Monthly Archives: oktober 2010

Stabiliseringmedel: Polyoxietylensorbitanmonooleat (E433)

Polyoxietylensorbitanmonooleat, också känt som Tween 80 eller polysorbat 80, är en icke-jonisk surfanktant och emulsifierare som härrör från polyetoxylerat sorbitan och oljesyra, och används ofta i livsmedel som emulgeringsmedel eller stabiliseringsmedel. Tween 80 är en trögflytande, vattenlöslig gul vätska. De hydrofila grupperna i denna förening är polyetrar, också kända som polyetylengrupper, polymerer av etylenoxid. Inom gruppen polysorbater anger numret efter tween eller polysorbat dess lipofila grupp, i det här fallet oljesyra.

Det används också i vissa ögondroppar och hjälper till att lindra röda ögon och fungerar som lubricerande medel.

Tween 80 är särskilt vanlig i glass. Man lägger till en upp till 0,5-procentig koncentration, vilket gör glassen smidigare och lättare att hantera samt ökar motståndskraften mot smältning. Tillsats av detta ämne förhindrar att mjölkproteiner helt belägger fettdropparna. Det ger dem möjlighet att sluta sig samman i kedjor och nät, vilket håller kvar luften i blandningen och ger en fastare konsistens som håller formen när glassen smälter.

Tween 80 används också i shampoo och bubbelbad.

Inom medicinen

Tween 80 används som emulgeringsmedel vid tillverkning av läkemedel för parenteral tillförsel, framför allt i det antirytmiska Amiodaron (Cordaron). Det är också en del av den adjuvant som används i europeiska och kanadensiska influensavaccin. Tween 80 används också vid odling av Mycobacterium tuberculosis i Middlebrook 7H9.

Gardasil är ett vaccin mot livmoderhalscancer som också innehåller Tween 80.

Tween 80 och hälsan

I Europa och Amerika äter människor cirka 0,1 gram Tween 80 i livsmedel per dag. Vaccin mot influensa kan innehålla 0,000025 gram Tween 80 per dos.

I allmänhet är Tween 80 säkert och tolereras väl, även om ett litet antal person är allergiska mot detta ämne.

Råttor som utfodrats med foder innehållande upp till 5% Tween 80 uppvisade inga toxiska effekter. Tween 80 verkar inte vara cancerframkallande. (OSER BL, OSER M (November 1956). ”Nutritional studies on rats on diets containing high levels of partial ester emulsifiers. I. General plan and procedures; growth and food utilization”. J. Nutr. 60 (3): 367–90. PMID 13377228)

Vid en liknande studie 1956 visades inga reproduktionseffekter vid 5% men den minskade vid 20%. (OSER BL, OSER M (december 1956). ”Nutritional studies on rats of diets containing high levels of partial ester emulsifiers. II. Reproduction and lactation”. J. Nutr. 60 (4): 489–505. PMID 13385715)

En studie 1993 uttryckte farhågor för att Tween 80 kan minska råttors fertilitet. Babyråttor av honkön injicerades med Tween 80 4-7 dagar efter födseln. Det påskyndande råttornas mognad och orsakade förändringar i slidan och livmoderslemhinnan, hormonella förändringar, missbildningar på äggstockarna och degenerativa folliklar. (Gajdová M, Jakubovsky J, Války J (mars 1993). ”Delayed effects of neonatal exposure to Tween 80 on female reproductive organs in rats”. Food Chem. Toxicol. 31 (3): 183–90. doi:10.1016/0278-6915(93)90092-D. PMID 8473002)

En studie 1997 tittade på effekten av att konsumera tre doser efter kroppsvikt på 0,5%/dag och såg inga onormala förändringar på könsorganen, vilket är liktydigt med att en person på 70 kilo kan konsumera 350 gram per dag i 3 dagar. (Williams J, Odum J, Lewis RW, Brady AM (mars 1997). ”The oral administration of polysorbate 80 to the immature female rat does not increase uterine weight”. Toxicol. Lett. 91 (1): 19–24. doi:10.1016/S0378-4274(96)03863-5. PMID 9096282)

Enligt Annals of Allergy, Asthma and Immunology, årgång 95, nummer 6, december 2005 , ss. 593-599(7) ”är det aktuellt som en ‘dold’ induktor för anafylaktoida reaktioner” och ”Tween 80 identifierades som orsaken till anafylaktisk reaktion av ickeimmunologiskt ursprung hos patienten. Slutsatsen är att Tween 80 är ett allestädes närvarande lösningmedel som kan orsaka allvarliga ickeimmunologiska anafylaktoida reaktioner.” Studien inbegrep en gravid kvinna som drabbades av anafylaktiskt chock efter att ha fått dropp med multivitaminer innehållande tween 80.

En studie från 2008 drog slutsatsen att det inte fanns några observerbara biverkningar vid doser enligt kroppsvikt på upp till 1,85 milliliter per kilo/dag, vilket motsvarar en person på 70 kilo som äter 140 gram av detta ämne per dag i 21 dagar. Däremot kan tillförsel av 16.783 milliliter per dag till dräktiga råttor sänka kroppsvikten hos manlig och kvinnlig avkomma. Det motsvarar att man konsumerar ungefär 1,3 kilo Tween 80 per dag i 21 dagar. (Ema M, Hara H, Matsumoto M, Hirata-Koizumi M, Hirose A, Kamata E (januari 2008). ”Evaluation of developmental neurotoxicity of polysorbate 80 in rats”. Reprod. Toxicol. 25 (1): 89–99. doi:10.1016/j.reprotox.2007.08.003. PMID 17961976.)

Annonser

1 kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Stabiliseringsmedel: Polyoxietylensorbitanmonolaurat (E432)

Polyoxietylensorbitanmonolaurat (Tween 20) framställs syntetiskt genom en reaktion mellan etylenoxid och laurinsyra. Det tillhör gruppen polysorbater och är ett derivat av sorbitanmonolaurat.

Fettsyror isoleras och förestras med sorbitolsyra till nya fetter, ”fettsyreestrar av polyoxyetylensorbitan”. Det finns flera. Det är en klar gul till gulbrun oljelik vätska med svag lukt och bitter smak och hör till de nonjonaktiva tensiderna.

Mättade fettsyran laurinsyra ger ett laurat. Laurinsyra är huvudingrediens i kokosnötsolja och palmkärnolja. Det förekommer också i mänsklig mjölk (6,2% av det totala fettet), komjölk (2,9%), och getmjölk (3,1%).

Polysorbater är syntetiska emulgeringsmedel/stabiliseringsmedel som kan innehålla skadliga och cancerframkallande restsubstanser (etylenoxid, etylenglykol), öka upptaget av lipofila ämnen samt modifiera matspjälkningen av olika ämnen.

Är mycket lättlöslig i vegetabiliska oljor. Vattenlösning 2 % blir svagt sur till neutral (pH 4-8) och skummar vid omskakning. Kan hämma den konserverande effekten av parabener. Är hygroskopisk och måste därför förvaras tättslutet och torrt.

Tweens

Tweens (Polysorbat är ett handelsnamn) dök upp i USA på 50-talet. När kunniga i Sverige skrev om dem i mitten av 50-talet var de fortfarande nya och nästan okända. Idag är de vanliga som emulgeringsmedel i livsmedel och kosmetika och inte att undra på – de löser sig i allt och tål iblandning av allt.

I slutet av 50-talet började tweens komma in i europeiska farmakopéer och fick sin plats i den första nordiska 1964. Några är upptagna i dagens europeiska.

I maten

WHO rekommenderar att man begränsar det dagliga intaget till 10 milligram polyoxyetylensorbitanestrar per kilo kroppsvikt.

Används i glass, godis (till exempel halstabletter där den verkar som surfaktant och även hjälper till att sprida smaken av andra ingredienser), tuggummi, soppor, dieträtter och mjölk- och gräddliknade produkter. Eftersom den är särskilt stabil och relativt ogiftig används den i fläckborttagningsmedel samt i en del mediciner.

Övrigt

Används i laboratorietekniker som kallas immunoassayer, som exempelvis Western blot och Enzymkopplad immunadsorberande analys (ELISA).

Används inom farmakologin som ett hjälpämne som hjälper till att stabilisera emulsioner och suspensioner.

Fileatelister använder det för att ta bort frimärken från kuvert och ta bort skräp från frimärken utan att förstöra själva frimärket.

1 kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Stabiliseringsmedel: Polyoxietylenstearat (E431)

Polyoxietylenstearat är ett syntetiskt stabiliserings- och emulgeringsmedel som är förbjudet i Australien och i USA sedan 1952. Icke godkänt i Sverige före inträdet i EU. Ämnet framställs genom en reaktion mellan etylenoxid och stearinsyra, en fettsyra som kan vara tillverkad av fett från djur, exempelvis gris. Säljs under bland annat namnet Pegosperse. Det tillhör gruppen polysorbater.

Ämnet används i vin, diverse hushållsprodukter, som exempelvis glass, bröd, bullar och munkar, kosmetika, geler, textilier, polish och papper. Används som skadedjursbekämpningsmedel mot exempelvis plattmaskar och rundmaskar.

Det finns en uppenbar cancerrisk eftersom ämnet visat sig cancerframkallande i djurförsök, där möss fått hudcancer efter applikation på huden. Kan innehålla ohälsosamma biprodukter.

Det finns två huvudsakliga metoder för att tillverka detta ämne. I metoden som kallas ”Repco” och ”sta-Soft” esterifieras polyetylenglykolet med hjälp av kommersiell stearinsyra. ”Myrj 45”, å sin sida, framställs genom att åtta mol etylendioxid reagerar med en mol kommersiell stearinsyra.

Därför är Myrj 45 delvis en ester bestående av kommersiell stearinsyra och blandade polyoxyetylendioler, och innehåller ungefär 44% fettsyror och 53,2% oxyetylen. När estern förtvålas med alkali eller enzymatisk hydrolys med lipas, konverteras den till den ursprungliga stearinsyran och en blandning av polyoxyetylendioler. Myrj 45 är ett vitt, mjukt, vaxliknande eller degigt fast ämne var smältpunkt ligger inom 25-29 grader C; det är olösligt i vatten men kan röras ut, och i praktiken blandas den ut med margarin-liknande produkter eller andra ingredienser, eller läggs till separat.

Variationer i individers kost gör att det är omöjligt att rätt förutsäga den kvantitet av polyoxyetylenstearat som kan konsumeras av någon enskild person. Men det är dock möjligt att beräkna medelkonsumtionen per capita och en individs största förutsebara dagliga konsumtion.

Myrj 45 används i huvudsak i bakprodukter, som bröd, bullar och munkar. Man kan också förvänta sig polyoxyetylenstearat-liknande emulsifierare i glass och liknande.

Orsaken till att man lät förbjuda ämnet i USA på 50-talet förklarades i en rapport som publicerades 1953: ”Inga nya mattillsatser bör introduceras för mänsklig konsumtion eller fortsatt användande i kosten så länge som rimligt tvivel finns rörande dess säkerhet. De möjliga toxikologiska farorna med att blanda polyoxyetylenstearater i mat i teknologiskt önskvärda kvantiteter är kanske inte stora. Men ändå indikerar de experimentella studierna av polyoxyetylenstearats biologiska uppförande att det finns möjlighet till oönskade reaktioner. Denna möjlighet uppväger de argument som stödjer dess användande. I ljuset av ovanstående betänkande kan denna kommitté bara dra slutsatsen att tillgängliga data inte visar att polyoxyetylenstearater är säkra att användas i mat i enlighet med alla konsumtionsmönster och för alla segment av befolkningen.” (Food Protection Committe of the Food and Nutrition Board, The Safety of Polyoxyethylene Stearates for Use as Intentional Additives in Foods, 1953)

Lämna en kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Stabiliseringsmedel: E425 Konjakgummi

Konjakgummi (konjakglukomannan) är en vattenlöslig hydrokolloid som kommer från en planta som kallas konjak eller konjakknölkalla (Amorphophallus konjac). Den tillhör släkten Amorphphallus, knölkallasläktet. Den växter naturligt i varma subtropiska till tropiska Östasien, från Japan och Kina till Indonesien.

Den är perenn och växer ut från en stor knöl på upp till 25 centimeter i diameter. Dess enda blad är upp emot 1,3 meter tvärs över, parflikig, och indelat i ett flertal småblad, flikar. Blomställningen består av ett mörklila hölsterblad och en kolv. Hölsterbladet är vasformat och tros vara en fälla för insekter som skall hjälpa till med pollineringen. Vid basen av kolven sitter de egentliga blommorna som är starkt reducerade. Honblommorna sitter längst ner och består egentligen bara av en pistill. De är mottagliga för pollen från första blomningsdagen. Ovanför honblommorna sitter hanblommorna i en zon och de består bara av ståndare, andra organ är tillbakabildade. Hanblommorna öppnar sig först andra dagen, när honblommorna vissnat. Resten av kolven saknar blommor. De flesta arterna har illaluktande blommor, men det finns andra som doftar morot, anis, choklad, citronlikt eller fruktigt. Efter pollinering utvecklas honblommorna till frukter som i botanisk mening är bär. De är vanligen röda eller orange, men arter med blå vita eller gula frukter förekommer.

Knölen kallas ofta jams i dagligt tal, men den har inget samband med knölar av familjen Dioscoreaceae.

Odling och användning

Konjak odlas i Indien, Japan och Korea för sina stora stärkelserika knölars skull och används för att tillverka konjakgummi. Det brukar användas som veganersättning för gelatin.

I det japanska köket finns konjakgummi (känt som 蒟蒻/菎蒻; こんにゃく; konnyaku) med i rätter som oden. Det är ofta gråspräckligt och med en fastare konsistens än de flesta gelatingeler. Det har bara lite smak och den vanligaste sorten smakar vagt salt. Det värdesätts mer för sin konsistens än för sin smak.

Ito konnyaku (糸蒟蒻) är ett slags japansk mat som består av konjakgummi skuret i nudelliknande band. Det säljs vanligtvis i plastpåsar tillsammans med vatten. Det används ofta i sukiyaki och oden. Namnet betyder bokstavligen ”trådkonjak”.

Japansk konnyaku görs genom att man blandar konjakmjöl med vatten och kalkvatten. Man tillsätter ofta hijiki-alger, för dess karatärisktiska mörka färg och smak. Utan tillsats av färgämne är konnyaku blekvitt. Det kokas och kyls sedan för att stelna. Konnyaku som görs i nudelform kallas shirataki och används till mat som exempelvis sukiyaki och gyudon.

Konjakknölkalla äts i delar av Kinas Sichuan-provins; knölen kallas moyu (魔芋) och gelen kallas ”konjaktofu” (魔芋豆腐 moyu doufu) eller ”snökonjak” (雪魔芋 xue moyu).

Dess kemi

Huvudbeståndsdelen i konjakgummi är den vattenlösliga högmolekylära polysackariden glukomannan (40%), sammansatt av enheter av D-mannos och D-glukos i molförhållandet 1,6 : 1,0, som är sammankopplade med â(1-4)-glykosid. De kortare sidokedjorna är fästa med â(1-3)-glykosid, och acetylgrupper uppträder slumpmässigt i ett förhållande på ungefär en grupp per 9–19 sockerenheter. Huvudbeståndsdelen, glukomannan, har en genomsnittlig molekylvikt på 200 000 till 2 000 000.

Konjakgummi har nästan inga kalorier men ett mycket högt fiberinnehåll, 75% kolhydrat. Kostfiberhalten beräknas till minst 95% av torrvikten. Därför används det ofta i som dietmat.

Det har ett pH på mellan 6,0 och 9,0.

Det säljs som ett vitt, krämfärgat eller ljusbrunt pulver.

Dispergerbar i varmt eller kallt vatten, bildar en mycket viskös lösning med pH-värde mellan 4,0 och 7,0. Lösligheten ökar vid uppvärmning och vid mekanisk omrörning.

Bildning av termostabil gel

Bered en 2-procentig lösning av provet genom att värma det i kokande vattenbad under 30 minuter under ständig omrörning och sedan kyla lösningen till rumstemperatur. För varje gram av provet som används för att bereda 30 gram av den 2-procentiga lösningen, tillsätt 1 milliliter 10-procentig kaliumkarbonatlösning till det helt hydratiserade provet vid rumstemperatur. Värm blandningen i vattenbad till 85°C, och håll blandningen vid denna temperatur under två timmar utan att röra. Under dessa förhållanden bildas en termostabil gel. Vikositeten vid en 1-procentig lösning anges som minst 20 kgm-1s-1 vid 25 °C

Som fruktgelé

Konjakgummi används för att göra ett populärt asiatiskt fruktgelé som äts som mellanmål.

2001 utfärdade den amerikanska hälsovårdsmyndigheten FDA produktvarningar, kanske på grund av flera uppmärksammade dödsfall och nära-döden-fall på grund av kvävningar bland barn och äldre i San Fransisco-bukten medan de åt godis med konjakgummi. Därefter drogs många av de produkterna in i USA och Kanada. Till skillnad från gelatin och vissa andra vanliga förtjockningsmedel, smälter konjakgummi inte så lätt i munnen. Några produkter som fanns på marknaden bildade en gelé så stark att man bara kunde tugga det, inte krossa det med tungan eller genom att suga på det. Istället för att försiktigt trycka på den lilla mugg i vilken produkten serverades för att få ut och tugga produkten, kunde en naiv konsument försöka suga ut produkten med tillräckligt mycket kraft att man oavsiktligt täppte till luftstrupen med produkten. Detta godis har förbjudits i Europeiska Unionen. I Australien och Nya Zealand är konjakgummi helt förbjudet.

Lämna en kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Stabiliseringsmedel: Sorbitol (E420)

Sorbitol, även känt som glusitol eller sorbitolsirap, är en sockeralkohol och humektant som finns i vissa bär (bland annat rönnbär, rönnsläktet sorbus) och frukter. Den bildas även i små mängder i människokroppen. Sötman är ungefär hälften av sockrets. Den utvinns genom en reduktion av glukos och att man ändrar aldehydgruppen till en hydroxylgrupp.

Framställning

Sorbitol bildas av glukos genom hydrogenering.

Användning

Sötningsmedel

Sorbitol är ett sockersubstitut, ett sötningsmedel. Den kan ibland listas som en inaktiv ingrediens i viss mat och vissa produkter. Sorbitol är ett näringssötningsmedel eftersom det ger kostenergi: 2,6 kilokalorier (11 kilojoule) per gram mot i medeltal 4 kilokalorier (17 kilojoule) för kolhydrater. Det används ofta i dietmat (inklusive lightdrycker och glass), karameller, hostmedicin och sockerfria tuggummin.

Laxerande

Sorbitol kan också användas som ett ickestimulerande laxermedel via oral suspension eller lavemang. Det fungerar genom att det drar in vatten i tjocktarmen och på så sätt stimulerar tarmfunktionen. Sorbitol har ansetts som säkert för äldre, även om man inte bör använda det utan att först ha konsulterat läkare.

Inom medicinen

Sorbitol används i bakteriekulturmedium för att skilja patogenen Escherichia col 0154:H7 från de flesta andra strängar av E. coli eftersom den vanligtvis inte är kapabel att jäsa sorbitol, men det kan 93% av alla kända E. coli-strängar.

Sorbitol kombinerat med kayexalate (natriumpolystyrensulfonaten) hjälper kroppen att göra sig av med överskott av kaliumjoner i hyperkalemiskt tillstånd. Kayexalatet byter ut natriumjoner mot kaliumjoner i tarmen, medan sorbitol bidrar till att eliminera det.

Hälso- och sjukvård, livsmedel och kosmetika

Sorbitol används ofta i modern kosmetika som ett fuktighetsbevarande medel, förtjockningsmedel och stabiliseringsmedel. Det används ofta i munvatten och tandkräm. Vissa transparanta geler kan bara göras med sorbitol eftersom det har ett brytningsindex som är tillräckligt högt för transparanta formler.

Sorbitol används som en frysskyddsmedeltillsats (blandat med sackaros och natriumpolyfosfater) vid framställning av surimi, en mycket raffinerad fiskpasta som ofta tillverkas av kummel eller alaska pollock (Theragra chalcogramma), som används till exempelvis crabsticks. Den används också som fuktighetsbevarande medel i vissa cigaretter.

Sorbitol används ibland som sötningsmedel och fuktighetsbevarande medel i kakor och andra livsmedel som inte är märkta som lightprodukter.

Medicinsk betydelse

Även i avsaknad av sorbitol i kosten, tillverkar cellerna visst sorbitol naturligt.

Aldosreduktas är det ett enzym i sorbitol-aldosreduktasvägen som ansvarar för reduktionen av glukos till sorbitol, samt reduktionen av galaktos till galaktitol. För mycket sorbitol fångat i retinalcellerna, cellerna i ögats lins, och Schwanncellerna, som bildar myelin i de perifera nerverna, kan skada dem, vilket leder till retinoapti, katarakter respektive perifer neuropati. Aldosreduktashämmare, ämnen som hindrar eller bromsar aldosreduktas, undersöks för närvarade som ett sätt att förhindra eller sakta ner dessa komplikationer, vilka ofta förekommer där man fastställt långt gången hyperglykemi som en följd av dåligt kontrollerad diabetes. Man tror att dessa medel kan bidra till att förhindra ansamling av intercellulär sorbitol som leder till cellskador hos diabetiker.

Man vet inte riktigt varför aldosreduktas konverterar glukos till sorbitol. Det man vet är att för diabetiker är omvandlingen mångdubblad. Faran består i att sorbitolet snabbt lämnar cellerna och inte används av kroppen, utan ackumuleras och drar till sig vatten. Det får cellerna att svälla, vilket kan resultera i skador på nerver, ögon, njurar, blodkärl och även att katarakter utvecklas.

När det gäller diabetes har den medicinska forskningen fram till nu fokuserat på mer och mer exakta metoder för att kontrollera blodglukosnivåerna som ett sätt för att avvärja långtgående komplikationer. Vissa framsteg har gjorts och nya högteknologiska metoder för att föra in insulin i kroppen kanske kan åstadkomma det. Men diabetiker har fortfarande oundvikligt stora förändringar i blodglukosnivåerna och mediciner som reducerar sorbitolnivåerna genom att bromsa adlosreduktasenzymet betraktas som ett enklare och effektivare sätt att nå samma resultat.

Farorna med överdriven sorbitolackumulation verkar klara. Blindhet och amputationer är inte ovanliga. Ingen nerv i kroppen är undantagen och resultaten är ofta tragiska. Skadorna visar sig till en början som en stickande, kittlande känsla i händer och fötter och kan utvecklas till domningar. Diabetiker kan skada sig allvarligt utan att känna något.

En obesvarad fråga är om diabetiker bör undvika sorbitol.

En försiktig diabetiker undviker ämnet och alla alternativa ämnen. Många diabetiker upplever en ökning av blodsocker nivåerna när de utsätts för ämnen som sorbitol.

Negativa medicinska effekter

Sorbitol kan förvärra den tarmsjukdom som kallas irritabel tarm (IBS eller Irritable Bowel Syndrome, egentligen en symptomgrupp) och likande mag-tarmbesvär, vilket resulterar i svåra magsmärtor för de drabbade, även då bara små mängder förtärt, eftersom sorbitol agerar som ett subtrat för jäsning av bakterier.

Överdos

Intag av stora mängder sorbitol kan leda till magsmärtor, gas och lätt till svår diarré. Sorbitolintag på 20 gram per dag i form av sockerfritt tuggummi har lett till svår diarré och oavsiktlig viktminskning på grund av att sorbitol startar den så kallade osmotiska tarmrensningen.

Sorbitol är en polyalkohol som varken smälts eller absorberas av tunntarmen. Det passerar till tjocktarmen där det är pådrivande i den osmotiska tarmrensningen. Det innebär att sorbitolet passerar genom slemhinnan i tarmen och får vätska (mestadels vatten) att passera i motsatt riktning via osmos. Avföringen blir vattnig och kan leda till uttorkning och med tiden till andra konsekvenser, som felaktig upptagning av näringsämnen.

Lämna en kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Stabiliseringsmedel: Gellangummi (E418)

Gellangummi är en vattenlöslig polysackarid som produceras med hjälp av en bakterie som kallas Pseudomonas Elodea.

Kompositionen och strukturen hos rent gellangummi som produceras genom kommersiell jäsning är identisk med den naturligt förekommande polysackarid som framställs av Sphingomonas elodea på näckrosor.

Det finns två typer, med högt eller lågt acylgruppsinnehåll. Lågt acylgellangummi ger icke-elastiska, spröda geler, medan högt acylgruppsinnehåll ger mjuka, mycket elastiska icke-spröda geler. Genom att variera förhållandena mellan de två typerna ger gellangummi ett brett utbud av texturer.

Något unikt med gellangummi är möjligheten att suspendera samtidigt som man ger minimal viskositet genom bildandet av en unikt fungerande flytande gellösning. Flytande gellösningar uppvisar en uppenbar sträckgräns, dvs en ändlig stress som måste överskridas innan systemet flödar. Dessa system är mycket bra på att suspendera partikelmateria eftersom suspensionen, förutsatt att stressen som utövas på partiklarna genom gravitationskraften är mindre än sträckgränsen, kommer att förbli stabil.

Andra viktiga egenskaper hos flytande gellangummigeler är temperaturen när det når fasthet, strukturgraden och dess termiska stabilitet. Alla dessa egenskaper är, liksom när det gäller normala geler utan skjuvningsinverkan, beroende av koncentrationen, typ och koncentrationen av gelbildande joner.

Denna multifunktionella hydrokolloid kan användas i små mängder i en mängd olika produkter som kräver gelbildning, texturering, stabilisering, suspendering, ytfilmbildning och strukturering.

Kemisk struktur

Polymerens upprepningsenhet är en tetrasackarid som består av två D-glukosrester, en L-rhamnosrest och en D-glukoronsyrarest. Tetrasackaridens upprepningsenhet har följande struktur: [D-Glc (β1 → 4) D-GlcA (β1 → 4) D-Glc (β1 → 4) L-RHA (α1 → 3) n]. Som framgår av formeln är tetrasackaridenheterna anslutna till varandra via en (α1 → 3) glykosidbindning.

Ett mikrobiologiskt geleringsmedel

Gellangummi, som av en del leverantörer säljs som ApplieGel, Phytagel eller Gelrite, används främst som förtjockningsmedel, ett alternativ till agar, i mikrobiologiska kulturodlingar. Det klarar en värme på 120°C , vilket gör det särskilt användbart vid kultivering av termofiler. Det behövs bara ungefär hälften så mycket gellangummi som agar för att nå en likvärdig styrka, även om den exakta strukturen och kvaliteten beror på koncentrationen hos de tvåvärda katjonerna. Gellangummi används som geleringsmedel i cellkulturanläggningar i petriskålar, eftersom det ger en mycket klar gel som underlättar optiska mikroskopanalyser av celler och vävnader. Även om det marknadsförs som trögt, visar experiment med Physcomitrella patens-mossa att valet av geleringmedel – agar eller Gelrite – påverkar fytohormonkänsligheten hos anläggningens cellkultur.

I maten

Som livsmedelstillsats används gellangummi som förtjockningsmedel, emulgeringsmedel och stabiliseringsmedel. Det var en integrerad del en läsksort som kallades Orbitz, som såldes i vissa länder men som inte produceras längre. Den läsksorten kännetecknades av sina små ätbara kulor som inte flöt till toppen. De höll sig stabiliserade i läsken tack vare att kulorna hade en densitet liknade den hos vätskan omkring den och en suspension som bibehölls genom något som liknade ett mikroskopiskt spindelnät – en stödmatrix – av gellangummi, som hade nästan samma klarhet som vatten och förbättrades med hjälp av socker.

Gummit används i sojamjölk för att behålla sojaproteinet suspenderat i mjölken. Det används också i havremjölk.

Förutom att användas i drycker och sojamjölk används gellangummi också mjölkprodukter som glass och yoghurt. Eftersom gummit är värmetåligt och har en låg viskositet vid höga temperaturer är det användbart i produkter som genomgår värmebehandlingar, exempelvis UHT (ultrahög temperatur) och HTST (High Temperature Short Time).

Det används också när man tillverkar gelégummin som ska ha mer än en färg eller smak, vara spröda eller elastiska. Gellangummit skänker stabilitet under tillverkning och lagring.

I läkemedelsindustrin

Vid medicintillverkning används gellangummi för att tillverka tabletter som är lätta att dosera och svälja. Det används också för kontrollerat eller bibehållet utsläpp av diverse mediciner och även för beredning av mikroinkapsling. Biotillgängligheten hos teofyllin från gellangeler ökar 4 till 5 gånger hos råttor och 3 gånger hos kaniner jämfört med kommersiellt bibehållet utsläpp av flytande läkemedelsformer. Genom att tillsätta gellangummi till läkemedelsberedningar skulle upptag via nässlemhinnan kunna bli möjligt för fler läkemedel än idag.

Lämna en kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Stabiliseringsmedel: Tarakärnmjöl (e417)

Caesalpinia spinosa

Tarakärnmjöl (taragummi) framställs ur fröna från en liten baljväxt, Caesalpinia spinosa, mer känt som Tara, som ingår i Bresiljesläktet (Caesalpinia). Det är en vanlig prydnadsväxt tack vare dess stora färgglada blommor och baljor.

C. spinosa blir normalt 2-5 meter hög. Barken är grå med spridda taggar och håriga kvistar. Den hör hemma i Peru och kan hittas över hela norra, västra och södra Sydamerika, från Venezuela till Argentina. Den har blivit inplanterad i de torrare delarna av Asien, Mellanöstern och Afrika och har blivit naturaliserad i Kalifornien.

Generellt sett är den resistent mot de flesta patogener och skadedjur, växer på allt mellan 0 och 3000 meter över havet, tål torrt klimat och dålig jordmån inklusive jordar med hög sand och stenhalt. För att avge frön måste jorden vara beredd (förbehandlad för att bryta den fysiska dvalan) och unga plantor bör omplanteras till fältet när de nått 40 centimeter. Träden blir mogna och ger skörd efter 4-5 år. Mogna skidor skördas normalt för hand och soltorkas vanligtvis före bearbetning. Om de bevattnas väl kan träden fortsätta att ge avkastning i ytterligare 80 år, men de når sin höjdpunkt mellan 15 och 65 år.

Träden är en källa till tanniner baserade på struktur av gallussyrad kininsyra, så kallade taratanniner, som ofta används vid tillverkning av läder för möbler, en industri som är på frammarsch i Peru.

Dess egenskaper och användningsområden

Tarakärnmjöl är ett vitt eller beige, nästan luktfritt pulver som framställs genom att man separerar och mal frövitan hos C. spinosa. Den största delen av gummit är en galaktomannanpolymer som liknar de viktigaste ingredienserna i guarkärnmjöl och fruktkärnmjöl och används flitigt inom livsmedelsindustrin som förtjockningsmedel och stabiliseringsmedel. Det har bedömts vara säkert för komsumtion som livsmedelstillsats. En taragummilösning är mer lättflytande än en guarkärnmjölslösning i samma koncentration, men mer trögflytande än en fruktkärnmjölslösning. Man kan framställa tarablandningar med modifierad eller omodifierad stärkelse, vilket har förbättrat dess stabiliserings- och emulsifieringsegenskaper, och dessa används när man tillverkar bekvämlighetslivsmedel, som exempelvis glass och färdigmat.

Träden kan vara en god källa till virke och ved, och som ett slags levande staket. Vatten som kokas av skidan används för att döda loppor och andra insekter.

Fröna kan användas för att framställa svart färg och rötterna får att framställa mörkblå färg.

Medicin och hälsa

Det används medicinskt i Peru genom att man gör infusioner utav skidorna så att man kan gurgla det och på så vis behandla inflammerade tonsiller och tvätta sår. Det används också mot feber, förkylning och magont.

Det finns en risk för reaktioner hos den som är allergisk eller överkänslig mot ärtväxter, som till exempel soja och jordnötter.

Lämna en kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Stabiliseringsmedel: Karayagummi (E416)

Karayagummi (indisk dragant, Sterculia arabicum, sterkuliagummi) är ett naturgummi som produceras av Sterculia urens, ett träd som växer naturligt i Indien. (Det produceras också av S. villosa och några arter av Cochlospermum; S. urceolata och S. foetida i Indonesien, S. setigera i Afrika och S. caudata i Australien)

Sterculia (Sterculiaceae; kakaofamiljen) är ett släkte som i dagligt tal brukar kallas tropiska kastanjer. Namnet kommer från den romerske gödselguden, vilket syftar på den obehagliga doften hos många blommor av detta släkte, till exempel S. foetida. Det har ungefär 100 arter, av vilka 8 finns i Indien.

Många Sterculia-arter är hemvist och mat för vissa fjärilslarver, bland annat Bucculatrix xenaula, som lever enbart på träd ur detta släkte.

Sterculia urens

Sterculia urens

S. urens växer sig 15 meter högt med stora spretande grenar och tjock bark. Det har gröngula, små blommor i små vippor; grupperade, äggformade och cirka 2,5 centimeter i diameter, läderaktiga och röda, täckta med stickande strån. Faktum är att namnet urens, som betyder ‘sting’, syftar på dessa strån. Man brukar rosta och äta fröna. När det råder svält brukar man även äta de unga mjuka rötterna.

Kommersiell tappning av karaya sker genom att man glödgar, skalar av eller gör djupa snitt i trädkronans bas med en yxa eller liknande. Gummit samlas upp där det tränger ut genom naturliga sprickor i stammen, eller från snitt i barken, det stelnar sedan till halvgenomskinliga färglösa, svagt gula eller rödbruna droppar som luktar ättika. Det är slösaktigt och skadligt för träden, och leder ofta till att de dör. På grund av grova tappningsmetoder och överexploatering har antalet karayaträd minskat kraftigt.

Eftersom trädet inte odlas inom ramen för vanliga odlingar finns det allvarlig oro för förlust av den vilda arvsmassan hos S. urens. Regeringarna i Madhya Pradesh, Rajastan och Uttar Pradesh has förbjudit tappning och insamling av karayagummi för att åstadkomma återhämtning och regenerering av detta träd.

Fysiska egenskaper

Det högst värderade karayagummit är vitt, genomskinligt och nästan fritt från bark. De lägre klasserna varierar från ljust gul till brunt och kan innehålla så mycket som 3% olösliga orenheter. Pulveriserat karayagummi är vitt till gråvitt.

Löslighet

Karayagummit, liksom dragantgummi, är inte lösligt i vatten utan bildar en kollodial suspension (sol). Karayagummipulver sväller i kallt vatten så att en 3 till 4-procentig suspension bildar en tung gel med enhetlig jämnhet och textur. För högre koncentrationer är det nödvändigt att koka gummit under ångtryck för att göra det lösligt. En 20 till 25-procentig lösning kan beredas på detta sätt. Det ger en tjock, sirapsliknande vätska. Karayagummi bildar trögflytande suspensioner i hydroalkohollösningar som med en 60 till 35-procentig alkoholkoncentration.

Viskositet

Karayagummits viskositet beror till stor del på dess färskhet, det vill säga hur nyligen det har samlats in från träden. Viskositeten påverkas av klimat och tillväxtförutsättningar. Viskositeten påverkas även av lagring. Pulveriserat karaya uppvisar en minskad viskositet efter över 6 månaders lagring. Karayagummisuspensioner är känsliga för alkalier och uppnår maximal viskositet vid pH 8.5. Över detta pH tenderar suspensionerna att bli trådiga.

Kemiska egenskaper

Kemiskt är karayagummi en sur, komplex polysackarid med hög molekylärvikt bestående av sockerarterna D-galaktos, L-rhamnos och D-galakturonsyra och ättiksyra. Molekylärvikter så höga som 9,500,000 har rapporterats. Man brukar säga att det utgörs av en komplicerad heteropolymer kolhydrat som fungerar ungefär på samma sätt som linfrö och loppfrön – de sväller i vatten och kan binda upp till 40 gånger sin egen vikt.  Syratalet har funnits variera från 13.4 till 22.7. Variationen i syratal påverkas inte bara av provkällan utan också av dess ålder. Gummit har en egendomlig egenskap i att den avskiljer fri ättiksyra, en förlust som löst hänger samman med partikelstorleken. Man har också identifierat trimetylamin i hydrolysprodukterna. Karayagummi innehåller 12 till 14% fukt och mindre än 1% i syra olöslig aska.

pH

En lösning med 1% karayagummi har ett pH på 4,6. Om små mängder alkali tillsätts för att ändra pH till 7 eller 8, har gummit en förmåga att åstadkomma en bufferteffekt och gradvis reducera pH till syranivån.

Kompatibilitet

Karayagummi är kompatibelt med andraväxthydrokolloider samt proteiner och kolhydrater. Det finns tydligen en inkompatibilitet hos karayagummigeler med pyrilaminmaleat, en stark hydrotrop och antihistamin. Elektrolyter orsakar också en viskositetsminskning liksom överdriven syra. Alkalier gör att gelerna blir trådiga.

Konservering

Karayagummisuspensioner och geler kräver konserveringsmedel eftersom de kan bli föremål för bakteriella angrepp. De är lätta att bevara med blandning på högst 0,17% metyl och 0,03% propyl O-hydroxibensoat liksom mod glycerin och propylenglykol. Bensoesyra samt natriumbensoat i en 0,1-procentig koncentration kommer att effektivt konservera karayasuspensioner.

Dess användningsområden

Inom matindustrin

Matindustrin förbrukar mindre än 50% av allt karayagummi. Dess huvudsakliga funktion är att åstadkomma stabilitet genom sina bindande och emulgerande egenskaper. Vid 2,3 till 0,4% förebygger karaya att vatten blöder och formar stora iskristaller i isglass och sorbéer. Dess utmärkta vattenabsorberande och vattenhållande egenskaper tillsammans med dess utmärkta syrakompatibilitet gör att det lämpar sig för detta användningsområde. Karayagummi används i bredbara ostsorter eftersom det förhindrar att vattnet separerar sig och gör att de lätt blir bredbara när man använder upp till 0,8%. Karaya har också använts som stabiliseringsmedel i vanlig vispgrädde och i vispgräddeliknande produkter. Förutom att stabilisera marängpulver med sina bindande egenskaper ger karaya en större marängvolym i förhållande till fast proteinmängd. I kombination med karragenan bromsar karaya smakförsämringar och konsistens hos bröd- och munkblandningar och andra bakprodukter och förbättrar degens tolerans gentemot övermixning. De föredragna tillsatsnivåerna är 0,1 till 0,9% karaya med 0,02 till 0,1% karragenan. Inom köttproducering har karaya använts i 0-25 till 1,9-procentiga lösningar som emulgeringsmedel och bindemedel. Det fungerar genom att det absorberar vatten från isen som bildas vid slakt och uppskärning och genom att det emulsifierar protein, fett och fukt för att åstadkomma ett sammanhängande och slätt utseende hos den färdiga produkten.

Läkemedelsindustrin

En stor del av karaya används i två produkter. I den första, vanligt laxerande (till exempel Inolaxol), görs karaya vanligtvis med maskstorlekar på 8 till 30. När det absorberar vatten sväller de grova partiklarna enormt och bildar ett diskontinuerligt slem som är mycket effektivt som laxermedel.

Den andra viktiga produkten är som proteslim i vilket fall det fint pulveriserade gummit pudras på dentalplattan och sväller när det nuddar vid gommens fuktiga yta. Det ger plattan en bekväm och tätt sittande passform.

Övrigt

Eftersom karaya är relativt olösligt används det av många industrier, inklusive olja och gas, textil, papper och pappersmassa, läder och likande, ammunition och sprängämnen, elektriska produkter, lim och kosmetika. Det används också för att förfalska dragantgummi på grund av att de har liknande fysiska karaktärsdrag.

Det finns en stor efterfrågan på export av gummit från Indien. Dock minskade skörden från 6838 ton 1975-1976 till 461,3 ton 1990-1991. Under denna period ökade priset drastiskt från 7491 rupier till 83 361 rupier per ton.

Lämna en kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Stabiliseringsmedel: Xantangummi (E415)

Vete angripet av Xanthomonas campestris.

Vete angripet av Xanthomonas campestris.

Xantangummi är en polysackarid som används som livsmedelstillsats och reologisk modifierare. Det används ofta som förtjockningsmedel i livsmedel (bla. salladsdressingar) och stabiliseringsmedel (i exempelvis kosmetika för att förhindra att ingredienserna separerar sig). Det framställs genom jäsning av glukos eller sackaros med hjälp av den bakterie som kallas Xanthomonas campestris. Efter jäsningsperioden utfälls polysackariden från tillväxtmediumet med hjälp av isopropylalkohol, torkas och mals till ett fint pulver. Senare lägger man det till ett flytande medium för att bilda gummit.

Biosyntes

Syntes uppkommer från glukos som subtrat för syntes av nukleotidsockerprekursorerna uridindifosfatglukos (UDP-glukos), uridindifosfoglukoranat (UDP-glukuronat) och guanosindifosfatmannos (GDP-mannos) som krävs för att bygga den upprepande pentasackaridenheten. Det här länkar syntesen av xantan till den centrala kolhydratmetabolismen. Upprepningsenheterna är uppbyggda på undekaprenylfosfatlipidtransportörer som är förankrade i cellmembranet. Särskilda glykosyltransferas överför sockerbeståndsdelarna från nukleotidsockerprekursorerna till lipidtransportörerna sekventiellt. Acetyl- och pyrodruvsyrarester läggs till som ett ämne som inte är en kolhydrat. Mogna upprepningsenheter polymeriseras och exporteras på ett sätt som liknar polysackaridmekanismen hos Enterobacteriaceae. Gummits genklusterprodukter driver syntes, poylmerisation och export av upprepningsenheten.

Preparering

Polysackariden prepareras genom att man inokulerar en steril vattenlösning av kolhydrater, en kvävekälla, dikaliumvätefosfat och vissa spårämnen. Mediumet, vete, majs, soja, eller liknande, luftas väl och omrörs vilket gör att polymeren produceras extracellulärt in i mediumet. Den slutliga koncentrationen av xantan som man får varierar kraftigt beroende på produkionsmetod, bakteriestam och slumpmässiga variationer. Efter jäsning, som kan variera i tid från en till fyra dagar, utfälls polymeren från mediumet genom att man tillsätter isopropylalkohol, torkar och mal det för att få ett krämfärgat pulver som är lättlösligt i vatten eller saltlake.

Dess innehåll och egenskaper

100 ml väger cirka 41 gram. 100 gram är cirka 246 ml.

Det är lösligt i vatten som förtjockas och inte blir helt genomskinligt. Det är olösligt i olja.

Gelé av xantangummi får neutral reaktion (pH 6-8) men är användbart vid både surt och alkaliskt värde (pH 3-12).

Innehållet blir som följer: Natriumsalter, kaliumsalter och kalciumsalter av polysackarider med glukos, mannos och syror.

Pulvret förvaras torrt. Gelé av xantangummi är stabilt i sura, alkaliska och salta miljöer och tål temperaturförändringar bra.

Hos importörer av eteriska oljor för runt 35 kr per 50 gram och till ungefär samma pris i hälsokostbutiker som för råvaror till kosmetika.

Historia

Allene Rosalind Jeanes

Allene Rosalind Jeanes (1906–1995).

Det upptäcktes efter en omfattande forskningsinsats av Allene Rosalind Jeanes och hennes forskargrupp vid det amerikanska jordbruksdepartementet, vilket inbegrep screening av ett stort antal biopolymerer for dess möjliga användningsområden. Det började produceras kommersiellt av företaget Kelco under varumärket Kelzan i början av 60-talet. Det godkändes för användning i livsmedel i USA år 1968 efter omfattande djurförsök där man undersökte eventuell giftighet. Det är accepterat som en säker livsmedelstillsats i USA; Kanada, Europa och många andra länder.

Användningsområden

En av de mest anmärkningsvärda egenskaperna hos Xantangummi är dess förmåga att få till en stor ökning av viskositeten hos en vätska med hjälp av en liten mängd gummi, ungefär 1%. I de flesta livsmedel används under 0,5% och kan också förekomma i lägre koncentrationer. Viskositeten hos xantangummilösningar minskar med högre skjuvhastigheter, något som kallas pseudoplasticitet. Det innebär att en produkt som utsätts för skjuvtunning, oavsett om det beror på blandning, skakning eller till och med tuggande, kommer att tunnas ut, men när skjuvkrafterna tas bort tjocknar maten igen. En praktisk användning skulle kunna vara i en salladsdressing: xantangummit gör den tillräckligt tjock för att vila i flaskan och behålla blandningen relativt homogen, men skjuvkrafter genereras genom skakning eller att man häller den, och det tunnar ut den så att den rinner lätt. När den kommer ut ur flaskan försvinner skjuvkrafterna och den tjocknar igen och fastnar på salladen. Till skillnad från andra gummin är det mycket stabilt under stora temperatur- och pH-skillnader.

I livsmedel hittas xantangummi oftast i salladsdressingar och såser. Det bidrar till att oljan inte separerar sig genom att det stabiliserar emulsionen, även om det inte är ett emulgeringsmedel. Xantangummi hjälper också till att suspendera fasta partiklar, som exempelvis kryddor. Det används också i frysta livsmedel och drycker. Xantangummi skapar en behaglig konsistens i många glassar tillsammans med guarkärnmjöl och fruktkärnmjöl. Tandkräm innehåller ofta xantangummi. Den fungerar där som ett bindemedel för att behålla produktens enhet. Xantangummi används också i glutenfri bakning. Eftersom gluten i vetet måste utelämnas, används xantangummi för att ge degen eller smeten den ”klibbighet” som annars skulle uppnås med gluten. Xantangummi hjälper också till att förtjocka kommersiella äggsubstitut som gjorts på äggvita och ersätter fettet och emulgeringsmedlet i äggulan. Det är också det sätt som föredras för att förtjocka vätskor för de som har sväljningsproblem, eftersom det inte förändrar färg eller smak hos livsmedel och drycker.

Det finns inget RDI, men inta det inte torrt, eftersom det sväller och folk har kvävts av liknande produkter. Godkänt som Bra Miljöval av förtjockningsmedel. KRAV-godkänt emulgerings-, stabiliserings- och förtjockningsmedel. Xantangummi tillverkat i USA har troligen sitt ursprung i genmanipulerad majs, eller majs som blandats med sådan; man skiljer inte på dem.

Inom oljeindustrin

Inom oljeindustrin används xantan i stora mängder, vanligtvis för att förtjocka borrsmall. Dessa vätskor hjälper till att lyfta upp borrbitens fasta bitar tillbaka till ytan och efterfrågan på god kontroll av borrade fasta bitar har lett till ökad användning av xantangummi. Xantangummi gälls också till betong som hälls under vatten för att öka dess viskositet och förhindra ‘washout’.

Inom kosmetikaindustrin

Inom kosmetikaindustrin används xantangummi för att bereda vattengeler, vanligtvis tillsammans med bentonitlera. Det används också till olja-i-vattenemulsioner för att hjälpa till att stabilisera oljedropparna så att koalescens inte inträffar. Det har vissa skinuttorkande egenskaper. Xantangummi är en vanlig ingrediens i falskt blod och slime.

När man framställer hudläkemel blir det en halvgenomskinlig tjockflytande lösning. Det bildar en hinna på huden som skyddar och hjälper till att läka småskador. Vid 5% börjar blandningen bli kletig och geléet kännas dammig när den torkar på huden.

Produkten används också inom hårvård för att öka skumbildningen i schampo. Däremot ger den anjoniska laddningen risk för statisk elektricitet.

Som Djurfoder

Gummit används i mjölkersättning för kalvar och annat flytande djurfoder.

Xantangummi och hälsan

En undersökning av arbetare som utsatts för xantangummidamm hittade bevis för att problem med luftvägarna kunde knytas till exponering för xantangummidamm.

Allergi

Xantangummi kan utvinnas ur en uppsjö produkter som i sig själva är vanliga allergener, som majs, vete eller soja. Därför avråds person med känd överkänslighet eller allergi från mat som innehåller generiskt xantangummi. Det kan i alla fall vara bra att först bestämma xantangummits ursprung innan man konsumerar produkten.

Allergiska reaktioner kan utlösas hos person som är känsliga mot tillväxtmediumet, vanligtvis maj, soja eller vete. Man har exempelvis hittat spår av vetegluten i xantangummi som tillverkats med hjälp av vete. Det kan utlösa reaktioner hos människor som är mycket känsliga mot gluten. En del anser att det är en separat allergi mot xantangummi med symptom som liknar glutenallergi. Xantangummi är ”mycket effektivt laxerande” enligt en studie där man gav 18 volontärer 15 gram per dag i 10 dagar. Vissa människor reagerar på små mängder xantangummi, med symptom som uppblåst tarm och diarré.

2 kommentarer

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel

Stabiliseringsmedel: Gummi arabicum (E414)

Även om en del gummi flödar naturligt ur sprickorna i barken på A. senegal stimulerar kommersiella tappare flödet genom att de tar bort tunna remsor av barken, en åtgärd som kräver visst kunnande för att inte skada trädet. Tappning sker normalt en gång per år med början i oktober, slutet av regnperioden i Niger. Gummiskörden börjar ungefär fyra veckor efter remsning och kan upprepas med några veckors mellanrum därefter under flera månader. De flesta träd ger avkastning under cirka 10 år.

Även om en del gummi flödar naturligt ur sprickorna i barken på A. senegal stimulerar kommersiella tappare flödet genom att de tar bort tunna remsor av barken, en åtgärd som kräver visst kunnande för att inte skada trädet. Tappning sker normalt en gång per år med början i oktober, slutet av regnperioden i Niger. Gummiskörden börjar ungefär fyra veckor efter remsning och kan upprepas med några veckors mellanrum därefter under flera månader. De flesta träd ger avkastning under cirka 10 år.

Gummi arabicum (Arabiskt gummi, acacia, akaciagummi, acaciagummi, växtgummi, gummipulver, nilgummi, adengummi, senegalgummi, basragummi) är ett naturgummi. Det är den hårdnade saven som tagits från två akaciaträd – Acacia senegal och Acacia seyal. Det är inte arabiskt. Namnet syftar på att arabiska handelsmän brukade köpa upp det i nordöstra Afrika och sälja det till Europa. Efter de egyptiska utförselhamnarna kunde det specificeras som gummi alexandrinum (över Alexandria), gummi acanthinum (över Acanthus) och gummi thebaicum (över Thebe). Namn har också givits efter ursprung, som nilgummi, senegalgummi och tyskafrikanskt gummi. Otaliga sorter finns och länge förblev också termen arabiskt gummi ett samlingsnamn för alla slags förtjockande mjölksafter.

Gummit skördas kommersiellt från vilda träd utöver hela Sahel från Senegal och Sudan till Somalia, men historiskt har det odlats i arabvärlden och Västasien. Gummi arabicum är en komplex blandning av polysackarider och glykoproteiner som främst används inom livsmedelsindustrin som ett stabiliseringsmedel. Det betraktas som ätligt. Det är också en viktig ingrediens inom traditionell litografi och används inom tryck, färgproduktion, lim, kosmetika och diverse industriella tillämpningar, inklusive för att kontrollera viskositeten inom bläck- och textilindustrierna, även om billigare material konkurrerar om många av dessa roller. Gummi arabicum framställs i hela afrikanska Sahel, men skördas och används fortfarande i Mellanöstern. Araberna i Palestina använder exempelvis detta naturgummi för att göra en kyld, sötad och smaksatt gelato-liknande dessert.

I det moderna Afrika använder enskilda lantbrukare gummi arabicum inom andra, mer traditionella användningsområden, och gummi arabicum kan hittas på de flesta lokala marknader. Det sägs lindra halsont, mag- och tarmsjukdomar, vara bra för ögonproblem, blödningar och vanlig förkylning. Frökapslarna från A. selegal, 8 till 13 centimeter långa med platta frön inuti, blir utmärkt djurfoder. Oskyddade betas träden av får,getter, kameler, impalor och giraffer. Torkade äts de av en del som en grönsak. När trädet passerat sin fruktbarhetstid används det som bränsle och träkol. Den mörka kärnveden är utmärkt för att tillverka vävskyttlar och rotbarkens fibrer blir till rep.

Användande

A. senegal

A. senegal är ett av mer än 1100 arter av akaciaträd. Det är vanligast i på de afrikanska savannerna längs Saharas södra gräns, men det finns så långt österut som Oman och Indien. Under sina första två år behöver plantorna skydd mot ogräs och boskap, men bara lite omvårdnad därefter. Tråden är torktåliga och kan överleva sandstormar och temperaturer på upp emot 45 grader, men inte frost. När de är mogna når de upp emot 2 till 6 meter i höjd. Deras laterala rotsystem ger dem till markstabilisatorer som är användbara som erosionsskydd, och forskare ger dess mineralrika löv höga betyg när det gäller att rehabilitera förstörd mark. I många länder är A. senegal del av storskaliga strategier för hållbar utveckling av jordbruks-, skogsbruks- och landsbygdsekonomier.

Gummi arabicum är en blandning av polysackarider och glykoproteiner vilket ger det limegenskaper, och gör det möjligt för det att fundera som ett ätligt bindemedel. Andra ämnen har ersatt det i situationer där toxiciteten inte är ett problem, eftersom proportionerna av de olika kemikalierna i gummi arabicum varierar kraftigt och gör det oförutsägbart. Ändå är det fortfarande en viktig ingrediens i läsksirap, ”hårda” gummikarameller som geléhallon, marshmallows, M&M’s chokladkarameller och ätligt glitter, vilket är en mycket populär tårtdekoration. För konstnärer är gummi arabicum det traditionella bindemedel som används i akvarellfärger (gouache), inom fotografering för gummitryck och som bindemedel i pyrotekniska kompositioner. Man har undersökt om det kan användas för tarmdialys. Inom läkemedel och kosmetika används gummi arabicum som bindemedel, emulgeringsmedel, för att hålla läkemedelspartiklar i suspension och öka dess viskositet. Gummi arabicum fanns med i den svenska medicinaltaxan 1698 och sedan i alla svenska farmakopéer. 1775-1946 och togs också upp den nordiska farmakopén 1964 och den europeiska 1993.

Eberspapyrusen

Eberspapyrusen

Enligt Eberspapyrusen (cirka 1550 före vår tideräkning) använde egyptierna gummit för många invärtes och utvärtes behandlingar.

Redan på 1100-talet före vår tideräkning skördades gummit i Nubien och exporterades norr om Egypten för att användas i tillverkningen av bläck, vattenfärger och tygfärger. Herodotos omnämnde användandet inom egyptisk balsamering. På 800-talet skrev den arabiske läkaren Abu Zayd Hunayn ibn Ishaq al-Ibadi,  Tio avhandlingar om ögat och omnämnde gummi arabicum som ingrediens i grötomslag (kataplasmer) och ögonkompresser.

De hippokratiska läkarna i i Grekland, och europeiska läkare därefter, använde gummi arabicum. Då som nu kom det från norra Afrika. Under medeltiden försvann det från den europeiska medicinen; det användes ju inte av de arabiska läkarna. Först på 1500-talet när den arabiska dominansen klingat av kom gummi arabicum tillbaka i europeisk medicin. Omkring 1550 började det också användas som hårfixativ för de stora tuperade frisyrer som började bli moderna i Frankrike. Det var mycket dyrt och blev rätt kladdigt och stelt.

I kosmetiska, som till exempel mascara, används det som förtjockningsmedel. Det används som stabiliseringsmedel i diverse krämer, även om dragant är vanligare.

  • Tunt slem: 33 % (1 volymdel pulver i 2 volymdelar vatten) ger ett tunt nästan genomskinligt slem
  • Gelé: 33-50 % (1 volymdel i 1-2 volymdelar vatten) ger en tjock massa

Det används också inom hårdvård i läggningsmedel.

Det är en viktig ingrediens i skokräm.

Gummit kan användas för att göra hemgjorda rökelsekoner, så kallad fast rökelse. Man gör geléet med pulver och vatten och använder så mycket som behövs för att få de torra ingredienserna att hänga ihop. Gummi arabicum avger ingen doft att tala om men antas ibland ändå påverka när det används i rökelser. Vissa moderna elementläror beskriver dess verkan med termerna luft och årstiden sommar, förknippar med ljus, rörelse, flexibilitet och förändring. Dess verkningsfält antas vara framför allt känslolivet (snarare än intellektet eller kroppen). Dofter med denna uppfriskande verkan på känslolivet är ovanliga.

Det kan också användas för att göra slickbart lim för, till exempel, frimärken och cigarettpapper. Tryckare använder det för att förhindra att tryckplåtar av aluminium oxiderar under intervallen mellan behandlingen av plattan och dess användning i en tryckpress.

Det används inom hudläkemedel eftersom det bildar en tunn film. Vill man att det ska förbli elastiskt tillsätter man lite glycerin, till exempel i ansiktsmasker som ska dras av. Det kan irritera känslig hud.

Måleri och konst

Gummi arabicum används som bindemedel för akvarellmålning (gouache) eftersom det löser sig lätt i vatten. Färgpigmenten suspenderas i gummit i olika mängd, vilket resulterar i akvarellfärger. Vatten fungerar som ett medium eller spädningsvätska för att tunna ut akvarellfärg och hjälper till att överföra färgen på, till exempel, en pappersyta. När all fukt avdunstar, binder gummi arabicum pigmentet till pappersytan.

Egyptierna kallade gummit ‘kami-en-Punt‘ (gummi från Punt, ett område i dagens Somalia), och använde det bland annat som bindemedel i färg.

Fotografering

Den historiska fotoprocessen gummitryck använder gummi arabicum som blandats med ammonium eller kaliumbikromat och pigment för att skapa en färgad fotografisk emulsion känslig för ultraviolett ljus. I det slutliga trycket binder gummi arabicum pigmentet till papperet permanent.

Litografi

Gummi arabicum används också för att skydda och etsa en bild i litografiska processer. Bläck har en förmåga att fylla tomrummen på ljuskänsliga aluminiumplåtar om de inte får ett lager av gummi. Inom litografin används etsningsgummit för att etsa de mest subtila av gråtoner. Fosforsyra tillsätts i olika koncentrationer av gummi arabicum för att etsa de mörkare tonerna upp till mörk svärta. Flera lager av gummi används efter etsningsprocessen för att bygga upp en skyddade barriär som garanterar att bläcket inte fyller tomrummen i bilden som tillverkas.

Under medeltiden värderades gummi arabicum högt av Europas skrivare och illustratörer. Färgläggning var det sista stadiet efter förgyllningen av bokstäverna i illuminerade manuskript. För detta ändamål blandade illustratörerna pigmentet med ett bindemedel. Fram till det fjortonde århundradet var det vanligaste bindemedlet en produkt som tillverkades av äggvitor. Men det var inte bara svårt att framställa. Det minska också färgernas intensitet. När man upptäckte att gummi arabicum, som var så lättlösligt i vatten, kunde appliceras betydligt tunnare och att de resulterande färgerna var mer transparenta och intensiva, ersatte gummi arabicum äggviteämnet.

I Turkiet använde illustratörer gummi arabicum för att applicera guld på manuskript genom att man blandade 24-karats bladguld med smält gummi arabicum och gjorde en guldpasta. Denna pasta applicerades med fina penslar doppade i en gelatinlösning. Förmågan att korrekt bedöma densiteten hos guldpastan och gelatinet före appliceringen var något som utmärkte en erfaren illustratör. För mycket gelatin fick guldet att se tråkigt ut, medan för lite kunde få guldlagret att pricka.

Gummi arabicum var också viktigt för turkiska skrivare i tillverkningen av kolsvart bläck, vilket man åstadkom genom att bränna linolja, bivax, nafta eller fotogen under begränsat luftflöde. Den ofullständiga förbränning som blev resultatet åstadkom ett bra svart sot som sedan kunde insamlas på insidan av en kon eller ett tält av papper eller ett fårskinn som placerats ovanför lågan. Sotet – kolsvärtan – kunde därefter blandas med gummi arabicum och vatten. Kolpartiklarna i bläcket upplöstes inte utan kvarhölls i suspension i vattnet, tack vare gummits emulgerande egenskaper. När bläcket applicerats på papper stannade partiklarna på ytan och gav ett slätt utseende. Vid fel kunde de lätt torkas eller skrapas bort. Som kontrast kan nämnas att de flesta moderna bläck är lösningar som absorberas av fibrerna i pappret.

Inom matindustrin

Gummi arabicum får användas utan mängdbegränsning i alla livsmedel som får innehålla tillsatser. Det förtjockar och ger volym, stabiliserar konsistens och skum, fördröjer sockerkristallisering, ger glansig yta och underlättar upplösning efter intaget. Mest typiskt och i störst mängd ingår det i sötsaker som konditorivaror, glasyr och glass. Mjukt och elastiskt godis som vingummi kan bestå av 40-50 % gummi arabicum. Den största svenska importören är Malacao.

Gummit anses vara ofarligt och det finns inget ADI. Eftersom moderväxten är en ärtväxt/baljväxt kan allergiker mot ärter, bönor och jordnötter överreagera när de äter gummi arabicum eller andas in pulverdamm men sådana reaktioner är ovanliga och beror antagligen inte på gummi arabicum utan på proteinrester.

Dess fysiska egenskaper

  • Rågummi: Intorkade droppar av mjölksaft samlas in. Kan säljas i denna form och kallas då rågummi eller naturligt gummi. Hartslika, mer eller mindre glansiga och halvgenomskinliga klumpar. Alla kvaliteter är luktlösa, med fadd, slemmig och lite söt smak och kan (i motsats till dragant) pulveriseras. När de krasas sönder mellan tänderna klibbar de vid tunga och gom, blir mjuka och geléaktiga och smälter mycket långsamt. Ju mörkare bitar, desto hårdare och mer svårsmälta. Högkvalitativt rågummi är nästan färglöst till svagt gult, därefter betraktas det som sämre ju mörkare de är, från ljusbrunt till brunt och med större bitar genomdragna av fina sprickor.
  • Raffinerat gummi: Den torkade mjölksaften bleks med svavelsyra och pulveriseras. Flingor eller pulver med vit till svagt gultonad färg. Samma lukt och smak som tårar och pärlor, d.v.s. så gott som ingen, och samma slemmiga konsistens när det väts.

Mått och vikt

  • Rågummi tårar: 100 ml väger ca 105 gram. 100 gram = ca 95 ml.
  • Rågummi pärlor: 100 ml väger ca 73 gram. 100 gram = ca 135 ml.
  • Raffinerat: 100 ml väger 33-37 gram. 100 gram = 308-270 ml.

Löslighet

  • Olösligt i alkohol, oljor och eteriska oljor.
  • Något lösligt i glycerin och proylenglykol.
  • Löses långsamt men helt i 1-2 volymdelar kallt vatten. Ljusa pulver löser sig lättast och ger en gulvit massa. Rågummi är svårlösligt och ger en mörk ända till rödbrun massa.

pH och inkompatibiliteter

  • Vattenlösning 2 % blir svagt sur (pH 4-6), likaså slem 33 % (pH 4,5-5,5).
  • Uppvärmning inaktiverar ett enzym i gummi arabicum så det löses normalt i kallt vatten (lämpligt till aloegelé). Värme påverkar också ämnen som oxideras lätt. Om tex. garvämnen av tannintyp också ska ingå måste vattnet värmas upp till kokpunkten helt kort, annars bildas färgade massor. Detsamma gäller eugenol, tymol och vanillin och eteriska oljor med hög halt av dessa ämnen.
  • Färdigt gelé förstörs lätt av bl. a. garvämnen och zinkoxid. Också borax och alkohol kan bryta ner det men här kan processen förhindras eller avbrytas.
  • Dragant sägs förtunna geléet, men de används ofta tillsammans.

Innehåll

Salter av arabinsyra: kalciumarabinat 80 %, kaliumarabinat, magnesiumarabinat; mindre mängder olösligt bassorin. Därtill vatten (16-18 %), enzymer, bland annat emulsin. Rågummi kan behöva filtreras från orenheter.

Varianter

Babulgummi – enklare sorts gummi arabicum, från Bengalen.

Ersättning

  • Vill man ha ett riktigt gelé – inte ett slem – ska man välja agar-agar eller dragantpulver.
  • Förfalskas genom att bättre och sämre sorter blandas.

Hållbarhet

Hygroskopiskt. Det drar till sig fukt från luften, och måste förvaras torrt i lufttätt kärl. Färdig gelé måste konserveras.

Inköp

  • Rågummi: I indiska livsmedelsbutiker för runt 15 kr per 100 ml.
  • Raffinerat: Hos importörer av eteriska oljor för runt 30 kr per 50 gram och till ungefär samma pris i hälsokostbutiker som för råvaror till kosmetika.

Påverkan på ytspänningen hos vätskor

Gummi arabicum minskar ytspänningen hos vätskor och leder till ökad bubblighet i kolsyrade drycker. Detta kan utnyttjas i vad som blivit känt som ‘Diet Coke and Mentos eruption’ (‘Lightcola och mentosutbrott’).

Tillverkning

Medan gummi arabicum skördats i Arabien, Egypten och Västasien sedan antiken, har subsahariskt gummi arabicum en lång historia som värdefull exportvara. Gummit exporteras från det band av akaciaträd som en gång täckte stora delar av Sahalregionen: den södra kuststräcka i Sahara som löper från Atlanten till Röda havet. Idag skördas de viktigaste populationerna av gummiproducerande akaciaarter i Mauretanien, Senegal, Mali, Burkina Faso, Niger, Nigeria, Tchad, Kamerun, Sudan, Eritrea, Somalia, Etiopien, Kenya och Tanzania. A. senegal tappas på gummi genom att man skär hål i barken, från vilken en produkt man kallar Kordofan eller senegalgummi rinner. Seyalgummi, från vitbarksakacia (A. seyal), den art som är mera vanligt förekommande i Östafrika, samlas in från naturligt förekommande utpressningar i sprickor i barken. Traditionellt skördas det av halvnomadiska ökenherdar under deras transhumanistiska cykel och är fortfarande en viktig exportvara för många afrikanska nationer, inklusive Mauretanien, Niger, Tchad och Sudan. De torkade utpressningarna samlas in i mitten av regnperioden (skörden börjar vanligtvis i början av juli) och exporteras i början av den torra säsongen (november). Den totalla världsexporten av gummi arabicum var 2008 60,000 ton och hade då återhämtat sig från kriserna 1987-1989 och 203-2005 som orsakats av trädförstörelse på grund av ökengräshoppan. Sudan, Tchad och Nigeria, som 2007 producerade 95% av världsexporten, har diskuterat en producentkartell.

Politiska aspekter

Henrik Sjöfararen

Henrik Sjöfararen

År 1445 lät prins Henrik Sjöfararen inrätta en handelsstation på ön Arguin (utanför nutida Mauretaniens kust). I och med sammanslagningen av de portugisiska och spanska kronorna år 1580 fick spanjorerna dominerande inflytande längs kusten. 1638 ersattes de dock av holländarna, som var de första som började exploatera handeln med gummi arabicum. Detta gummi, som producerades av träd i regionerna Trarza och Brakna och användes i produktionen av textiltryck, betraktades som bättre än det man tidigare erhållit i Arabien. 1678 hade fransmännen drivit ut holländarna och etablerat en permanent bosättning på Saint-Louis vid Senegalflodens mynning, där Franska Senegalesiska kompaniet (Compagnie Française du Sénégal) hade idkat handel i mer än femtio år.

Under en stor del av 1800-talet var gummi arabicum den största exportvaran från franska och brittiska handelskolonier i det nuvarande Senegal och Mauretanien. ‘Nilgummi’ från bland annat Sudan i nordöstra Afrika började gå via Italien, Frankrike och England, senegalgummi från västra Afrika via Frankrike, ostindiskt och australiskt via England.

Först kom framför allt Frankrike i konflikt med de afrikanska nationerna i inlandet över tillgången på varan vilket tjänade som en tidig sporre till att erövra franska Västafrika. I och med att slavhandeln över Atlanten försvagades under det tidiga 1800-talet, började Emiratet Trarza och dess grannar i vad som idag är södra Mauretanien att beskatta handel, särskilt med gummi arabicum, medan fransmännen köpte allt större mängder för att använda i industriell textilproduktion. Under 1700-talet hade Västafrika blivit ensam leverantör av världens gummi arabicum och enbart under 1830-talet fördubblades exporten vid den franska kolonin Saint-Louis. Skatter, och ett hot om att kringgå Saint-Louis genom att skicka gummi till de brittiska handelsmännen vid Portendick, gjorde att Emiratet i Trarza snart kom i direkt konflikt med fransmännen. 1825 inledde fransmännen det francotrarziska kriget. Den nye emiren, Mohammad al Habib, hade skrivit under en överenskommelse med kungariket Walo, precis söder om floden. I utbyte mot ett slut på räder inom Waloterritoriet, tog emiren Walos arvtagerska som brud. Utsikterna att Trarza kunde få kontroll över båda Senegalflodens stränder gjorde att franska handelsmän började känna sig osäkra, och fransmännen svarade genom att att skicka en stor expeditionsstyrka som krossade Muhammads armé. Kriget gav fransmännen incitament till att för första gången expandera norr om Senegalfloden, vilket förebådade en direkt fransk inblandning i det inre av Västafrika. Gummi arabicum fortsatte att exporteras i stora mängder från Sahelområdena i Franska Västafrika (det moderna Senegal, Mauretanien, Mali, Burkina Faso och Niger) och Franska Ekvatorialafrika (nutida Tchad) tills dessa nationer vann sin självständighet 1959-1961.

Sudan

Även om Sudan svarade för ungefär 80% av produktionen av gummi arabicum, ‘nilgummi’, från 1950-talet till det tidiga 1990-talet, är den siffran idag under 50%. Hundratusentals fattiga sudaneser är beroende av gummi arabicum för sin försörjning. Men det är fortfarande världens största enskilda producent och produktionen av gummi arabicum kontrolleras i hög grad av den sudanesiska regeringen.

Kopplingarna mellan Sudan och Osama bin Ladin förde 2001 det i annat fall harmlösa gummit upp i det allmänna medvetandet, eftersom en myt uppstod om att bin Ladin ägde en betydande del av produktionen av gummi arabicum i Sudan och att man därför bör bojkotta produkter som använder det. Det har medfört att vissa matproducenter, till exempel Snapple, har bytt namn på ingrediensen på sina etiketter till ”akaciagummi”.

Den här historien fick betydande proportioner, mycket tack vare en artikel i The Daily Telegraph några dagar efter attackerna mot mål i USA den 11 september 2001, som upprepade påståendet. Så småningom utfärdade det amerikanska utrikesdepartementet en skrivelse om att även om Osama bin Ladin en gång haft betydande innehav i den sudanesiska gummi arabicumproduktionen, avyttrade han dessa när han år 1996 utvisades från Sudan.

På en presskonferens vid Washington Press Club den 30 maj 2007 hotade John Ukec Lueth Ukec, Sudans ambassadör i USA, att stoppa exporten av gummi arabicum från Sudan om sanktioner infördes. Sanktionerna som hade föreslagits av USA var ett politiskt svar från USA på det påstådda sambandet mellan Sudans regering och Janjaweed-milisen. Ukec gjorde sitt uttalande omgiven av Coca-Colaprodukter, även om andra läskedrycker också använder gummi arabicum som emulsifieringsmedel.

John Ukec Lieth Ukec höjde en Coca-Colaflaska och sa: ”Jag vill att ni ska veta att det gummi arabicum som finns i läsk över hela världen, inklusive USA, till 80% importeras från mitt land.” Enligt Washington Post frågade en reporter därefter om Sudan hotade att ”stoppa exporten av gummi arabicum och få den västerländska världen på knä.” Ukec svarade, ”jag kan stoppa det där gummit och vi alla kommer att ha förlorat det här,” och pekade på Colaflaskan.

1 kommentar

Filed under Kemi, Matsaker, Stabiliseringsmedel