tiểu luận phụ gia thực phẩm gum arabic

BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC-THỰC PHẨM






GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
LỚP: DHTP7A
NHÓM: 5
Mã HP: 210502602

TP.Hồ Chí Minh, tháng 10/2013
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
1


DANH SÁCH NHÓM


STT
Họ tên
MSSV
1
Nguyễn Thị Thùy Dƣơng
11063541
2
Võ Thị Huyền

11047881
3
Phú Nữ Thùy Linh
11035771
4
Nguyễn Thị Phƣơng Thúy
11044851
5
Nguyễn thị Thủy Tiên
11041931












TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
2

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 3
Tổng quan về gum: 4
Gum là gì? 4

Phân loại gum: 4
Cấu tạo hóa học của gum: 5
Tính chất chung của gum: 7
Gum arabic: 9
Giới thiệu chung về gum arabic: 9
Định nghĩa về gum arabic: 10
Phân loại gum arabic: 10
Cấu tạo của gum arabic: 11
Tính chất của gum arabic: 16
Ứng dụng: 17
Các dạng sản phẩm arabic có mặt trên thị trƣờng hiện nay: 20
Nguồn khai thác và phƣơng pháp sản xuất: 21
Xu hƣớng thị trƣờng: 23
KẾT LUẬN 26
TÀI LIỆU THAM KHẢO 27






TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
3

LỜI MỞ ĐẦU
Từ ngày xƣa, con ngƣời đã biết sử dụng lá dứa tạo mùi thơm hay tạo màu xanh, hay
lấy các loại quả trong tự nhiên tạo màu, lấy quả đu đủ non để giảm thời gian nấu
chín,…Đó là nền móng đầu tiên cho việc sử dụng phụ gia thực phẩm. Ngày nay, khi thị
hiếu của ngƣời tiêu dùng tăng cao, đòi hỏi các nhà sản xuất phải cho ra nhiều sản phẩm
khác nhau tạo ra sự đa dạng trong thực phẩm, tăng giá trị dinh dƣỡng cũng nhƣ các tính

chất cảm quan. Đi đôi với việc tạo ra chúng ta cũng phải quan tâm đến việc kéo dài thời
gian bảo quản để lƣu giữ sản phẩm đƣợc lâu và tốt hơn. Những chất đƣợc bổ sung vào
nhằm mục đích này đƣợc gọi là các chất phụ gia thực phẩm. Và để có thể chọn loại phụ
gia, liều lƣợng, cách sử dụng một cách phù hợp nhất, thì ngay từ khi còn trên ghế nhà
trƣờng các sinh viên ngành công nghệ thực phẩm phải đƣợc trang bị những kiến thức
căn bản nhất về chuyên ngành đang học. Một trong những môn đó phải kể đến môn phụ
gia thực phẩm. Môn học cung cấp cho các sinh viên về cách sử dụng các loại phụ gia,
liều lƣợng, công dụng, khả năng gây độc,…trong thực phẩm.
Vì vậy,việc lựa chọn loại phụ gia nào phù hợp cho sản phẩm cũng là một điều quan
trọng. Để dễ dàng hơn trong việc lựa chọn chúng ta chia các chất phụ gia thành các
nhóm nhƣ: nhóm chất bảo quản, nhóm chất tạo màu, nhóm chất tạo vị, nhóm chất ổn
định hệ nhũ tƣơng, nhóm chất tạo gel và làm đặc,…
Các chất dạng gum là những chất thuộc nhóm phụ gia tạo gel và làm đặc. Chúng có
tác dụng cải tạo cấu trúc mà không làm thay đổi các tính chất cảm quan (mùi,vị,…).
Ngoài ra còn có một số chất có tác dụng tạo gel, tạo bọt, làm bền hệ nhũ tƣơng,…Gum
Arabic là một loại phụ gia dạng gum nên nó có những tính chất chung của những phụ
gia dạng gum và những tính chất đặc trƣng cũng nhƣ công dụng riêng. Để tìm hiểu rõ
hơn về điều này, chúng em đã đƣợc thầy phân công thực hiện bài tiểu luận về “Gum
Arabic”. Trong quá trình làm bài tiểu luận chúng em đã nhận đƣợc sự chỉ bảo tận tình
của thầy Lê Văn Nhất Hoài cùng sự giúp đỡ của bộ phận thƣ viện và các anh chị khóa
trên. Chúng em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi ngƣời đã giúp chúng em làm bài tiểu
luận này.
Dù rất cố gắng nhƣng chúng em không thể tránh khỏi những sai sót nhất định trong
quá trình tìm kiếm tài liệu và tổng hợp bài. Chúng em rất mong sự góp ý chân thành từ
thầy và các bạn. Chúng em xin càm ơn.

TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
4

I. Tổng quan về gum:

1. Gum là gì?
Gum là những hợp chất keo và nƣớc (hydrocolloid) có bản chất là các
polysaccharide chất tạo nên từ các monomer thƣờng gặp là galactose, glucuronic acid,
uronic acid, arabinose, rhamnose và mannose… Các gum thƣờng có nguồn gốc từ thực
vật và vi sinh vật. Khi hoà tan vào dung dịch chúng đóng vai trò nhƣ là những chất điều
khiển hoạt động của các phân tử nƣớc nhằm chống lại sự chảy làm tăng độ nhớt của
dung dịch hoặc hình thành nên trạng thái gel. Nhờ những đặc tính này mà gum có công
dụng rất phổ biến trong công nghệ thực phẩm vì vai trò là chất phụ gia tạo cấu trúc cho
các sản phẩm.
2. Phân loại gum:
Có nhiều cách để phân loại gum:
Dựa trên nguồn thu nhận Gum mà ngƣời ta có thể phân loại Gum vào những
nhóm sau:
 Nhóm chiết xuất từ nhựa cây (Exudates extracts): gum Arabic, tragacanth, karaya,
ghatti;
 Nhóm chiết xuất từ hạt (Seed Gums): Guar gum, Locust bean gum (hay Carrob
bean gum), tara gum;
 Nhóm chiết xuất từ tảo biển (Seaweed extracts): Algins, carrageenans, agar,
furcellaran.
 Nhóm chiết xuất từ thực vật (Plant extracts): Pectins, cellulose…;
 Nhóm có nguồn gốc lên men hay từ vi sinh vật: Xanthan gum, Gellan gum,
curland.
 Nhóm dẫn xuất của cellulose: CMC (carboxymethyl cellulose), hydroxypropyl
cellulose (HPC), Hydroxypropyl methylcellulose (HPMS), Methyl cellulose
(MC);
 Nhóm chiết xuất từ củ, rễ: Konjac mannan;
 Dựa vào cấu trúc hoá học và cấu trúc không gian có thể chia làm 3 nhóm:
Theo hình dạng:
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
5

 Mạch thẳng: Algins, carrageenans, cellulosics, furcellaran, konjac mannan, pectin;
 Mạch nhánh:
 Loại 1 (mức độ phân nhánh thấp, mạch thẳng): Galactomannan (guar gum, locust
bean gum, tara gum, enzymically modified guar gum), Xanthan gum;
 Loại 2 (mức độ phân nhánh phức tạp – branch-on-branch): Gum arabic, gum
tragacanth (tragacathin);
Theo thành phần các tiểu đơn vị (monomeric units):
 Homoglycans: Cellulosics, curland.
 Diheteroglycans: Agarose, algins, carrageenans, furcellaran, galactomannans,
kojac mannan, pectins;
 Triheteroglycans: Gellan gums, xanthan gums;
 Tetraheteroglycans: Gum arabics;
 Pentaheteroglycans: Gum tragacanth.
3. Cấu tạo hóa học của gum:
Gum là polymer đƣợc tạo nên bởi các monomer là các đƣờng hoặc dẫn xuất của đƣờng,
bao gồm: glucose, galactose, mannose, fucose, glucuronic acid, rhamnose, arabinose,
xylose,…

TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
6



Xanthan gum Galactomannan
Guar gum, locust bean gum
Cellulose


Tragacanth

Hình 1: một số loại gum thông dụng
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
7

4. Tính chất chung của gum:
Trong thực tế một dung dịch gum không đƣợc xem là một dung dịch thực bởi vì nó
chịu tác động bởi nhiều yếu tố: kích thƣớc phân tử biểu kiến của các hạt gum phân tán
trong dung dịch cũng nhƣ sự tƣơng tác qua lại giữa chúng với nhau và với dung môi. Do
đó, chúng có khả năng cản trở sự chảy, tạo độ nhớt và có thể hình thành trạng thái gel.
Vì thế, thuật ngữ “dung dịch keo” ( hydrocolloid) hay chất lỏng “giả dẻo”
(pseudoplastic) hay lƣu chất phi Niuton thƣờng đƣợc gán cho chúng. Hơn thế nữa, hầu
hết các gum thực phẩm đều là những chất góp phần làm ổn định cấu trúc cho thực phẩm:
khả năng làm bền hệ nhũ tƣơng, hệ huyền phù , tạo két cấu : tạo khối, tạo màng, bảo vệ
sự xâm nhập và phân cắt của enzyme,…
Các gum thực phẩm phaie lac những chất không màu (colorless), không mùi
(oderless), ckhông vị (tasteless) và không gây độc (non- toxic). Tất cả các loại gum
ngoại trừ tinh bột, các dẫn xuất của của tinh bột đều không sinh năng lƣợng và chúng
còn đƣợc xem là những chất xơ hòa tan (soluble dietary fiber).











TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI

8

Bảng 1: một số tính năng công nghệ của một số loại gum

TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
9

Bảng 2:một số tính chất của các loại gum

Loại gum
Tính chất đặc trƣng
Xanthan gum
Độ nhớt rất cao, không bị ảnh hƣởng bởi
sự có mặt của chất điện ly, ở khoảng pH
rộng và ở nhiệt độ cao.
Galactomannans (guar và locusy bean
gum)
Độ nhớt rất cao, không bị ảnh hƣởng bởi
sự có mặt của chất điện ly nhƣng có thể
mất độ nhớt ở pH cao hay thấp hoặc ở
nhiệt độ cao.
Carboxymethyl cellulose (CMC)
Độ nhớt cao nhƣng bị giảm khi có chất
điện ly và pH thấp.
Methyl cellulose (MCs) and hydroxypropyl
metyl cellulose (MPMCs)
Độ nhớt tăng khi nhiệt độ tăng, không bị
ảnh hƣởng bởi sự có mặt của chất điện ly
hoặc pH.

II. Gum arabic:
1. Giới thiệu chung về gum arabic:
Gum arabic hay còn gọi là gum Acacia là một loại nhựa cây và là một thứ hàng
hóa quan trọng trong thời cổ đại. Chúng đƣợc
ngƣời Ai Cập sử dụng để ƣớp xác và làm thuốc
màu cho các bảng khắc chữ tƣợng hình cổ. Từ
xa xƣa, con ngƣời đã biết gum arabic có trong
các loại cây thuộc chủng Acacia, phân họ
Mimosoideae và họ Leguminosae với khoảng
500 loài . Loài cây này phát triển rộng rãi khắp
vành đai Sahelian của châu Phi, bắt đầu từ phía
nam xích đạo cho đến tận sa mạc Sahara, từ
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
10

phía tây Senegal cho đến phía đông Somalia; các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu
Mỹ, Ấn Độ, Úc, Trung Mỹ và Tây Nam Bắc Mỹ. Những nƣớc sản xuất gum chủ yếu
phải kể đến Cộng hòa Xuđăng, Tây Phi. Các nƣớc có sản lƣợng gum khá lớn nhƣ
Nigeria, Tanzania, Marôc và Ấn Độ. Cây Acacia thƣờng cao 4,57- 6,096 m. Gum đƣợc
tiết ra từ những vết nứt của vỏ cây, sau đó khô lại thành các hạt lớn.
2. Định nghĩa về gum arabic:
Gum arabic ( Acacia Gum) có kí hiệu quốc tế INS là 414, chƣa xác định đƣợc lƣợng
tối đa cho phép con ngƣời có sử dụng trong một ngày ( Aceptable Daily Intake) nhằm
đảm bảo an toàn đối với sức khỏe con ngƣời.
Theo tổ chức JECFA công bố năm
1997 thì gum arabic đƣợc định nghĩa đầy
đủ nhƣ sau: Gum arabic theo tiếng Ả Rập
là một loại dịch nhựa đƣợc tiết ra từ thân
và các cành của cây Acacia Senagal (L)
Willdenow hoặc các loài có liên quan chặt

chẽ với chúng. Gum Arabic cũng đƣợc
thu nhận từ cây seyal là một loài họ hàng
của cây acacia senegal. Gum Arabic bao
gồm các polysaccharide cao phân tử, canxi, magie, kali và các sản phẩm thủy phân nhƣ
arabinose, galactose, rhamnose, glucurnic axit.
Đây đƣợc xem là định nghĩa chuẩn nhất về gum arabic cho đến hiện nay.
3. Phân loại gum arabic:
Dạng gum đƣợc bán trên thị trƣờng thƣờng chứa thêm gum của các loài Acacia
khác ngoài Acacia senegal, chủ yếu là của cây Acacia seyal. Tại Sudan, gum của Acacia
Senegal và Acacia seyal còn đƣợc gọi là hashab và talha.
 Vì vậy , dựa vào nguồn cung cấp, chúng ta có thể phân gum arabic ra làm hai loại:
 Loại đƣợc lấy từ cây Acacia Senagal (Hashab):loại này có dạng rắn, có màu từ
vàng nhạt đến vàng nâu, có những vết nứt giống thủy tinh.
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
11

 Loại đƣợc lấy từ cây Acacia seyal (Talha): chúng có màu sậm, bở hơn và hiếm
khi có mặt trong các lô hàng xuất khẩu.
Hashab chắc chắn là sản phẩm chính , nhƣng gần đây ngƣời ta đã khám phá thêm
những ứng dụng mới của talha, và những khám phá này đã làm tăng đáng kể của loại
gum tạm gọi là hàng thứ cấp này. Tuy nhiên, rất khó để xác định chính xác tỷ lệ thực tế
của hai loại gum này trên thị trƣờng vì chúng không ngừng biến đổi.
 Dựa vào cách phân loại, chúng ta có các dạng tiêu biểu sau:
 Loại đƣợc lựa chọn thủ công: là loại đắt nhất, sạch nhất, màu sáng nhất và kích
thƣớc các hạt là khá lớn.
 Loại đã đƣợc làm sạch và sàng: loại gum có đƣợc sau quá trình lựa chọn thủ công
và sàng. Bao gồm dạng nguyên miếng hay dạng miếng bị vỡ có màu sắc thay đổi
từ vàng nhạt đến màu hổ phách đậm.
 Loại dƣợc làm sạch:đạt tiêu chuẩn có màu hổ phách từ nhạt đến đậm. Có chứa
các loại sạn nhƣng đã đƣợc loại bụi.

 Loại sạn sau sàng: những hạt nhỏ còn lại sau khi đã qua các những lần phân loại
trƣớc đó. Chứa cát, vỏ cây và các chất bẩn.
 Loại bụi: các hạt rất nhỏ thu thập đƣợc sau quá trình làm sạch. Có chứa cát và bụi
bẩn.
 Loại đỏ: gồm cát hạt màu đỏ sậm.
4. Cấu tạo của gum arabic:
Gum arabic từ loại Acacia Senegal và Acacia seyal là hỗn hợp các polysaccarit tạo
nhánh cao. Mạch chính của polysaccarit đƣợc tạo thành từ các đơn vị D-
galactopyranose liên kết bởi các liên kết ᵦ-D-(1,4) và ᵦ-D-(1,6). Các mạch bên đƣợc tạo
thành từ các đơn vị D- galactopyranose thƣờng đƣợc gắn bằng các liên kết ᵦ-D-(1,3).
Các gốc L-rhamnopyranose hay L-arabinofuranose đƣợc gắn với các mạch bên này nhƣ
cac đơn vị cuối mạch. Các đơn vị D-glucuronic axit thƣờng đƣợc gắn bằng liên kết ᵦ-D-
(1,6) với các đơn vị D-galactose và các đơn vị L-arabinofuranose thƣờng đƣợc gắn với
các đơn vị D-glucuronic axit bằng liên kết 1,4.





TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
12

Hình 2:cấu trúc của Gum Arabic

Cả hai loại đều chứa một lƣợng nhỏ các hợp chất Ntơ (những hợp chất ni tơ này
không thể tách ra đƣợc trong quá trình tinh sạch). Thành phần hóa học của chúng thay
đổi nhẹ theo nguồn gốc, thời tiết, mùa, độ tuổi của cây… các thành phần chủ yếu của
mỗi loại đƣợc liệt kê trong bảng 3.
Bảng 3 : đặc điểm của 2 loại gum Acacia Sengal và Acacia Seyal
Acacia senegal Acacia seyal

% galactose 44 38
% arabinose 27 46
% rhamnose 13 4
%glucuronic acid 14.5 6.5
4-O-methyl glucuronic acid 1.5 5.5
% nitrogen 0.36 0.15
Specific rotation/degrees -30 +51
Average molecular mass (Mw) 380.000 850.000

Gum Acacia seyal có hàm lƣợng đƣờng rhamnose và acid glucoronic thấp hơn gum
Acacia Senegal nhƣng lại chứa hàm lƣợng arabinnose và 4-O-methyl glucuronic cao hơn
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
13

hơn. Bên cạnh đó, hàm lƣơng các hợp chất Nitơ trong gum Acacia seyal cũng thấp hơn.
Góc quay cực của cả hai loại gum rất khác nhau. Thành phần amino acid của hai loại
tƣơng tự nhau, bao gồm chủ yếu là hydroxyproline và serine (bảng 4).
Bảng 4: thành phần amino acid của hai loại gum arabic (g/1000g phần còn lại)
Acacia senegal Acacia seyal
Hyp 256 240
Asp 91 65
Thr 72 62
Ser 144 170
Glu 36 38
Pro 64 73
Gly 53 51
Ala 28 38
Cys 3
Val 35 42
Met 2

Ile 11 16
Leu 70 85
Tyr 13 13
Phe 30 24
His 52 51
Lys 27 18
Arg 15 11

Khối lƣợng phân tử của gum arabic trong khoảng từ 200.000 đến 270.000. Trong
đó,khối lƣợng phân tử trung bình của gum Acacia seyal lớn hơn gum Acacia senegal.
Khối lƣợng phân tử của hai loại gum đƣợc xác định bằng phƣơng pháp sắc ký lọc gel sử
dụng chỉ số khúc xạ kết hợp với quang phổ phát xạ kết hợp và quang phổ hấp thu tử
ngoại (bƣớc sóng 206nm). Chỉ số khúc xạ là một thƣớc đo rất nhạy với nồng độ gum và
kết quả mô tả gum cho thấy gồm hai phần, phần chính thể hiện bằng peak 1 với diện tích
chiếm gần 90% có khối lƣợng phân tử vào khoảng vài trăm nghìn và phần còn lại (peak
2) chiếm 10% có khối lƣợng phân tử khoảng vài triệu. trong khi đó, những mô tả trên đồ
thị của quang phổ hấp thu tử ngoại lại khác biệt khá lớn và cho thấy có 3 peak. Hai peak
trong số đó tƣơng tự với chỉ số khúc xạ nhƣng khác về cƣờng độ do có sự hiện diện của
những thành phần có protein bên trong phần có khối lƣợng phân tử lớn. peak thứ 3
tƣơng ứng với những thành phần giàu protein và chỉ chiếm khoảng 1% khối lƣợng tổng
cộng. phần này có khối lƣợng phân tử khoảng 200000.
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
14




Hình 3: Sự phân bố phân tử lƣợng của 2 loại gum qua sắc ký lọc gel xác định bởi đầu dò
đo chỉ số khúc xạ (a) và quang phổ hấp thu UV ở bƣớc 206nm (b).
Hầu hết các nghiên cứu cấu trúc đều liên quan đến gum từ loài Acacia Senegal.

Phân tích Carbohydrate cho thấy những thành phần của loại gum này (tƣơng ứng với 3
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
15

peak trên quang phổ hấp thu tử ngoại đều có cấu trúc phân nhánh cao bao gồm một
mạch chính là các liên kết -1, 3-D-galactose và phân nhánh kéo dài bằng các liên kết 3-
và 6- galactose và 3- arabinose. Rhamnose và acid glucuronic nằm ở ngoài rìa của phân
tử để kết thúc một vài nhánh (hình 4).

Hình 4: Cấu trúc phân nhánh của Acacia Senagal.
Phần chính (peak 1) thƣờng chứa <1% protein. Phần tƣơng ứng với peak 2 có lƣợng
protein chiếm khoảng 10%. Khi thành phần này bị phân cắt bởi các enzyme phân giả
protein thì nó sẽ trở nên có cấu trúc “đan hoa”, khi đó một số thành phần Carbonhydrate
với khối lƣợng khoảng 250000 liên kết với những chuỗi polypeptide (hình 5).

Hình 5: Cấu trúc “đan hoa” của phân tử gum Acacia Senagal.
Phần tƣơng ứng với peak 3 chứa hàm lƣợng acid glucuronic thấp hơn hai phần còn
lại và lƣợng protein chiếm 20-50%. Vì phần này không bị ảnh hƣởng dƣới tác động của
enzyme phân giải protein nên ngƣời ta cho rằng thành phần chứa protein của nó nằm
trong vùng trung tâm phân tử. Khác với các acid amin chủ yếu của phần tƣơng ứng của
peak 1 và 2 là hydroxyproline và serin, thành phần acid amin chủ yếu đối với phần
tƣơng ứng peak 3 lại là aspartic, serine, leucine và glycine. Cả ba phần đều tác đọng lẫn
nhau và có phản ứng với thuốc thử Yariv, do đó có thể phân chúng vào loại hợp chất
arabinogalactan-protein (AGPs).
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
16

5. Tính chất của gum arabic:
 Gum arabic dễ dàng hoà tan trong nƣớc tạo thành dung dịch trong suốt có màu từ
vàng nhạt đến vàng nâu tại pH khoảng 4,5.

 Gum Arabic là một lƣu chất Niuton,có tính hơi axit.
 Dung dịch Gum Arabic có độ nhớt tƣơng đối thấp.Cấu trúc phân nhánh bậc cao
của gum Senegal góp phần gia tăng lực liên kết giữa các phân tử, kết quả là dung
dịch gum trở nên nhớt khi có nồng độ cao. Những so sánh về độ nhớt giữa gum
arabic với xanthan gum và sodium CMC là những phụ gia tạo đặc thông dụng
đƣợc cung cấp trên hình 5.

Hình 6: So sánh độ nhớt của dung dịch Gum Arabic 30% với dung dịch Xanthan Gum
1% và dung dịch CMC 1%
Có thể thấy rằng dung dịch gum arabic nồng độ 30% có độ nhớt vẫn thấp hơn dung
dịch xanthan gum 1% và dung dịch sodium CMC có nồng độ thấp hơn. Thêm vào đó,
trong khi dung dịch gum arabic là lƣu chất Newton với độ nhớt là hằng số thì cả dung
dịch xanthan gum và sodium CMC lại thể hiện tính chất của một lƣu chất phi Newton.
Điều này đƣợc giải thích rằng: hai loại sau có dạng phân tử mạch thẳng và các mối liên
kết nội phân tử dễ dàng đƣợc hình thành, trong khi điều này lại không hề xảy ra đối với
các phân tử gum arabic có độ phân nhánh cao. Độ nhớt giảm khi có mặt của các chất
điện ly do sự tích điện trên màng và tại pH thấp thì các nhóm carboxyl trở nên không
phân ly.
Một tính chất công nghệ quan trọng khác của gum arabic là khả năng hoạt động nhƣ
một nhũ hoá cho tinh dầu và hƣơng thơm. Nhƣ đã biết, các hợp phân có phân tử lƣợng
lớn giàu protein sẽ hấp phụ một cách chọn lọc trên bề mặt của các giọt dầu nhỏ. Ngƣời
ta dự đoán rằng các chuỗi polypeptide kỵ nƣớc hấp phụ và giữ chặt các phân tử trên bề
mặt trong khi những thành phần carbonhydrate ức chế sự tạo bông và sự kết lại thông
qua lực tĩnh điện và lực nay không gian (hình 7). Vì chỉ có một phần gum tham gia vào
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
17

quá trình nhũ hoá nên nồng độ gum cần thiết đẻ tạo nhũ lớn hơn rất nhiều so với nồng độ
của protein nguyên chất.
Ví dụ: để tạo nhũ tƣơng tinh dầu cam 20% thì cần nồng độ gum Arabic là 12%. Một

khi đã hình thành thì hệ nhũ tƣơng sẽ đạt đƣợc trạng thái bền trong một thời gian dài mà
không có dấu hiệu bị kết tụ lại.

Hình 7: giản đồ mô tả sự hấp phụ các giọt dầu trên bề mặt gum arabic.
 Gum arabic phản ứng với các polyme cationic nhƣ gelatin để tạo thành các giọt tụ
đƣợc sử dụng với mục đích vi bọc. Gum arabic là vật liệu phủ bọc đƣợc sử dụng
nhiều nhất khi đem sản phẩm cần lƣu giữ hƣơng đi sấy phun. Nó là một chất nhũ
hóa tự nhiên và đƣợc sử dụng nhƣ một thuốc hãm hƣơng thơm trong sản xuất
hƣơng thơm đậm đặc nghiền thành bột. So với các maltodextrin, gum arabic có
cho khả năng lƣu giữ hƣơng vị tốt hơn trong quá trình làm khô và bảo quản. Hỗn
hợp maltodextrin và gum arabic đƣợc sử dụng thành công để bọc các hƣơng thơm
bền chống lại quá trình oxy hóa.
6. Ứng dụng:
Công nghiệp bánh kẹo
Ứng dụng quan trọng nhất của gum
Arabic là trong công nghiệp bánh kẹo và nó
đƣợc sử dụng trong nhiều sản phẩm khác
nhau bao gồm kẹo gum, kẹo mùi, kẹo dẻo và
kẹo bơ cứng. Trong các sản phẩm kẹo,
chúng đƣợc sử dụng nhƣ một loại nƣớc men
do chúng có khả năng làm đặc.
 Đối với kẹo cao su, gum arabic đƣợc
sử dụng nhƣ một một thành phần của
nguyên liệu do tính chất không màu,
không mùi, không độc, không ảnh
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
18

hƣởng đến mùi vị của sản phẩm.
 Đối với kẹo dẻo, gum đƣợc sử dụng nhƣ là một chất làm bền bọt .Trong khi đó,

đối với kẹo bơ cứng thì nó đƣợc sử dụng để nhũ hoá các chất béo. Các công thức
điển hình đƣợc cung cấp ở bảng 4 và 5. Gum Arabic còn đƣợc sử dụng để tạo một
lớp nƣớc bóng bên ngoài các quả hạch và các sản phẩm tƣơng tự.
 Đối với các sản phẩm bánh, gum đƣợc sử dụng để cố định mùi, ngăn chặn sự kết
tinh của đƣờng cũng nhƣ nhũ hóa chất béo.


Bảng 5: thành phần chính của kẹo dẻo (Marshmallow)

Water
39.0%
Suger
37.0%
Dextrose
19.0%
Albumin
1.8%
Gum arabic
2.4%
Gelatin
0.5%
Salt
0.3%

Bảng 6: thành phần chính của các sản phẩm dạng caramel

Corn syrup
38.4%
Sweet condensed whole milk
34.4%

Granulated sugar
9.6%
Invert suger
9.6%
Hydrogenated vegetable oil
3.8%
Salt
0.2%
Gum arabic
4.0%

Trong sản xuất mứt dẻo
Gum arabic đƣợc trong công nghệ sản xuất mứt dẻo
nhằm mục đích cố định màu và ngăn chặn sự kết tinh của
đƣờng cho sản phẩm.
Trong sản xuất kem, đá, bơ sữa
Chúng đƣợc sử dụng với vai trò là chất ổn định, làm
đặc và là chất cố định hƣơng.
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
19

Ngoài ra, gum arabic còn đƣợc bổ sung vào nhiều sản phẩm thực phẩm khác nhƣ
trong rƣợu vang, các sản phẩm thủy sản,nƣớc giải khát có ga,…
 Quy định về việc sử dụng gum arabic trong các sản phẩm thực phẩm
Bảng 7: giới hạn sử dụng của gum arabic trong một số sản phẩm thực phẩm
STT
Nhóm thực phẩm
ML
Ghi chú
1

Sữa bơ (nguyên kem)
GMP

2
Sữa lên men (nguyên kem), sữa xử lý nhiệt sau lên men
5000

3
Thịt, thịt gia cầm và thithj thú tƣơi nguyên miếng hoặc cắt
nhỏ
GMP

4
Thủy sản, sản phẩm thủy sản đông lạnh, kể cả nhuyễn thể,
giáp xác, da gai.
GMP

5
Thủy sản, sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men
hoặc ƣớp muối, kể kar nhuyễn thể,giáp xác,da gai.
GMP

6
Dầu trộn, gia vị (bao gồm các chất tƣơng tự nhƣ muối)
GMP
51
7
Thức ăn cho trẻ em dƣới một tuổi
10000
65

8
Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trƣởng
20000

9
Nƣớc rau cô đặc (dạng lỏng hoặc dạng rắn)
GMP

10
Nƣớc quả cô đặc( dạng lỏng hoặc dạng rắn)
GMP

11
Cà phê, chè, nƣớc uống có dƣợc thảo và các loại đồ ƣớng từ
ngũ cốc, không kể nƣớc uống từ ca cao
GMP

12
Rƣợu vang
500

(
 ML (maximum level): giới hạn tối đa cho phép
 GMP: không giới hạn sử dụng trong thực phẩm
Chúng cũng đƣợc sử dụng trong lĩnh vực dƣợc phẩm nhờ đặc tính nhũ hóa và ổn
định cố hữu, sau đó là nhờ có đặc tính làm mềm và trị viêm; trong mỹ phẩm; trong công
nghiệp sơn và in; keo dán .
 Quy trình sản suất kẹo gum hương rượu truyền thống
Kẹo gum vị rƣợu truyền thống kết hợp giữa gum Arabic nồng độ 40-55% và rƣợu
đƣợc sử dụng để tạo hƣơng vị. Trong suốt quá trình chuẩn bị, gum Arabic đƣợc hoà tan

trong nƣớc ở nhiệt độ càng thấp càng tốt (khoảng 60
0
C) để ngăn cản sự kết tủa của các
thành phần chứa protein chính là nguyên nhân làm tăng độ đục của dung dịch. Sau đó,
gum đƣợc bổ sung vào dung dịch đƣờng nồng độ khoảng 70% trƣớc khi đun sôi tuỳ theo
hƣơng vị và màu sắc. Sau khi giữ cho dung dịch sôi sủi tăm, tất cả các lớp váng trên bề
mặt dung dịch đƣợc vớt bỏ và dung dịch đƣợc cho vào các khuôn có phủ một lớp tinh
bột và để vào phòng giữ ấm trong vòng 4-6 ngày Gum sau đó đƣợc lấy ra khỏi khuôn,
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
20

loại sạch tinh bột và thƣờng thoa một lớp dầu hay sáp. Kẹo gum mềm có thể thu đƣợc
bằng cách giảm thời gian giữ ấm xuống còn 2-3 ngày. Gần đây, do thiếu hụt gum và giá
cả thất thƣờng nên đã có nhiều nỗ lực lớn nhằm tìm ra nguyên liệu thay thế cho gum
Arabic và ngày nay, kẹo gum mềm có thể sử dụng gum Arabic với nồng độ thấp hơn kết
hợp với các chất tạo keo, điển hình là tinh bột, maltodextrin, gelatin, pectin và agar.
Trong những công thức này có thể xảy ra sự không hoà trộn do sự kỵ nhau giữa các chất
tạo keo. Mức độ không hoà trộn phụ thuộc vào tốc độ tạo gel gây ra bởi sự có mặt của
các chất tạo keo và do đó chi phối toàn bộ kết cấu tạo thành.
7. Các dạng sản phẩm arabic có mặt trên thị trường hiện nay:

Dạng hạt :



TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
21

Dạng bột:

Dạng dung dịch:

8. Nguồn khai thác và phương pháp sản xuất:
 Nguồn khai thác:
Gum arabic đƣợc lấy từ các cây thuộc chủng Acacia nhƣng chủ yếu là từ loài
Acacia Senagal và Acacia seyal.
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
22


Acacia Senagal Acacia seyal
Cây non đƣợc ƣơm và trồng tại các nông trại. Khi cây đạt năm tuổi thì tiến hành
lần lấy nhựa đầu tiên. Với một chiếc dao nhỏ, ngƣời ta rạch nhẹ lớp vỏ cây để kích thích
nhựa tiết ra nhiều hơn và tránh làm tổn thƣơng cây, tƣơng tự nhƣ
cách lấy mủ cao su ở Việt Nam. Chất nhựa này khô lại sẽ bám
trên các cành cây thành những hạt cứng có thể gở bằng tay và
đƣợc phân loại tùy theo màu sắc và kích cỡ. Dạng gum đƣợc bán
trên thị trƣờng thƣờng chứa thêm gum của các loài Acacia khác
ngoài Acacia senegal, chủ yếu là của cây Acacia seyal.
 Phƣơng pháp sản xuất:
Gum arabic sau khi thu hoạch bằng cách thu
hái trên các cây Acacia đƣợc phơi khô,sau đó đƣa về
vựa chứa để bán cho các thƣơng nhân. Tại
đây,chúng sẽ đƣợc các công nhân tiến hành lựa thủ
công để lấy ra dạng hạt thô có giá trị đắt nhất.
Phần còn lại đƣợc đƣa đi sàng lọc công
nghiệp,phân loại. Tùy theo chất lƣợng từng loại mà
chúng đƣợc đƣa ra thị trƣờng dƣới dạng thƣơng
phẩm hoặc tiếp tục đi qua các quá trình xử lý khác
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI

23

trƣớc khi đƣợc thƣơng mại hóa (dạng bột nghiền, dạng dung dịch,…).
Quá trình xử lý đó bao gồm cả quá trình nghiền cơ học (kibbling) để phá vỡ các hạt
dạng thô thành các hạt nhỏ hơn có kích thƣớc khác nhau. Việc này nhằm làm tăng tốc
độ hòa tan của gum đã nghiền so với loại gum để nguyên dạng ban đầu. Gum Arabic
cũng đƣợc sản xuất ở dạng bột khô bằng phƣơng pháp sấy phun và sấy roller-dried.
Những quá trình này liên quan đến sự hoà tan của gum vào nƣớc, nó phụ thuộc vào nhiệt
độ và sự khuấy trộn. Nhiệt độ đƣợc giữ ở mức tối thiểu để đảm bảo cho gum không bị
biến tính làm ảnh hƣởng không tốt đến các tính năng công nghệ của gum. Sau khi dung
dịch đƣợc loại bỏ chất không hòa tan bằng câc phƣơng pháp lắng hoặc lọc, chúng đƣợc
đem đi sấy phun hoặc sấy roller-dried. Trong sấy phun, dòng dung dịch gum đƣợc phun
vào dòng không khí nóng. Nƣớc nhanh chóng bị bay hơi và ta thu đƣợc bột khô, kích
thƣớc hạt từ 50 đến 100 micromet, sau đó chúng đƣợc tách ra khỏi dòng khí nóng nhờ
cyclone. Trong khi đó, đối với sấy roller-dried,
dung dịch sẽ đƣợc cho chảy trên bề mặt các ống
xoắn, các ống này đƣợc gia nhiệt bằng dòng hơi
nóng và nƣớc trong dung dịch sẽ đƣợc bay hơi và
cuốn đi nhờ các dòng không khí. Độ dày của lớp
gum arabic sinh ra bám trên các các con lăn của
thiết bị sẽ phụ thuộc vào sự điều chỉnh khoảng cách
giữa các con lăn. Lớp gum đƣợc tách ra khỏi các
con lăn bằng cách dùng một lƣỡi mỏng và dẻo cắt
tạo thành các mảnh rất nhỏ khoảng vài trăm micromet. Các sản phẩm của phƣơng pháp
sấy phun và sấy roller-dried có ƣu điểm hơn hẳn các lạo gum thô và gum dạng hạt dạng
nghiền ở chỗ chúng hầu nhƣ không nhiễm vi sinh vật và có tốc độ hòa tan nhanh hơn
hẳn.
9. Xu hướng thị trường:
Sudan đã trở thành những nhà sản xuất và cung cấp gum
arabic lâu đời vào cuối những năm 1960 với số lƣợng vƣợt

quá 60,000 tấn/năm. Do hạn hán và tình trạng bất ổn chính trị
trong những năm 1970 và 1980 làm cho sản lƣợng giảm
xuống đến mức thấp nhất khoảng 20,000 tấn/năm. Nigeria và
Sát là những nhà cung cấp khác với mức xuất khẩu khoảng
10,000 tấn/năm. Ƣớc tính sản lƣợng gum arabic hiện tại là
khoảng 40,000-50,000 tấn/năm. Châu Âu là thị trƣờng nhập
khẩu gum lớn nhất với sản lƣợng trung bình khoảng 30,000
tấn/năm trong đầu những năm 1990. Pháp và Anh cũng là
những nhà nhập khẩu lớn (với sản lƣợng khoảng 9,700 đến
TIỂU LUẬN PHỤ GIA THỰC PHẨM GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
24

10,000 tấn/năm trong giai đoạn 1989-1995), mặc dù phần lớn số lƣợng này đƣợc tái xuất
khẩu trở lại. Trong giai đoạn này Pháp đã cho thấy xu hƣớng phát triển của mình khi mà
Anh có những dấu hiệu suy thoái. Đức và Ý là hai thị trƣờng lớn tiếp theo khi tiêu thụ
trung bình từ 3700 đến 4200 tấn/năm so với cùng kỳ. Ngoài thị trƣờng Châu Âu, Mỹ
cũng là một thị trƣờng lớn khi có mức nhập khẩu đạt 10,000 tấn trong năm 1994. Nhật
Bản nhập khẩu khoảng 2,000 tấn/năm.
Sự thay đổi trong hệ thống cung cấp trong 20-30 năm qua đã tác động mạnh về giá
cả cũng nhƣ thị trƣờng cung ứng. Khi nguồn nguyên liệu cung cấp đã gần nhƣ cạn kiệt
vào những năm 1970 thì giá của loại gum này đã tăng từ 1500 USD đến 5000 USD/tấn
và sau đó thì lên khoảng 8000 USD. Nhƣng giá cả của nó vẫn chƣa đạt đến mức tƣơng
đƣơng nhƣ ngày nay khi mà lạm phát đang gia tăng một cách đáng kể và lƣợng sản
phẩm sản xuất ra không đủ để cung cấp cho thị trƣờng.
Năm 1996, giá cả trở nên ổn định khoảng 5000 USD/năm nhƣng điều đáng ngạc
nhiên là giá nguyên liệu tại Sudan chỉ khoảng 2500 USD/tấn gây khó khăn cho ngành
công nghiệp ở nơi này. Những nhà thƣơng gia ở tại quốc gia này đã nắm giữ hầu hết sản
lƣợng khoảng 42.000 tấn . Đến năm 1998, giá mỗi
tấn gum thô giảm xuống, chỉ còn 1800 USD,tƣơng
đƣơng với giá ở Mỹ trong những năm 1970 và

thấp hơn ở Châu Âu. Lạm phát ở Sudan là cơ hội
cho những ngƣời thu mua gum nhƣng đồng thời
cũng làm giảm doanh thu cho quốc gia này. Giá
thấp gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến việc trồng
và thu hoạch loại gum này tại Sát do chi phí đã
gần bằng với sơ tiền thu đƣợc. Hiện nay, thật khó
để chắc chắn rằng sẽ có thể đảm bảo nguồn cung
cho thị trƣờng do việc sản xuất gum còn gặp nhiều
khó khăn.
Nhƣng với talha thì lại khác.Cho tới bây giờ,talha chỉ là một loại gum thứ hạng
đƣợc sử dụng nhƣ một lợi thế về giá cả hoặc khi nguồn cung cấp hashab khan hiếm. Vào
năm 1995, giá của chúng vào khoảng 500 USD/tấn. Tuy nhiên gần đây,những lợi ích của
talha trong các loại đồ uống đã đƣợc phát hiện nên giá trị của chúng đã đƣợc nâng cao
đáng kể . Tuy nhiên, điều này đã làm dấy lên một công cuộc thu mua loại gum này. Ở
Sudan nguồn nguyên liệu này đã cạn kiệt và họ cũng chƣa có kế hoạch phát triển sản
xuất. Chính phủ nƣớc này chỉ chú trọng vào việc duy trì các đồn điền trồng hashab và
cây talha chỉ dùng để xản xuất than. Có dấu hiệu cho thấy nhu cầu sử dụng gum này
ngày càng tăng nên chính phủ cũng sẽ có những điều chỉnh để có thể đáp ứng nhu cầu
của thị trƣờng. Một số các nƣớc coa nguồn tài nguyên này đang tìm kiếm các nguồn vật