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一、结构组成
1. 基本结构：角豆胶是以半乳甘露聚糖为主要成分的高分子化合物。其主链由β-D-吡喃甘露糖和α-D-吡喃半乳糖通过1,4-糖苷键连接而成，其中甘露糖与半乳糖的比例约为4:1。
2. 分子量：角豆胶的相对分子质量范围较广，一般在30万到600万道尔顿之间，这使其具有独特的物理化学性质。
二、理化性质
1. 溶解性：角豆胶能够溶于热水或冷水中，形成黏稠溶液。在冷水中，它需要较长时间才能完全溶解，而在热水中则能迅速溶解。其溶解度随温度的升高而增加。
2. 黏度：角豆胶水溶液具有高黏度，且其黏度随浓度的增加而显著提高。在低剪切速率下，角豆胶溶液表现出较高的黏度；随着剪切速率的增加，黏度逐渐降低，显示出典型的非牛顿流体特性。
3. pH稳定性：角豆胶溶液在广泛的pH范围内（3.5-11）保持稳定，不易发生水解或降解反应。这使得它在食品加工中具有广泛的应用前景。
4. 盐类稳定性：角豆胶溶液对盐类稳定，但高价电解质（如氯化铝）可使其沉淀。此外，酸（尤其是无机酸）和氧化剂可使其盐析，降低黏度。然而，预先添加明胶、卡拉胶、蔗糖等可在一定程度上防止盐析现象。
5. 热稳定性：角豆胶具有良好的热稳定性，在高温下不易分解。但在80-120℃时，其溶液的黏度会逐渐降低。
6. 凝胶特性：虽然角豆胶本身无法形成凝胶，但它与黄原胶、琼脂、卡拉胶等亲水胶体有良好的凝胶协同效应，可通过复配形成弹性果冻。此外，角豆胶还能与硼砂反应形成可逆性凝胶，这种凝胶在加热时可转变为溶液，在冷却时又可恢复为凝胶。
7. 表面活性：角豆胶具有一定的降低表面张力的能力，但其乳化能力较弱。在食品加工中，它常与其他乳化剂结合使用以改善乳化效果。
三、生理功能
1. 膳食纤维作用：角豆胶是一种膳食纤维，能够促进肠道蠕动，预防便秘和结肠癌的发生。同时，它还能吸附肠道中的有害物质并排出体外。
2. 血糖调节：角豆胶能够减缓食物在胃肠道内的消化速度，从而降低机体对葡萄糖的吸收速度和程度，起到降低餐后血糖的作用。对于糖尿病人来说，适量摄入角豆胶有助于控制血糖水平。
3. 减肥作用：角豆胶能够吸水膨胀形成高黏度的胶体溶液，延长胃排空时间并产生饱腹感，从而减少食物摄入量达到减肥目的。同时，它还能吸附脂肪并将其排出体外减少脂肪堆积。
四、安全性与应用
1. 安全性：角豆胶被认为对人体无害且无潜在毒性物质生成。联合国粮食及农业组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会已对角豆胶进行安全性评价并确定其日许量值无需规定。
2. 应用领域：由于角豆胶具有增稠、乳化、稳定等多种优良特性且安全性高因此在食品工业中得到广泛应用。它主要用于乳制品、冰淇淋、面包、饼干等食品的生产过程中以提高产品的品质和口感。此外角豆胶还可用于医药领域作为药物缓释剂和载体材料等。
1. GHS分类
- 急性经口毒性：根据现有数据，角豆胶在大鼠急性经口毒性试验中显示LD>2000 mg/kg bw且无动物死亡，表明其急性经口毒性为低毒。
- 皮肤刺激性：在家兔多次皮肤刺激试验中，采用0.1%的该原料进行试验，结果显示为无刺激性。
- 皮肤光毒性和光变态反应：未见皮肤光毒性和光变态反应。
- 皮肤致敏性：局部封闭涂皮（Buehler Test, BT）试验中，采用0.1%的该原料进行诱导接触和激发接触，未见皮肤变态反应。
- 遗传毒性：细菌回复突变试验和体外染色体畸变试验结果显示，未引起基因突变和染色剂畸变。
- 其他系统毒性：未收集到该系统毒性信息。
2. 风险术语：由于角豆胶被归类为低毒物质，因此没有特定的风险术语与之相关。然而，在使用任何化学品时，都应遵循基本的实验室安全操作规程，如佩戴适当的个人防护装备、避免吸入粉尘或烟雾等。
3. 安全术语：虽然角豆胶本身被认为是安全的，但在处理时应遵循一般的实验室安全实践，如避免直接接触眼睛、皮肤或吸入其粉末形式。
4. 急救措施：如果角豆胶不慎进入眼睛、皮肤或被吸入，应立即用大量清水冲洗受影响的部位，并寻求医疗帮助。对于摄入情况，通常不需要特殊处理，但如果有任何不适症状出现，应及时就医。
5. 消防措施：角豆胶不易燃，但应远离火源和热源，以防止包装材料着火。在发生火灾时，应使用适当的灭火剂进行扑救。
6. 泄漏应急处理：如果角豆胶发生泄漏，应立即采取措施防止其扩散，并使用适当的工具进行清理。清理过程中应佩戴适当的个人防护装备。
7. 废弃处置：废弃的角豆胶应按照当地法规进行处置。通常可以将其视为一般废物进行处理，但具体方法可能因地区而异。
8. 安全数据表：角豆胶的安全数据表（SDS）提供了关于其理化特性、毒性、急救措施、消防措施、泄漏应急处理和废弃处置等方面的详细信息。在使用角豆胶之前，建议仔细阅读SDS以了解相关的安全信息。
1. 感官指标
- 外观：角豆胶应为白色或黄白色粉末、颗粒或扁平片状，无臭或有轻微的气味。
- 颜色：产品应呈现均一的颜色，不应有明显色差。
- 气味：无异味，若有特殊气味，可能表示产品已受污染或变质。
- 口感：如果用于食品中，角豆胶应无不良口感，且不影响最终产品的风味。
2. 理化指标
- 多糖含量：角豆胶的主要成分是半乳甘露聚糖，其含量应在75%以上。
- 黏度：在1%水溶液中，25°C下的热粘度应为2700±200厘泊。
- pH值：1%水溶液的pH值应在6.5±1.0之间。
- 干燥失重：应不超过14%，以确保产品的稳定性和纯度。
- 总灰分：应不超过1%，表明无机杂质含量较低。
- 蛋白质：含量应不超过7%，以保证产品的纯度。
- 酸不溶物：应不超过4%，确保产品中的不溶性物质含量低。
3. 微生物指标
- 菌落总数：应控制在一定范围内，通常不得超过10^5 CFU/g。
- 霉菌和酵母：应控制在10^3 CFU/g以下，以避免产品发霉变质。
- 致病菌：不得检出沙门氏菌、大肠杆菌等致病微生物。
4. 重金属和有害物质限量
- 砷（以As计）：含量不得超过0.0003%。
- 铅（以Pb计）：含量不得超过0.001%。
- 重金属（以Pb计）：总量不得超过0.002%。
5. 特定应用要求
- 溶解性：角豆胶应能在冷水中分散并部分溶解，而在80℃时完全溶解。
- 稳定性：在pH值3.5至9.0的范围内，角豆胶的黏度几乎不受pH值的影响，但在pH值小于3.5或大于9.0时，黏度会降低。
- 兼容性：角豆胶与多种食品添加剂如明胶、卡拉胶等有良好的相容性，可以增强凝胶效果。
- 耐盐性：食盐、氯化镁、氧化钙等溶液对其黏度无影响，但酸（尤其是无机酸）、氧化剂会使其盐析，降低黏度。
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