Министерство сельского хозяйства США направило письмо об отсутствии возражений в ответ на заявку на снижение номинальной калорийности гуммиарабика до 1,7 ккал/г.

Гуммиарабик является богатым источником пищевых волокон и в дополнение к его широкому использованию в пищевой и фармацевтической промышленности в качестве безопасного загустителя, эмульгатора и стабилизатора, он также обладает широким спектром преимуществ для здоровья, которые были доказаны несколькими исследованиями in vitro и in vivo[2]. Гуммиарабик не разлагается в желудке, а ферментируется в толстом кишечнике в ряд короткоцепочечных жирных кислот. Он считается пребиотиком, который усиливает рост и размножение полезной кишечной микробиоты, и поэтому его потребление связано со многими полезными эффектами для здоровья[3]. Эти преимущества для здоровья включают[2][4][5][6][7][8]:

  • Улучшение всасывания кальция из желудочно-кишечного тракта
  • Снижение индекса массы тела и процент жира в организме
  • Гиполипидемический потенциал (гуммиарабик снижает уровень общего холестерина, ЛПНП и триглицеридов)
  • Антиоксидантная активность
  • Поддержка почек и печени
  • Иммунная функция через модулирование высвобождения некоторых медиаторов воспаления
  • Пребиотик, улучшающий барьерную функцию кишечника, предотвращающий рак толстой кишки и облегчающий симптомы заболеваний раздражённого кишечника
  • У крыс наблюдается защитное действие на кишечник против неблагоприятного действия НПВП-препарата мелоксикам

ПрименениеПравить

Гуммиарабик ранее широко применяли во многих отраслях промышленности как клеящее вещество; с развитием производства полимеров он всё больше утрачивает своё значение. Входит в состав некоторых безалкогольных напитков в качестве эмульгатора, например, диетической «Кока-колы».

ПищаПравить

В кулинарии гуммиарабик позволяет повысить стойкость эмульсий, уменьшить образование комков и пены, предотвратить засахаривание, не сильно меняя вкус продукта. Эти свойства полезны в кондитерской и хлебобулочной промышленности (печенья, пастилы, начинки для конфет, глазурей и т. д.), в молочной (йогурты, кремы, сливки, мороженое и т. д.), при производстве напитков (в том числе газированных и алкогольных; популярен гумми-сироп на его основе[ja]) и т. п. Регулирует точку замерзания, удерживает влагу.

ЖивописьПравить

Гуммиарабик используется столетиями в качестве связующего клеевых красок[9] — акварельной живописи, потому что он легко растворяется в воде. Одна часть порошка гуммиарабика, растворяется в четырех частях дистиллированной воды для получения клеевого раствора, необходимого для смешивания с пигментами.

Пигмент любого цвета находится в камеди в виде тонкой суспензии, в результате чего образуется акварельная краска. Вода действует как носитель или разбавитель для тонких слоев акварельной краски и помогает переносить краску на бумагу.

Добавление небольшого количества гуммиарабика в воду, которой разбавляют готовую акварельную краску, уменьшает впитывание краски в бумагу и тем самым уменьшает высветление акварельной живописи при высыхании.

Некоторые виды гуаши содержат гуммиарабик.

Акварельные и гуашевые краски общего назначения производят на более дешевом связующем — декстрине и т. п.

В отличие от декстрина, растворы натурального гуммиарабика не окрашиваются йодом в фиолетовый цвет.

КерамикаПравить

Гуммиарабик длительно применялся в качестве добавок к керамической глазури. Он действует как связующее вещество, помогая глазури прилипать к глине до ее обжига. В качестве вторичного эффекта он также увеличивает текучесть смеси глазури.

Гуммиарабик обычно растворяют в горячей воде (обычно 10-25 г/л), а затем добавляют к раствору глазури, после чего его концентрация становится от 0,02 % до 3 % к сухой массе глазури.

При обжиге смола сгорает при низкой температуре, не оставляя следов в глазури. В настоящее время, особенно в промышленном производстве, гуммиарабик часто заменяют альтернативными веществами, например карбоксиметилцеллюлозой (Na-КМЦ).

Печатная графикаПравить

Гуммиарабик также используется для травления и защиты изображения в литографических процессах на печатных формах, как на традиционных литографских камнях, так и на алюминиевых пластинах. В литографии[10]чистый раствор (без добавления кислоты) гуммиарабика может использоваться для травления очень легких тонов, например, сделанных твердым литографским карандашом. Фосфорную или азотную кислоты добавляют в различных концентрациях (1-5 %) к гуммиарабику, чтобы качественнее протравить темные тона изображения. Процесс травления создает на печатной форме слой адсорбированной смолы, который удерживает воду, гарантируя, что печатная краска на основе олифы не прилипнут к этим областям.

В XX веке в промышленной литографии гуммиарабик (зачастую импортируемый издалека, а потому дорогой) был заменён декстрином, получаемым из крахмала.

Один из ведущих экспортеров (около 80 % мирового производства) — Судан.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. CFR - Code of Federal Regulations Title 21. www.accessdata.fda.gov. Дата обращения: 10 апреля 2022. Архивировано 10 апреля 2022 года.
  2. 1 2 Abdelkareem A. Ahmed. Health Benefits of Gum Arabic and Medical Use (англ.) // Gum Arabic. — Elsevier, 2018. — P. 183–210. — ISBN 978-0-12-812002-6. — doi:10.1016/b978-0-12-812002-6.00016-6. Архивировано 28 февраля 2022 года.
  3. Badreldin H. Ali, Amal Ziada, Gerald Blunden. Biological effects of gum arabic: a review of some recent research // Food and Chemical Toxicology: An International Journal Published for the British Industrial Biological Research Association. — 2009-01. — Т. 47, вып. 1. — С. 1–8. — ISSN 1873-6351. — doi:10.1016/j.fct.2008.07.001. Архивировано 10 апреля 2022 года.
  4. Matsuda, Hideaki; Masahiro Iwaki & Atsushi Kawase, "Accelerating Agent of Calcium Absorption", [1], issued 2007-08-23 Архивная копия от 2 августа 2021 на Wayback Machine
  5. Mohamed RE, Gadour MO, Adam I (2015-05-18). “The lowering effect of Gum Arabic on hyperlipidemia in Sudanese patients”. Frontiers in Physiology. 6: 160. DOI:10.3389/fphys.2015.00160. PMC 4434902. PMID 26042049.
  6. Abd El-Mawla AM, Osman HE (April 2011). “Effects of Gum acacia aqueous extract on the histology of the intestine and enzymes of both the intestine and the pancreas of albino rats treated with Meloxicam”. Pharmacognosy Research. 3 (2): 114—21. DOI:10.4103/0974-8490.81959. PMC 3129020. PMID 21772755.
  7. Carlson JL, Erickson JM, Lloyd BB, Slavin JL (March 2018). “Health Effects and Sources of Prebiotic Dietary Fiber”. Current Developments in Nutrition. 2 (3): nzy005. DOI:10.1093/cdn/nzy005. PMC 6041804. PMID 30019028.
  8. Slavin J (April 2013). “Fiber and prebiotics: mechanisms and health benefits”. Nutrients. 5 (4): 1417—35. DOI:10.3390/nu5041417. PMC 3705355. PMID 23609775.
  9. Богуслав Сланский. Техника живописи. Живописные материалы (М., 1962)
  10. П. И. Суворов. Искусство литографии. — М.: Искусство, 1952

ЛитератураПравить