Co to jest guma arabska (E414) w żywności:źródła, zastosowania, korzyści zdrowotne, substytuty

Guma arabska lub guma akacjowa, naturalna guma zwykle stosowana jako zagęszczacz, emulgator i środek wiążący w żywności z europejskim dodatkiem do żywności o numerze E414. Jest to wyschnięty wysięk pozyskiwany z pni i gałęzi drzew akacji, powszechnie pochodzący z akacji senegalskiej i akacji senegalskiej.

Podobno Sudan, Czad i Nigeria zdobyły 95% udziału w światowym rynku gum akacjowych w 2010 roku. () 

Co to jest guma arabska?

Definicja

Zgodnie z definicją JECFA guma arabska to wysuszony wysięk uzyskany z łodyg i gałęzi Acacia senegal (L.) Willdenow lub Acacia seyal (fam. Leguminosae). ()

Kompozycja

Składa się głównie z wielkocząsteczkowych polisacharydów oraz ich soli wapniowych, magnezowych i potasowych.

Stanowi złożoną kombinację polisacharydów i glikoprotein. Arabinogalaktan (około 90% gumy) i białko arabinogalaktan (około 10% gumy) to dwa główne składniki gumy arabskiej.

Zawiera głównie następujące jednostki monomeryczne podczas hydrolizy i ich zawartość procentowa w następujący sposób:

1. D-galaktoza (32,5–35,0%)
2. L-arabinoza (31,7–53,1%)
3. L-ramnoza (2,7–16,3%), 
4. Kwas D-glukuronowy (5,3–14,0%)
5. Kwas 4-O-metyloglukuronowy (0,8-5,2%)
6. Białko (1,5-3,0%)

Struktura

Jest to silnie rozgałęziona struktura składająca się z rdzenia D-galaktozy z wiązaniami b-1,3 z rozległymi rozgałęzieniami poprzez galaktozę z wiązaniami 3 i 6 oraz arabinozę z wiązaniami 3 i 3.

Dwa gatunki gumy arabskiej

Guma arabska dzieli się głównie na dwa rodzaje w oparciu o dwa źródła drzew:akacja senegal (gatunek hashab) i akacja seyal (gatunek talha).

Oba gatunki mają ten sam skład i resztki cukru, ale różną zawartość. Średnia masa cząsteczkowa gumy uzyskanej z A. senegal jest wyższa niż z gumy A. seyal.

Większość gumy arabskiej w handlu międzynarodowym pochodzi z senegalskiej akacji.

1. Haszab

Akacja senegalska to krzaczaste drzewo, szeroko rozpowszechnione w Afryce i Afryce Zachodniej.

2. Talha 

Acacia seyal to małe i średnie drzewo, do 10-12m wysokości. Gatunek Talha jest bardziej kruchy niż gatunek Hashab.

Cztery formy gumy arabskiej

Gumę arabską można podzielić na 4 formy (surowiec, średnia, sproszkowana i suszona rozpyłowo) w zależności od stopnia procesu produkcyjnego.

1. Surowa guma arabska

Jest to surowa forma tylko poprzez ręczną obróbkę sortującą bryłki według wielkości, koloru i aspektu wizualnego. Stosowany jest głównie do zastosowań spożywczych:słodyczy i wina.

2. Pieczona guma akacjowa

Jest to surowa guma akacjowa po zmieleniu w celu zmniejszenia wielkości grudek gumy. Cząsteczki drewna/kory i wszelkie inne ciała obce można usunąć po rozdrobnieniu. Forma śrutowana jest tradycyjnie używana w produkcji słodyczy.

3. Sproszkowana guma akacjowa

Jest to drobny proszek otrzymywany z drobnego zmielenia rozdrobnionej gumy akacjowej, który wygląda jak mąka. Ten proszek napyla się na powierzchnię cukierków w produkcji słodyczy; oraz w zastosowaniach farmaceutycznych, gdzie wymagana jest specjalna gęstość proszku w przypadku tabletek. () 

4. Suszona rozpyłowo guma akacjowa

To czysta forma i główne zastosowanie produktu na całym świecie.

Jak to się robi?

Guma akacjowa jest wynikiem infekcji bakteryjnej lub grzybiczej, głównie na dzikich drzewach, także w ogrodach uprawnych. Jest wydzielany lub wytwarzany tylko z niezdrowych drzew, które były stymulowane przez upał, złe odżywianie i suszę.

Ogólnie rzecz biorąc, poniżej przedstawiono 6 etapów procesu wytwarzania proszku gumy arabskiej.

Dotykanie

Rolnicy z Sudanu Zachodniego i Południowo-Wschodniego zaczynają jesienią stukać w dwa gatunki drzew arabskich:akację senegalską i akację sejalową. Robią małe nacięcia w korze, aby umożliwić wyciekanie podobnego do kleju soku.

Kolekcja

Utwardzone guzki gumy arabskiej są zbierane na słońcu przez kilka dni, aby wyschły.

Czyszczenie ręczne

Wysuszona guma jest następnie czyszczona ręcznie w celu usunięcia drobnych włókien kory i wszelkich innych zanieczyszczeń.

Przetwarzanie oczyszczania na sucho

Korzystanie z rozdrabniania, przesiewania i proszkowania w celu usunięcia zanieczyszczeń roślinnych i mineralnych.

Oczyszczanie roztworu wodnego

Ten krok jest znacznie bardziej wydajny. Rozpuść gumę w wodzie, a wszystkie zanieczyszczenia można usunąć za pomocą szeregu etapów filtracji.

Wysuszyć

Z suszeniem na rolkach lub suszeniem rozpyłowym w celu zagęszczenia syropu gumowego i pozbycia się zanieczyszczeń bakteryjnych.

W dzisiejszych czasach powszechnym sposobem wytwarzania gumy akacjowej jest metoda suszenia rozpyłowego. Może zachować wszystkie właściwości surowej gumy, podczas gdy metoda suszenia na walcach zmniejsza jej właściwości emulgujące poprzez drastyczną obróbkę termiczną.

Guma akacjowa suszona rozpyłowo ma mniejszą zawartość wody (strata przy suszeniu nie większa niż 10%) niż guma akacjowa suszona rozpyłowo (strata przy suszeniu nie większa niż 15%).

Specyfikacja

Wygląd

Guma akacjowa niezmielona to białe lub żółtawobiałe sferoidalne łzy o różnej wielkości. Dostępny również w postaci płatków, granulatu, proszku lub proszku suszonego rozpyłowo.

Rozpuszczalność

Jest to polisacharyd rozpuszczalny w zimnej wodzie i wielofunkcyjny hydrokoloid. 1g rozpuszcza się w 2 ml zimnej wody; nierozpuszczalny w etanolu.

Lepkość

Ma niską lepkość, a jego lepkość 30% roztworu gumy arabskiej jest niższa niż 1% CMC przy niskich szybkościach ścinania. ()

Jakie jest zastosowanie gumy arabskiej?

Guma akacjowa jest powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym ze względu na swoje właściwości zagęszczające, emulgujące i wiążące. Jest używany nie tylko ze względu na korzyści funkcjonalne, ale jest również ceniony jako naturalny składnik dostarczający błonnika pokarmowego.

Jedzenie

Guma arabska w proszku spożywczym jest szeroko jadalną gumą, którą można znaleźć w piekarniach, słodyczach, napojach, mleczarni i tak dalej. Ponad 80% gumy arabskiej jest wykorzystywane w produkcji żywności do emulgowania, kapsułkowania, powlekania, gum do cukierków i tak dalej. ()

Piekarnia

Ogólnie rzecz biorąc, w przemyśle piekarniczym gumę arabską stosuje się ze względu na jej niską absorpcję wody, właściwości lepkosprężyste i wysoką charakterystykę rozpuszczalnego włókna.

Chleb

Może być stosowany jako stabilizator emulsji, nadaje gładkość, zwiększa wysokość ciasta, a także zwiększa objętość pieczywa.

Zamiennik jajka

Może zastąpić jajka, tworząc atrakcyjną błyszczącą powłokę, która będzie odpowiednia dla wegetarian i osób uczulonych na jajka.

Ciasto mrożone

Zmniejsza krystalizację lodu w mrożonym cieście.

Tortilla

Zwiększa zdolność do tortilli, retencję wody i trwałość.

Cukiernia

Gumę arabską można stosować jako polewę lub powłokę w wyrobach cukierniczych, a powszechne zastosowanie to czekolady, cukierki i guma do żucia. Generalnie celem jest zapobieganie krystalizacji cukru, modyfikowanie tekstury, utrzymywanie stabilności emulsji i równomierne rozprowadzanie składników tłuszczowych.

Napoje

Guma arabska może być używana w napojach bezalkoholowych ze względu na takie zalety:

1. niska lepkość:to nie zmieni ogólnej lepkości napoju.
2. doskonała rozpuszczalność w roztworze wodnym.
3. stabilny w szerokim zakresie PH.
4. jako stabilizator w emulsjach olej w wodzie.
5. wzmacnia stabilność piany w piwie i napojach bezalkoholowych.
6. jako środek klarujący/klarujący w produkcji wina.
7. niskokaloryczne.
8. jako nośnik do kapsułkowania smaku.

Kosmetyki

Zgodnie z „Bazą danych Komisji Europejskiej zawierającą informacje o substancjach i składnikach kosmetycznych”, guma guar może działać jako błonotwórczy i maskujący środek w kosmetykach i produktach do pielęgnacji ciała. ()

Możemy znaleźć następujące produkty do higieny osobistej, które go zawierają:

• Tusz do rzęs
• nawilżacz do twarzy
• przeciwstarzeniowy 
• płyn do mycia ciała
• mydło do rąk w płynie
• lakier do włosów
• szminka i inne

Farmaceutyki

W przemyśle farmaceutycznym gumę akacjową stosuje się jako zaróbkę m.in. jako środek zawieszający i emulgujący, jako klej i środek wiążący w tabletkach i syropach łagodzących, jak wspomniał EFSA.

Inne

Guma arabska jest tradycyjnym spoiwem stosowanym w farbach akwarelowych dla artystów, ponieważ może łatwo rozpuszczać się w wodzie, a inne kolorowe pigmenty są zawieszone w gumie akacjowej, co powoduje powstanie farby akwarelowej.

Inne zastosowania, w tym ceramika, fotografia, litografia, tusze (kaligrafia), grafika itp.

Czy guma arabska jest bezpieczna do jedzenia?

Tak, prawie nie ma skutków ubocznych, a bezpieczeństwo zostało zatwierdzone przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) i Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), a także Wspólny Komitet Ekspertów FAO / WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA).

FDA

FDA twierdzi, że guma arabska dodawana bezpośrednio do żywności jest powszechnie uznawana za bezpieczną (GRAS). Następujące produkty spożywcze mogą go zawierać i przy maksymalnych poziomach wykorzystania (od wysokiego do niskiego) (): 

• Miękkie cukierki:85,0%
• Twarde cukierki i krople na kaszel:46,5%
• Cukierki i lukry:12,4%
• Orzechy i produkty z orzechów:8,3%
• Spokojnie zamrożone wyroby cukiernicze:6,0%
• Guma do żucia:5,6%
• Przekąski:4,0%
• Żelatyny, budynie i nadzienia:2,5%
• Napoje i bazy do napojów:2,0%
• Tłuszcze i oleje:1,5%
• Analogi produktów mlecznych:1,3%
• Wszystkie inne kategorie żywności:1,0%

Następujące aplikacje są również zatwierdzone przez FDA. Guma arabska może również pełnić funkcję błonnika pokarmowego oprócz wyżej wymienionych właściwości. ()

• Płatki śniadaniowe
• Ciasta, brownie, ciastka, herbatniki, babeczki i ciasteczka Batoniki zbożowe (np. batoniki śniadaniowe, batoniki muesli, batoniki zbożowo-ryżowe) 
• Zupy i mieszanki zup

Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności

Guma akacjowa (E 414) jest dopuszczona jako dodatek do żywności w Unii Europejskiej (UE) zgodnie z załącznikiem II i załącznikiem III do rozporządzenia (WE) nr 1333/2008 w sprawie dodatków do żywności i sklasyfikowana jako „dodatki inne niż barwniki i substancje słodzące” ()

Ponowna ocena bezpieczeństwa w 2017

Po badaniu genotoksyczności, rakotwórczości, toksyczności reprodukcyjnej i rozwojowej EFSA stwierdził, że „nie ma potrzeby liczbowego ADI dla gumy akacjowej (E 414) i nie ma obaw dotyczących bezpieczeństwa dla populacji ogólnej przy udoskonalonej ocenie narażenia na akację. guma (E 414) jako dodatek do żywności.” ()

Zastosowania

Jego zatwierdzone zastosowania są wymienione osobno E414 oraz w grupie I, gdzie zastosowania to quantum satis (QS).

Mogą go zawierać następujące produkty spożywcze:

• Wyroby cukiernicze kakaowe i czekoladowe
• Słodziki stołowe 
• Przetworzona żywność na bazie zbóż i żywność dla niemowląt
• Piwo i napoje słodowe

Brytyjska Agencja ds. Standardów Żywności

Sklasyfikowany jako emulgator, stabilizator, zagęszczacz i środek żelujący. ()

Standardy żywności Australia Nowa Zelandia

Jest to zatwierdzony składnik w Australii i Nowej Zelandii o numerze kodu 414. ()

JECFA

Klasa funkcji:dodatki do żywności, emulgator, stabilizator, zagęszczacz. ()

ADI:ADI nie określone od 1989 roku. ()

Jakie są korzyści zdrowotne?

Guma akacjowa jest również nazywana włóknem akacjowym. Oprócz właściwości funkcjonalnych jest źródłem rozpuszczalnego błonnika pokarmowego, który zawiera około 85% rozpuszczalnego błonnika pokarmowego (), który jest korzystny dla zdrowej diety. Jest to również niskokaloryczny składnik o 1,8-2,0 kcal/g.

Jednak nie został zatwierdzony jako źródło błonnika przez FDA. Szczegółowy status gumy arabskiej jako błonnika pokarmowego pochodzi od TIC Gum, dostawcy w USA.

Przy okazji, włókna aktualnie na liście FDA ():

• Błonnik rozpuszczalny beta-glukan
• Łuska psyllium
• Celuloza
• Guma guar
• Pektyny
• Mączka chleba świętojańskiego
• Hydroksypropylometyloceluloza

Oto 6 korzyści zdrowotnych dla naszego organizmu.

1. Funkcjonalność prebiotyków

Badanie z 2008 roku wykazało, że guma arabska pełniła funkcję prebiotyczną co najmniej tak samo dobrze jak inulina. ()

Badanie z 2015 r. wykazało, że guma akacjowa (w dawce 10 g/d) może zwiększyć grupę bakterii Bifidobacteria, Lactobacilli i całkowitego kwasu mlekowego.

2. Popraw objawy zespołu jelita drażliwego (IBS)

Badanie opublikowane w 2012 roku wykazało, że połączenie błonnika akacjowego i B. lactis w jogurcie ma większe działanie terapeutyczne u pacjentów z IBS niż standardowy jogurt wśród 130 pacjentów. ()

3. Niższy poziom cholesterolu

Rozpuszczalny błonnik pokarmowy może obniżyć całkowity cholesterol i cholesterol lipoprotein o niskiej gęstości, co prowadzi do choroby wieńcowej serca.

4. Niskie ryzyko cukrzycy typu II

Badanie z 2013 r. wykazało, że spożycie nierozpuszczalnego błonnika może zmniejszyć ryzyko cukrzycy typu II, podczas gdy błonnik rozpuszczalny nie przyniósł takich korzyści. ()

5. Waga kontrolna

Badanie z 2018 r. wykazało, że spożywanie gumy arabskiej (akacja senegalska) w dawce 30 g/d przez 3 miesiące może odgrywać skuteczną rolę w zapobieganiu przybieraniu na wadze u 91 pacjentów z cukrzycą typu 2.

6. Zmniejsz indeks glukozy

Badanie przeprowadzono w Sudanie od sierpnia 2014 r. do lutego 2015 r., które wykazało, że guma arabska (akacja senegalska) wykazała znaczące zmniejszenie stężenia glukozy w osoczu na czczo wśród 120 pacjentów z cukrzycą typu 2. ()

Jakie są możliwe skutki uboczne?

Często zdarza się, że konsumenci mają pytania, czy guma akacjowa jest szkodliwa dla naszego zdrowia i jakie są skutki uboczne. Jest ogólnie uważany za bezpieczny, ale niektórzy ludzie mogą być na niego uczuleni i powodować objawy, takie jak astma.

Alergia

Uczulenie zawodowe na gumę akacjową w miejscu pracy, prowadzące do alergicznego nieżytu nosa, astmy i pokrzywki. ()

Wykazano również, że niektórzy ludzie mieli objawy takie jak nudności, łagodna biegunka i wzdęcia brzucha w badaniu 120 zdrowych kobiet, które zostało zgłoszone w 2012 roku. ()

Inne skutki uboczne

Jest ogólnie bezpieczny i ma niewiele innych skutków ubocznych.

Czy ciąża jest bezpieczna?

Badania EFSA dotyczące toksycznego wpływu gumy arabskiej na reprodukcję i rozwój u myszy, szczurów, chomików i królików nie wykazały żadnego negatywnego wpływu na płodność samic.

Często zadawane pytania

Tak, z powyższego surowca i procesu produkcyjnego wiemy, że guma arabska jest naturalną gumą.

Tak, jest powszechnie uznawany za halal zgodny z polityką muzułmanów.

Tak, to koszerne pareve. Spełnia wszystkie wymagania „kaszruth” i może być certyfikowana jako koszerna.

Tak, jest bezglutenowa zgodnie z definicją FDA żywności bezglutenowej, ponieważ guma arabska nie zawiera pszenicy, żyta, jęczmienia ani krzyżówek tych zbóż. ()

Tak, jest wegańskie. guma arabska to naturalna guma pozyskiwana z drzew akacji i procesu produkcyjnego bez użycia materiałów zwierzęcych lub produktów pochodzenia zwierzęcego. Jest więc odpowiedni dla przepisów na dietę wegetariańską.

Jakie są substytuty gumy arabskiej?

Inne zagęszczacze, takie jak guma ksantanowa, mączka chleba świętojańskiego, karagenina lub guma guar mogą być stosowane jako alternatywa w niektórych zastosowaniach spożywczych.

Wniosek

Teraz możesz mieć dobrą znajomość zagęszczacza – gumy arabskiej (E414), z następujących aspektów:

• Skład:arabinogalaktan i arabinogalaktan–białko.
• Dwa stopnie:stopień hashab (pochodzący z akacji senegal) i stopień talha (z akacji seyal)
• Cztery formy na rynku:surowa guma arabska, śrutowana, sproszkowana i suszona rozpyłowo)
• Produkcja
• Zastosowanie:w piekarniach, cukiernictwie i napojach.
• Zatwierdzone bezpieczeństwo
• Możliwe skutki uboczne
• Korzyści zdrowotne
• Najczęściej zadawane pytania, np. czy jest wegańskie, bezglutenowe, syntetyczne czy naturalne.

W jakich opakowaniach żywności znalazłeś ten składnik? Daj mi znać w komentarzach.