什么是角豆胶(E410)?
角豆胶是一种天然多糖,具有半乳甘露聚糖结构,通过研磨角豆籽子的胚乳部分获得。在国际文献中,它被称为“荽豆胶”或“角豆胶”,并以E410的代码定义为食品添加剂。它被广泛应用于从冰淇淋到乳制品,从酱料到烘焙产品,因为它与水相互作用形成粘度,限制冰晶生长,并与某些水胶体表现出强烈的协同作用。
本文讨论了角豆胶的化学结构、从核到胶的生产阶段、其基本物理特性,以及基于来源的欧盟、JECFA和土耳其相关法规中的食品添加剂批准地位。
什么是角豆胶?
根据欧洲食品安全局(EFSA)2017年重新评估报告,角豆胶(E 410)是角豆树(Ceratonia siliqua (L.) Taub.)种子的基础胚乳,定义见欧盟委员会条例(EU)231/2012。同一报告指出,该物质也被称为“角豆胶”、“角豆豆胶”、“algarroba gum”和德语中的“Johannisbrotmehl”等同义词。
该定义中有两个重要细节。首先,角豆胶来自果仁,而非角豆果实的肉质部分。角豆粉或粉末来自果实的甜果肉,而刺槐豆胶则来自果仁内的胚乳组织;因此,这两种产品的成分和功能完全不同。其次,角豆胶不仅仅是研磨组织,而是一种食品添加剂,其结构和纯度由特定标准决定。
关于角豆种子的结构和商业价值的更多信息 什么是角豆籽? 你可以阅读我们的文章。
化学结构:半乳甘露聚糖
角豆胶的主要成分是一种称为半乳甘露糖的大型多糖分子。根据EFSA,这些半乳甘露糖由β-D-甘露吡喃基单元通过(1→4)个键连接的线性骨架和由(1→6)个键单独连接的α-D-半乳糖甲基纳诺苷基组成。甘露糖与半乳糖的比例约为4:1。
这一比例是区分刺槐豆胶与其他半乳甘露糖的主要特征。EFSA报告指出,随着甘露糖链上的半乳糖取代增加(例如在塔拉胶和瓜尔胶中),半乳甘露糖更容易溶于水中。由于刺槐豆胶中的半乳糖侧链稀疏,骨架的某些区域保持“裸露”状态。这些区域被视为胶质与其他水胶体相互作用的结构基础。
报告中的其他结构性信息可总结如下:
| 分子量 | 其差异很大;在2012年第231号法规中,其含量约为50,000–3,000,000 g/mol。 |
| 半乳甘露含量 | 据行业信息,该角豆胶干含87–88%高分子量半乳甘露糖。 |
| 其他成分 | 其余12–13%主要由蛋白质和纤维物质组成,如胚芽、种皮和细胞壁残留物。根据行业数据,添加剂中的蛋白质含量低于7%。 |
从内核到伽玛:生产是如何进行的?
角豆种子主要由三个部分组成:坚硬的外壳、胚乳和胚芽(胚胎)。胶质的来源是胚乳;因此,生产的主要目的是尽可能干净地将胚乳与壳和胚芽分离。
EFSA报告基于欧盟规范和JECFA定义,总结生产过程如下:通过稀硫酸或热机械工艺去壳,去除胚芽,胚乳被研磨筛分,制成“本地”刺槐豆胶。为控制微生物负荷,可用乙醇或异丙醇清洗胶。
去壳方法直接影响最终产品的质量。在土耳其进行的一项硕士论文中,角豆核壳用60%硫酸、30%盐酸和沸水用三种不同方法剥皮,并比较获得的胶质。研究中,蛋白质含量最低(5.) 硫酸法获得的胶中含有01%酸性不溶灰(1.29%)及异物颗粒含量,最高粘度为533.9 mPa·s;水去壳法中蛋白质含量最高(6.65%)和灰分(1.94%)。研究人员得出结论,硫酸法比其他方法更适合获得高质量角豆胶(Kıvrak,2011)。同一研究组后来的文章中也讨论了酸水预处理对胶物理化学性质的影响(Kıvrak等,2015)。 同样,Dakia等人(2008)比较了通过酸或水预处理去壳后获得的全种子胶的成分和物理化学性质。
精制(清晰)角豆胶
除了天然胶外,市面上还有一种更纯净的形式,即精制或“澄清”(澄清)角豆胶。根据EFSA报告,这种形式通过将胶溶于热水中,过滤并沉淀乙醇或异丙醇,然后过滤、干燥和研磨获得。根据JECFA规范,澄清胶不含细胞壁材料,蛋白质含量低于1%。报告还指出,市场上的澄清胶通常在粘度和反应性方面与糖类标准化。
关键物理性质
使角豆胶在食品行业具有价值的是其在水中的表现。EFSA报告传达的主要特征包括:
| 展望 | 它是一种白色至黄白色,几乎无味的粉末。 |
| 溶解度 | 它在热水中可溶,不溶于乙醇。它在冷水中膨胀,但需要加热才能达到完全溶解度。这一特性使得在使用角豆胶的产品中进行热处理非常重要。 |
| 粘度 | 1%溶液粘度高(2000–6000 mPa·s);2–5%膨胀的分散液表现出凝胶状行为。 |
| pH耐性 | 粘度在pH值3–11区间略有变化;这使得胶水既可用于酸性产物,也能用于中性产物。 |
| 凝胶形成 | 在正常情况下,它不会自行形成凝胶;然而,胶状物可以通过冻融过程、硼酸盐(pH ≥ 7)的存在或大量蔗糖的存在获得。 |
| 保质期 | 在一次为期12个月的储存测试中,使用了六个不同制造商的样品,20°C时粘度下降不到5%,在40°C时下降不到10%。 |
协同效应:角豆最显著的特征
角豆胶与水胶体如卡拉胶、黄原胶和琼脂表现出物理化学协同作用。根据EFSA报告,这种相互作用导致粘度或凝胶强度的提升远高于各组分之和,赋予凝胶所需的弹性特性,并延缓凝胶中水分释放(协同作用)。这种协同作用在食品生产中被技术应用;例如,优先与黄原或琼脂的组合以改善酱料和酱汁产品的质地。同一报告指出,这种强烈的协同效应也应从安全性角度考虑。
食品添加剂的批准状态
欧盟
角豆桉(E 410)是欧盟根据《欧盟条例》第1333/2008号附件II和III允许的食品添加剂;纯度标准载于欧盟委员会条例第231/2012号。根据EFSA 2017年报告,E 410可用于大多数食品中,除果酱、果冻及类似水果蔬菜制品,以及婴幼儿食品,均可遵循良好制造规范,并按“量子满足”(QS)原则保证充足量,即不设定数值上限。
欧盟法规中对E 410还有一些具体限制。该物质属于I类添加剂,不能用于生产供水化食用的干食品,且在迷你杯状果冻中的使用受到限制。EFSA指出,这些限制与在服用具有类似物理化学性质的颗粒状或片剂型角豆胶且液体不足时,报告出现严重病例如食管阻塞有关。出于同样的原因,它强调必须附有说明,说明如何用足够液体的角豆胶制备增稠食品。
JECFA和EFSA安全评估
粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)于1975、1980和1981年评估了该角豆胶,基于当前毒性研究中无不良反应,给出了“未指定”的可接受每日摄入量(ADI)值。JECFA于2008年更新了规范。
EFSA 2017年重新评估发现,在啮齿动物的90天毒性和致癌性研究中,最高剂量未报告不良反应;报告指出,基因毒性及生殖和发育毒性方面无担忧。小组结论认为,无需为普通人群确定数值ADI,且报告用途对普通人群安全无疑虑。小组还指出,角豆胶进入大肠时不会被肠道内的消化酶分解,部分肠道细菌可将其发酵为短链脂肪酸。
婴儿和幼儿食品
婴儿食品在角豆胶方面是独立的监管领域。根据EFSA 2017年的报告,欧盟食品科学委员会(SCF)表示,不认为有必要给健康婴儿提供增稠配方奶粉,并建议婴儿配方奶粉中不应使用角豆胶;它认为,后续配方奶的上限为1克/升,而在少数患有胃食管反流的婴儿中,针对医疗监督下使用的特殊医疗用途食品上限上限为10克/升是可以接受的。在2017年的评估中,指出现有数据无法对食用特殊医疗目的食品的婴幼儿进行充分的安全性评估。
EFSA于2023年发布的后续评估涉及16周以下婴儿用于特殊医疗目的的食物使用情况。小组基于一项小猪血中锌水平下降的情况,设定了1400毫克/体重/天的参考点,并得出结论:暴露边际超过1不会构成安全隐患。对于婴儿,在某些情形下该边际超过1,而仅食用特殊医疗目的的幼儿在所有暴露水平下均高于1。小组还建议更新231/2012号条例的规范,降低铅和镉等有毒元素的上限,并增加微生物学标准。
因此,婴儿产品中使用角豆胶的规定与一般食品不同且更严格。在反流等健康状况下,使用增稠配方奶粉必须在医生建议下进行。
土耳其
土耳其的食品添加剂受2013年6月30日官方公报发布的《土耳其食品添加剂法规》监管,编号28693。该法规的基础条款中指出,该法规是与欧盟第1333/2008/EC号条例同时制定的;“E代码”定义为欧盟批准并确定的每种食品添加剂的代码编号。该法规以类似欧盟的方式定义了量子萨蒂斯原则。关于特定产品中E 410的使用条件,需参考法规现行附件列表。
法规还列出了必须在标签上包含未向终端消费者(即销售给行业)的食品添加剂的信息。这些信息包括法规中添加剂的名称和/或E代码、“用于食品”的表述、必要时的特殊储存和使用条件、批号、净量、推荐或有效期,以及添加剂来源的名称。
规格:决定质量的标准
对于接收角豆全量的食品生产者来说,不仅产品名称重要,技术规格也同样重要。EFSA报告中包含的231/2012号条例的一些标准包括:
| 参数 | 第231/2012号条例的限制 |
|---|---|
| 半乳甘露含量 | 至少75% |
| 干燥时损失(105°C,5小时) | 最高可达15% |
| 白蜡树(800°C) | 最高可达1.2% |
| 酸性不溶性物质 | 最高可达4% |
| 蛋白质(N × 6.25) | 最高可达7% |
| 淀粉 | 绝不能被发现 |
| 领导 | 不超过2毫克/公斤 |
来源:EFSA ANS小组,2017年,表1。
这些标准与上述生产阶段直接相关。例如,蛋白质和酸性不溶物质主要来自胚芽和壳体残留物。EFSA报告指出,最终产品中的蛋白质来源于加工过程中去除的胚芽,而种皮、胚芽和细胞壁残留物则被测量为“酸性不溶性物质”。报告还指出,了解多环芳烃对规格可能很重要,因为焙烧是生产方法之一。
它在哪里使用?
根据Barak和Mudgil(2014)的汇编,角豆桉因其能与水分子形成氢键,被广泛应用于食品、制药、造纸、纺织、石油钻探和化妆品等多个行业。其在食品行业的主要功能如下:
| 增稠剂 | 它会增加酱料、汤品、甜点和饮料中的粘度。 |
| 稳定器 | 在冰淇淋、酸奶和奶酪等产品中,它能保持血清结构并限制血清分离。 |
| 凝胶辅助 | 与卡拉胶或黄坦合用时,可以增强凝胶结构并增强弹性。 |
| 冰晶控制 | 它有助于减缓冰晶在冷冻甜点储存过程中的生长。 |
EFSA的暴露分析显示,所有人群中对角豆胶摄入贡献最大的食品类别是婴幼儿食品以及面包和烘焙产品。报告还指出,除了技术功能外,角豆胶还作为膳食补充剂和膳食产品中的可溶性纤维来源。
常见问题解答
E410是天然的吗?
E410是一种植物性多糖,来源于角豆树的种子。其生产过程中采用剥皮、研磨和筛分等工艺;精炼后还包括溶解和酒精沉淀步骤。
E410对健康有害吗?
EFSA于2017年得出结论,无需为普通人群设定可接受的每日摄入数值,且报告的使用中无安全隐患。JECFA还赋予其“未确定”名称。婴儿专用产品需单独评估。
角豆胶和角豆粉是一样的吗?
角豆粉取自果实的甜肉部分,角豆胶取自果仁的胚乳。一种是风味和营养成分,另一种是增稠添加剂。
角豆胶在冷水中能溶解吗?
它在冷水中膨胀,但需要加热才能完全溶解。因此,在冷过程中可能难以达到所需的粘度。
角豆胶会引起过敏吗?
EFSA报告中报告了与角豆桉相关的过敏病例,评估结果认为这些反应可能与桉树中的蛋白质有关。怀疑食物过敏的人应咨询医生。
本内容仅供参考;不能替代医疗建议。
角豆籽与Carob Türkiye
角豆胶的质量从链的最早原料开始,即干净且正确分选的角豆核。去壳、胚芽分离和研磨步骤的效率直接受加工核的特性影响。
在Carob Türkiye,我们供应角豆水果、碎屑、面粉/粉末、核仁和提取物。关于核的详细信息 角豆籽 您可以查看我们的产品页面,处理批发和出口请求。 立即联系 您可以通过我们的页面联系我们。
国内资源
土耳其共和国食品、农业和畜牧部,《土耳其食品法典食品添加剂条例》,官方公报,第28693期,2013年6月30日(官方公报全文副本)。 贝兹米亚莱姆。
Edu。 en/ 植物疗法/ en/ PublishingImages/ 页数/ … Kıvrak, N. E.,《利用不同剥皮方法确定角豆种子胶质的某些物理和化学性质》,硕士论文,苏莱曼·德米雷尔自然与应用科学研究所,2011年。 我饿了。
SDU。 Edu。 en/ 使用名/ 123456789/ 28782 Kıvrak, N. E., Aşkın, B., Küçüköner, E.,“酸水预处理提取的刺槐豆种子胶的某些物理化学性质比较”,《食品与营养科学》,6(2),278–286,2015年。 土井。
组织/ 10. 4236/ FNS。 2015. 62028 外国资料来源
EFSA食品添加剂及营养源小组(ANS),Mortensen, A., Aguilar, F., Crebelli, R. 等,“刺槐豆胶(E 410)作为食品添加剂的再评估”,EFSA杂志,15(1), e04646,2017年。 土井。
组织/ 10. 2903/ j. EFSA。 2017. 4646 EFSA食品添加剂与香料小组(FAF),Younes, M., Aquilina, G., Castle, L. 等,“刺槐豆胶(E 410)作为16周以下婴儿食品添加剂的重新评估及其作为食品添加剂用于所有人群食品的随访”,EFSA杂志,21(2), e07775,2023年。 土井。
组织/ 10. 2903/ j. EFSA。 2023. 7775 Barak, S., Mudgil, D.,“刺槐豆胶:加工、特性与食品应用——综述”,《国际生物高分子杂志》,66,74–80,2014年。 土井。
组织/ 10. 1016/ j. ijbiomac。 2014. 02. 017 Dakia, P. A., Blecker, C., Robert, C., Wathelet, B., Paquot, M.,“通过酸或水去壳预处理从整粒种子提取的槐槐豆胶的组成与物理化学性质”,《食品水胶体》,22(5),807–818,2008年。 土井。
科学资源组织/ 10. 1016/ j. Foodhyd。 2007. 03. 007