第一節(jié) 瓜爾膠的定義
瓜爾膠，英文名為“guargum”，是從廣泛種植于印巴次大陸的一種豆科植物——瓜爾豆中提取的一種高純化天然多糖。（可研報(bào)告）
第二節(jié) 瓜爾膠的發(fā)展歷程
瓜爾膠的最初出現(xiàn)是作為刺槐豆膠(Locustbeangum）的替代品而產(chǎn)生的。在此之前，刺槐豆膠被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)并造成了需求緊張。后來 研究 證明，雖然瓜爾膠和刺槐豆膠均為聚半乳糖甘露糖，但二者在化學(xué)組成和行為上有著明顯的區(qū)別。刺槐豆膠要達(dá)到最大粘度需要高溫水煮，而瓜爾膠在冷水中就可以水化?；瘜W(xué)組成上，刺槐豆膠平均每4個(gè)甘露糖單元才有1.5個(gè)乳糖支鏈。所以瓜爾膠分支單元數(shù)為刺槐豆膠的2倍。而這被認(rèn)為是瓜爾膠比刺槐豆膠更容易水化和氫鍵結(jié)合活性更大的主要原因。除此之外，瓜爾膠的成本僅是刺槐豆膠的一半。
瓜爾膠直鏈上沒有非極性基團(tuán)，大部分伯羥基和仲羥基都處在外側(cè)，而且半乳糖支鏈并沒有遮住活性的醇羥基。因而瓜爾膠具有最大的氫鍵結(jié)合面積，當(dāng)與纖維結(jié)合時(shí)，形成的氫鍵結(jié)合距離短，結(jié)合力大。為賦予瓜爾膠更好的使用性能，通常對(duì)瓜爾膠原粉進(jìn)行化學(xué)改性。瓜爾膠的改性主要有兩個(gè)方向：一是在分子鏈上引入陽離子基團(tuán)，從而獲得一定的正電性。如用季銨鹽3-氯2-羥丙基氯化銨與瓜爾膠原粉在有機(jī)溶劑中醚化反應(yīng)生成陽離子瓜爾膠。這種帶正電的改性瓜爾膠便可以與帶負(fù)電的纖維、填料粒子相互作用從而提高原有的助留、助濾和增強(qiáng)效果。另一改性方向便是設(shè)法增加瓜爾膠分子鏈的長度，增大其分子量，從而增強(qiáng)其架橋連接能力。陽離子瓜爾膠在冷水中可溶，這與陽離子淀粉相比是一個(gè)很大優(yōu)勢。
另外，許多淀粉分子形成螺旋狀結(jié)構(gòu)，而瓜爾膠分子則形成直鏈結(jié)構(gòu)。所以瓜爾膠的活性基團(tuán)比陽離子淀粉更容易與纖維接近，從而少量的陽離子瓜爾膠便可能達(dá)到較多量陽離子淀粉才能達(dá)到的使用效果。當(dāng)今，聚丙烯酰胺和改性淀粉廣泛應(yīng)用于造紙中的助留助濾劑。但其效果只能達(dá)到一定程度。它們?cè)谔岣邽V水的同時(shí)可能使纖維過度凝聚，從而降低紙頁勻度和強(qiáng)度。天然瓜爾膠作為造紙助劑時(shí)，可以提高紙頁強(qiáng)度,減少灰斑形成并提高紙頁勻度。但它的缺點(diǎn)便是造成濾水困難，從而降低了產(chǎn)量或提高了干燥負(fù)荷。而經(jīng)過化學(xué)改性的兩性或陽離子瓜爾膠則在很大程度上克服了這一弊病。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這些改性的瓜爾膠能在提高紙頁濾水的同時(shí)保持或提高紙頁勻度；通過吸附細(xì)小纖維和粒子可以進(jìn)一步改善濾水，同時(shí)提高一次留著率。而在過去，這兩方面都是互斥的。
由于陽離子瓜爾膠的有效性主要取決于它與纖維的親和性（即直接性）。鑒于這一點(diǎn)，陽離子瓜爾膠在黑液的存在下仍能有效地發(fā)揮作用。對(duì)于新聞紙、未漂硫酸鹽漿、廢紙漿等含有較多雜質(zhì)的漿料，隨著封閉水循環(huán)的推廣，陰離子垃圾的積累將顯著增加。這便會(huì)使得許多傳統(tǒng)的造紙助劑如陽離子聚丙烯酰胺(CPAM）等失去作用效果。陽離子瓜爾膠可以有效地克服這一點(diǎn)。實(shí)驗(yàn) 研究 發(fā)現(xiàn)，陽離子瓜爾膠在Zeta電位從-8mV到0mV范圍內(nèi)效果最好。該Zeta電位范圍與絕大部分造紙過程相吻合。
第三節(jié) 瓜爾膠在食品中的應(yīng)用
我國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760--2011）規(guī)定，在各類食品中瓜爾膠可按生產(chǎn)需要適量使用。
①用于冰激凌，可賦予制品潤滑和糯性的口感，并使冰激凌融化緩慢，提高產(chǎn)品的抗熱性能。另外用瓜爾膠穩(wěn)定的冰激凌可以避免冰晶的生成。在冰激凌、雪糕中瓜爾膠適宜添加量為0.2%~0.4%。如將瓜爾膠與黃原膠混合，用作冰激凌的穩(wěn)定劑，可使冰激凌結(jié)構(gòu)更致密，細(xì)膩度和膨脹率提高。
②用于即食面，瓜爾膠可使面團(tuán)柔韌，切割時(shí)面條不易斷裂。油炸時(shí)可避免面條吸入過多的油，使面條爽滑、不油膩，水煮不渾湯。可提高非油炸面條的彈性，防止面條在干燥過程中粘連，縮短烘干時(shí)間。瓜爾膠還廣泛用于炸薯?xiàng)l、蝦條等膨化食品，用量為0.1%~0.3%。
③用于面包、糕點(diǎn)等使彈性增加，膨脹起發(fā)性好，蜂窩狀組織均勻細(xì)密，斷面不掉渣，添加量0.1%~0.5%；用于餅干使之光滑，防止油滲出，破碎率降低，口感細(xì)膩，添加量為0.1%~0.5%。
④用于飲料及乳制品，有增稠、穩(wěn)定作用，防止制品分層、沉淀，并使產(chǎn)品富有良好的滑膩口感。添加量為0.05%~0.5%。
⑤用于罐頭食品，使肉、菜表面包一層稠厚的肉汁。
⑥在調(diào)味汁和沙拉調(diào)味品食品中是利用了瓜爾膠在低濃度下可產(chǎn)生高黏度的性質(zhì)。
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