Гуммиарабик ( камедь акации , камедь судани , сенегальская камедь и другие названия [a] ) — это натуральная камедь, изначально состоящая из затвердевшего сока двух видов дерева акации , Senegalia senegal [2] и Vachellia seyal . Однако термин «гуммиарабик» на самом деле не указывает на конкретный ботанический источник. [1] Камедь собирается в коммерческих целях с диких деревьев, в основном в Судане (около 70% мировых поставок) и по всему Сахелю , от Сенегала до Сомали . Название «гуммиарабик» ( al-samgh al-'arabi ) использовалось на Ближнем Востоке, по крайней мере, еще в IX веке. Гуммиарабик впервые попал в Европу через арабские порты и поэтому сохранил свое собственное название. [3]
Гуммиарабик — это сложная смесь гликопротеинов и полисахаридов , в основном полимеров арабинозы и галактозы . Он растворим в воде, пригоден для употребления в пищу и используется в основном в пищевой промышленности и производстве безалкогольных напитков в качестве стабилизатора с кодом E414 (в США — I414). Гуммиарабик — ключевой ингредиент в традиционной литографии , используется в печати , красках , клеях , косметике и различных промышленных приложениях, включая контроль вязкости в чернилах и в текстильной промышленности , хотя менее дорогие материалы конкурируют с ним за многие из этих ролей. [ требуется цитата ]
Гуммиарабик был определен 31-м Комитетом Кодекса по пищевым добавкам, проходившим в Гааге с 19 по 23 марта 1999 года, как высушенный экссудат из стволов и ветвей Acacia senegal или Vachellia (Acacia) seyal семейства Fabaceae ( Leguminosae ). [4] : 4 В повторной оценке безопасности 2017 года, проведенной Группой по пищевым добавкам и источникам питательных веществ Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA), говорится, что, хотя приведенное выше определение справедливо для большинства образцов, продаваемых на международном уровне, термин «гуммиарабик» не указывает на конкретный ботанический источник; в некоторых случаях так называемый «гуммиарабик» мог даже не быть собранным с видов Acacia (в широком смысле), а вместо этого происходить, например, из Combretum или Albizia . [1]
Гуммиарабик является богатым источником пищевых волокон и в дополнение к его широкому использованию в пищевой и фармацевтической промышленности в качестве безопасного загустителя , эмульгатора и стабилизатора , он также обладает широким спектром преимуществ для здоровья, которые были явно доказаны в ходе нескольких исследований in vitro и in vivo . [5] Гуммиарабик не расщепляется в желудке, но ферментируется в толстом кишечнике в ряд короткоцепочечных жирных кислот . Он рассматривается как пребиотик , который усиливает рост и пролиферацию полезной кишечной микробиоты , и поэтому его прием связан со многими полезными для здоровья эффектами. [6] Эти преимущества для здоровья включают: [5] [7] [8] [9] [10] [11]
Смесь полисахаридов и гликопротеинов гуммиарабика придает ему свойства клея и связующего , которые съедобны для людей. Другие вещества заменили его там, где токсичность не является проблемой, так как пропорции различных химических веществ в гуммиарабике сильно различаются и делают его непредсказуемым. Он остается важным ингредиентом в сиропе для безалкогольных напитков и «твердых» жевательных конфетах, таких как мармеладки , зефир и шоколадные конфеты M&M's . Для художников это традиционное связующее вещество в акварельных красках и в фотографии для печати на гуммиарабике , и он используется в качестве связующего вещества в пиротехнических составах. Фармацевтические препараты и косметика также используют гуммиарабик в качестве связующего вещества , эмульгатора и суспендирующего агента или агента, увеличивающего вязкость . [12] Виноделы использовали гуммиарабик в качестве осветлителя вина . [13]
Это важный ингредиент в креме для обуви , и его можно использовать при изготовлении самодельных благовоний . Он также используется в качестве лизающего клея , например, на почтовых марках , конвертах и папиросной бумаге . Литографические печатники используют его для того, чтобы непрозрачные области пластины оставались восприимчивыми к воде. [14] Эта обработка также помогает остановить окисление алюминиевых печатных пластин в промежутке между обработкой пластины и ее использованием на печатном станке .
Гуммиарабик используется в пищевой промышленности в качестве стабилизатора , эмульгатора и загустителя в глазури , начинках, мягких конфетах, жевательной резинке и других кондитерских изделиях , [15] а также для связывания подсластителей и ароматизаторов в безалкогольных напитках . [16] Раствор сахара и гуммиарабика в воде, сироп гомме , иногда используется в коктейлях для предотвращения кристаллизации сахара и обеспечения гладкой текстуры.
Гуммиарабик — это сложный полисахарид и растворимое пищевое волокно , которое, как правило, считается безопасным для потребления человеком. У некоторых людей, принимающих большие дозы в 30 г (1 унцию) или более в день, наблюдается безвредный метеоризм . [1] Он не расщепляется в кишечнике , а ферментируется в толстой кишке под воздействием микроорганизмов; это пребиотик (в отличие от пробиотика ). Никакого нормативного или научного консенсуса относительно его калорийности не было достигнуто ; верхний предел в 2 ккал/г был установлен для крыс, но это недействительно для людей. Первоначально FDA США установило значение в 4 ккал/г для маркировки продуктов питания, но в Европе для растворимого пищевого волокна значение не было установлено . Обзор 1998 года пришел к выводу, что «на основе современных научных знаний только произвольное значение может использоваться в целях регулирования». [17] В 2008 году FDA направило письмо об отсутствии возражений в ответ на заявку на снижение номинальной калорийности гуммиарабика до 1,7 ккал/г. [18]
Гуммиарабик используется в качестве связующего вещества для акварельной живописи , поскольку он легко растворяется в воде. Пигмент любого цвета взвешивается в камеди акации в различных количествах, в результате чего получается акварельная краска. Вода действует как транспортное средство или разбавитель для разбавления акварельной краски и помогает переносить краску на поверхность, такую как бумага . Когда вся влага испаряется, камедь акации обычно не связывает пигмент с поверхностью бумаги, а полностью поглощается более глубокими слоями. [19]
Если используется мало воды, после испарения акациевая камедь действует как настоящее связующее вещество в пленке краски, увеличивая яркость и помогая предотвратить выцветание цветов. Гуммиарабик позволяет более тонко контролировать смывки, поскольку он облегчает дисперсию частиц пигмента. Кроме того, акациевая камедь замедляет испарение воды, что дает немного большее рабочее время. [ необходима цитата ]
Добавление небольшого количества гуммиарабика к акварельному пигменту и воде позволяет легче отделить пигмент от бумаги, поэтому может быть полезным инструментом при отделении цвета при рисовании акварелью. [19]
Гуммиарабик имеет долгую историю в качестве добавки к керамическим глазурям . Он действует как связующее, помогая глазури прилипать к глине до ее обжига, тем самым сводя к минимуму повреждения при обработке во время изготовления изделия. В качестве вторичного эффекта он также действует как дефлокулянт , увеличивая текучесть глазурной смеси, но также делая ее более склонной к осаждению в твердую лепешку, если она не используется в течение некоторого времени. [ необходима цитата ]
Обычно камедь готовят в виде раствора в горячей воде (обычно 10–25 г/л; от ¼ до ½ унции на пинту), а затем добавляют в глазурь после любого шарового помола в концентрациях от 0,02% до 3,0% гуммиарабика к сухому весу глазури. [20] При обжиге камедь сгорает при низкой температуре, не оставляя остатков в глазури. В последнее время, особенно в коммерческом производстве, гуммиарабик часто заменяют более очищенными и стабильными альтернативами, такими как карбоксиметилцеллюлоза .
Исторический процесс фотографии с использованием бихромата камеди использует гуммиарабик, смешанный с дихроматом аммония или калия и пигментом, для создания цветной фотографической эмульсии , которая становится относительно нерастворимой в воде при воздействии ультрафиолетового света . В конечном отпечатке акациевая камедь навсегда связывает пигменты на бумаге. [21]
Гуммиарабик также используется для защиты и травления изображения в литографических процессах , как с традиционных камней, так и с алюминиевых пластин. В литографии гуммиарабик сам по себе может использоваться для травления очень светлых тонов, например, тех, которые сделаны мелком номер пять. Фосфорная , азотная или дубильная кислота добавляется в различных концентрациях к акациевой камеди для травления более темных тонов вплоть до темно- черных . Процесс травления создает адсорбирующий слой камеди внутри матрицы, который притягивает воду, гарантируя, что чернила на масляной основе не прилипнут к этим областям. Камедь также необходима для того, что иногда называют бумажной литографией, печати с изображения, созданного лазерным принтером или фотокопировальным аппаратом. [ необходима цитата ]
Гуммиарабик также используется как водорастворимое связующее вещество в составе фейерверков . [22]
Арабиногалактан — это биополимер, состоящий из моносахаридов арабинозы и галактозы. Он является основным компонентом многих растительных камедей, включая гуммиарабик. 8-5' Нециклическая диферуловая кислота была идентифицирована как ковалентно связанная с углеводными фрагментами фракции арабиногалактан-белок. [23]
В то время как гуммиарабик собирали в Аравии и Западной Азии с древних времен, камедь акации к югу от Сахары имеет долгую историю как ценный экспортный товар. Экспортируемая камедь поступала из полосы деревьев акации, которая когда-то покрывала большую часть региона Сахель, южного побережья пустыни Сахара , которая простирается от Атлантического океана до Красного моря . Сегодня основные популяции видов акации , производящих камедь, встречаются в Мавритании , Сенегале , Мали , Буркина-Фасо , Нигере , Нигерии , Чаде , Камеруне , Судане , Эритрее , Сомали , Эфиопии , Кении и Танзании . [ требуется цитата ] Акацию добывают для получения камеди, сдирая кусочки коры, из которой затем выделяется камедь. Традиционно собираемая полукочевыми скотоводами пустыни в ходе их цикла перегона скота , камедь акации остается основным экспортным товаром нескольких африканских стран, включая Мавританию, Нигер, Чад и Судан. Общий мировой экспорт гуммиарабика в 2019 году оценивался в 160 000 тонн, восстановившись после кризисов 1987–1989 и 2003–2005 годов, вызванных уничтожением деревьев пустынной саранчой . [ требуется ссылка ]
В 1445 году принц Генрих Мореплаватель основал торговый пост на острове Аргуин (у берегов современной Мавритании), который закупал камедь акации и рабов для Португалии. После слияния португальской и испанской корон в 1580 году испанцы стали доминирующим влиянием вдоль побережья. Однако в 1638 году их сменили голландцы, которые первыми начали эксплуатировать торговлю камедью акации. Производимая акациями Трарзы и Бракны , эта камедь акации считалась лучше той, что ранее добывалась в Аравии . К 1678 году французы вытеснили голландцев и основали постоянное поселение в Сен-Луи в устье реки Сенегал. [24] Гуммиарабик стал играть важную роль в текстильной печати и, следовательно, в доиндустриальной экономике Франции, Великобритании и других европейских стран. На протяжении всего 18 века их конкуренция за этот товар была настолько жесткой, что некоторые называли ее войнами за камедь. [25]
На протяжении большей части XVIII и XIX веков гуммиарабик был основным экспортным товаром французских и британских торговых колоний в современных Сенегале и Мавритании. К XVIII веку Западная Африка стала единственным мировым поставщиком акациевой камеди, а ее экспорт во французскую колонию Сен -Луи удвоился только за десятилетие 1830 года. Угроза обойти Сен-Луи и налоги, отправив камедь британским торговцам в Портендике , в конечном итоге привела эмират Трарза к прямому конфликту с французами. В 1820-х годах французы начали Франко-Трарзанскую войну 1825 года . [ необходима цитата ] Новый эмир, Мухаммад аль-Хабиб, подписал соглашение с королевством Ваало , расположенным прямо к югу от реки. В обмен на прекращение набегов на территорию Ваало эмир взял наследницу Ваало в качестве невесты. Перспектива того, что Трарза может унаследовать контроль над обоими берегами Сенегала, ударила по безопасности французских торговцев, и французы ответили, отправив большой экспедиционный корпус, который сокрушил армию Мухаммеда. Война побудила французов впервые расшириться к северу от реки Сенегал, возвестив о прямом французском вмешательстве во внутренние районы Западной Африки. [26] Африка продолжала экспортировать гуммиарабик в больших количествах — из районов Сахеля Французской Западной Африки (современные Сенегал, Мавритания, Мали, Буркина-Фасо и Нигер) и Французской Экваториальной Африки (современный Чад), а также из Судана, находившегося под управлением Великобритании , пока эти страны не обрели независимость в 1959–61 годах.
С 1950-х годов гуммиарабик доминировал в мировых поставках. [27] В начале 2020-х годов около 70% мировых поставок поставлялось из Судана, [28] при этом около 5 миллионов суданцев (более 10 процентов населения страны) напрямую или косвенно зависели от гуммиарабика в своих средствах к существованию. [29] После рыночных реформ в 2019 году официальные данные показали, что экспорт гуммиарабика из Судана составил около 60 000 тонн в 2022 году, но точные цифры установить сложно, поскольку часть производства находится в труднодоступных регионах. [27] [30] До реформ производство гуммиарабика в значительной степени контролировалось правительством Судана, и в некоторые периоды были попытки использовать его важность для мирового рынка в качестве рычага давления на другие страны. [27] [31] После суданского конфликта 2023 года экспорт гуммиарабика был прерван, что привело к падению его цены в Судане из-за сокращения возможностей экспорта продукта, в то время как международные компании, которые полагаются на него, пытаются диверсифицировать цепочку поставок гуммиарабика и найти альтернативные ингредиенты, которые можно использовать в качестве замены. [27] [32]
Гуммиарабик замедляет скорость всасывания некоторых лекарств, включая амоксициллин , из кишечника. [33]
В произведениях английского драматурга Уильяма Шекспира , голландского поэта Якоба Кэтса и других европейских поэтов XIII-XVII веков гуммиарабик представлял «благородный Восток». В Сахеле он является символом чистоты юности. [25]
