Guma arabska (E414) – nieznane fakty znanego dodatku

Starożytny Egipt to kolebka wielu odkryć, a wśród nich znane po dziś dzień są właściwości gumy arabskiej. Egipcjanie już w XVII w. p.n.e. stosowali ją jako klej do arkuszy papirusu, utrwalania atramentu na papirusie, do mumifikacji oraz do zagęszczania kosmetyków. Związek ten został rozpowszechniony przez Arabów w XI w., którzy to mieli monopol na handel surowcami z Azji i Afryki. W średniowieczu  guma arabska z Egiptu i Turcji sprzedawana była na bazarach w Konstantynopolu. Do Europy została importowana przez port w Wenecji.  W XIV w. Portugalczycy przywieźli gumę arabską z Senegalu do Europy. Senegalska guma arabska została doceniona dopiero w XIX w. we Francji. Rozpowszechnienie gumy arabskiej szacuje się na okres powstania w Sudanie, tj. 1882r., kiedy to zahamowano dostawy z Egiptu [1].

Co z tym „E”?

Guma arabska jest dopuszczona jako dodatek do żywności pod numerem E414. Litera „E” i liczba po niej występująca stosowane są do nadania uniwersalnej nazwy dodatkom do żywności. Nazewnictwo to jednak źle się kojarzy polskiemu społeczeństwu, które utożsamia je z czymś sztucznym, chemicznym. Jednak dodatki do żywności to nie tylko syntetycznie wyprodukowane związki wprost z laboratoriów chemicznych, lecz również substancje pochodzenia naturalnego [2,3]. 

Pochodzenie

Guma arabska to wydzielina drzewa akacji: Acacia senegal i Acacia seyal. Spotykane są na obszarach: Senegalu, Sudanu, Nigerii, Etiopii, Czadu, Australii i Indii.

Gumę akacjową pozyskuje się poprzez naruszenie struktury rośliny, na skutek czego wydziela się substancja, która twardnieje w kontakcie z tlenem [4].

Budowa chemiczna

Guma akacjowa zaliczana jest do wielocukrów o masie cząsteczkowej od 25 tys. do 1 mln Da. Główny, długi łańcuch biopolimeru zbudowany jest z cząsteczek galaktozy z odgałęzieniami w postaci arabinozy, ramnozy i kwasu glukuronowego [1].

Guma arabska w aspekcie prawnym

Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008 z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie dodatków do żywności mówi, że:

„Dozwolone substancje dodatkowe to substancje niespożywane odrębnie jako żywność i niebędące typowymi składnikami żywności. Mogą one posiadać wartość odżywczą. Celowe ich użycie technologiczne w procesie produkcji, przetwarzania, przygotowywania, pakowania, przewozu i przechowywania może spowodować rezultaty w produktach spożywczych. Dozwolone substancje dodatkowe mogą stać się bezpośrednio lub pośrednio składnikami żywności z wyłączeniem substancji dodawanych w celu zachowania lub poprawienia wartości odżywczej. Mogą one być stosowane tylko wtedy, kiedy ich użycie jest technologicznie uzasadnione i nie stwarza zagrożenia dla zdrowia lub życia człowieka” [5].

Zgodnie z definicją i przepisami zawartymi w Rozporządzeniu z dnia 16 grudnia 2008 r. dodatki do żywności to związki, które spełniają wymagania: społeczne, gospodarcze, przestrzegania zasad ostrożności, możliwości przeprowadzania kontroli, związane z tradycjami i etyką, zapewniające korzyści dla konsumentów, dotyczące bezpieczeństwa żywności, uzasadnionego technologicznie ich użycia [6].

Według prawa unijnego ww. Rozporządzenia guma arabska jest zaliczana do związków dopuszczonych do stosowania w przemyśle spożywczym jako dodatek do żywności. Substancje te mogą być stosowane jedynie w narzuconych przez prawo produktach oraz w dawkach bezpiecznych dla zdrowia konsumenta.

Tzw. ADI czyli dopuszczalne dzienne spożycie, w przypadku dodatków do żywności pochodzenia naturalnego często nie jest wyznaczone co oznacza, że nie wykazują one szkodliwości dla zdrowia. Natomiast związki syntetyczne, których nadmierne spożycie skutkuje stanami chorobowymi, uczuleniami posiadają przypisane sobie dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) [6,7]. 

Właściwości 

Guma arabska zaliczana jest do hydrokoloidów, które definiuje się jako substancje o właściwościach teksturotwórczych: zagęszczających, emulgujących, żelujących i stabilizujących. Ze względu na dużą masę cząsteczkową i budowę strukturalną są zdolne do tworzenia w układach wodnych trójwymiarową sieć. Sieć ta zwiększa lekkość oraz modyfikuje teksturę produktów.

Funkcja zagęszczająca ma bezpośredni związek z dużą masą cząsteczkową i odziaływaniem polimeru z rozpuszczalnikiem. Wykorzystywana jest przy produktach o obniżonej kaloryczności i zawartości tłuszczu.

Funkcja stabilizująca i emulgująca są charakteryzowane przez aktywność powierzchniową. Jako emulgator zmniejsza napięcie powierzchniowe na granicy faz, a jako stabilizator tworzący sieć w fazie wodnej emulsji zapobiega agregacji cząsteczek tłuszczu i wydzieleniu się jego fazy.

Funkcja żelująca ściśle wiąże się z strukturą trójwymiarowej sieci, którą tworzą łańcuchy polimerowe w roztworze. Cechy powstałego żelu zależą od parametrów technologicznych prowadzonych podczas tego procesu: temperatura, pH, obecność jonów metali bądź innych koloidów. Jednak guma arabska tworzy słabe żele [8].

Zastosowanie

Guma akacjowa znalazła szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym i zgodnie z wykazem unijnym dodatków dopuszczonych do stosowania w żywności jest stosowana miedzy innymi do takich produktów jak: lody, produkty z ziemniaków, gumy do żucia, pieczywo cukiernicze i wyroby ciastkarskie, mięso przetworzone niepoddane obróbce cieplnej, przetworzone ryb i produkty rybołówstwa, w tym mięczaki i skorupiaki, przetworzone jaja i produkty jajeczne, przyprawy kulinarne i dodatki do potraw, soki warzywne, napoje z dodatkami smakowymi lub środkami aromatyzującymi, wina owocowe, suplementy diety, piwa i napoje słodowe, fermentowane przetwory mleczne z dodatkami smakowymi lub środkami aromatyzującymi, fermentowane przetwory mleczne bez dodatków smakowych lub środków aromatyzujących, sery niedojrzewające (z wyjątkiem sera mozzarella) i topionych, dietetyczne środki spożywcze specjalnego przeznaczenia medycznego, dietetyczne środki spożywczych stosowane w dietach przeznaczonych do kontrolowania masy ciała [7].

Guma arabska w środkach spożywczych nie wpływa na smak i zapach skąd tak jej szerokie zastosowanie. Cieszy się szczególną popularnością w przemyśle winiarskim gdzie jest stosowana do klarownia wina. Do piw i napoi bezalkoholowych stosuje się ją w celu stabilizacji piany. Natomiast w cukiernictwie dzięki właściwością zagęszczającym i zapobieganiu krystalizacji cukru używa się jej w polewach i glazurach. Stabilizuje teksturę  produktach o obniżonej kaloryczności. Jako emulgator pojawia się w skoncentrowanych preparatach olejków aromatycznych [9].

Guma arabska a zdrowie

Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) wyraził opinie dotyczącą spożycia gumy arabskiej, w której wykazuje że środek ten jest bezpieczny dla organizmu człowieka. W badaniach przeprowadzonych przez ekspertów nie wykazano toksyczności subchronicznej, karcynogenności czy genotoksyczności, przy najwyższym dawkowaniu. Dzienne doustne pobranie dużych dawek gumy arabskiej, dochodzące aż do 30 000 mg/osobę/dzień przez okres 18 dni, było dobrze tolerowane u osób dorosłych z kilkoma wyjątkami, u których wystąpiły wzdęcia, nie uznane za szkodliwe a tylko za niepożądane.

Eksperci na podstawie badań stwierdzili, że nie ma potrzeby ustalania dopuszczalnego dziennego spożycia (ADI)  dla gumy arabskiej oraz nie jest ona zagrożeniem dla ogólnej populacji [2].

Guma arabska jest uznana za związek nieszkodliwy, a ponadto ma kilka zalet zdrowotnych. Uważana jest za bogate źródło rozpuszczalnego błonnika. Według badań dieta bogata w ten rodzaj błonnika jest powiązana z profilaktyką i leczeniem chorób sercowo-naczyniowych. Wpływa na redukcje poziomu cholesterolu i trójglicerydów we krwi jak i obniżenie ciśnienia. Efekty są widoczne po kilkudniowej kuracji. 

Zauważono także związek między spożyciem gumy arabskiej a leczeniem cukrzycy typu 2, im wyższa lepkość hydrokoloidu tym obserwowane efekty były lepsze [8].

Inne badania przypisują gumie arabskiej działanie prebiotyczne, wspomagające rozwój flory bakteryjnej w przewodzie pokarmowym człowieka, które mają korzystny wpływ na stan zdrowia organizmu. Wykazano, że działanie wspomagające tego związku ma wpływ na  rozwój bifidobakterii i bakterii kwasu mlekowego. Oszacowano, że największe korzyści wynikają z dawkowania 10 g gumy arabskiej dziennie [10].

Podsumowanie

Jak wykazują liczne badania i opinie ekspertów ds. żywności i żywienia nie taki diabeł straszny jak go malują. A nawet nielubiane przez nas „E” może być naturalnego pochodzenia i być źródłem korzyści dla naszego podniebienia i zdrowia.

Bibliografia:

[1] Mika K. (2010): Guma arabska (E 414) – dodatek do żywności znany już w starożytnym Egipcie. Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny 54 (4): 28-30.

[2] Aguilar F., Crebelli R., Di Domenico A.,  Dusemund B., Frutos M.J., Galtier P., Gott D., Gundert-Remy U., Lambré C., Leblanc J., Lindtner O., Moldeus P., Mortensen A., Mosesso P., Oskson A., Parent-Massin D., Stankovic I., Waalkens-Berendsen I., Woutersen R.A., Wright M., Younes M. (2017): Re-evaluation of acacia gum (E 414) as a food additive. EFSA Journal 15 (4): 4741.

[3] Cybulska J. (2018): Co skrywa litera E. ACADEMIA – magazyn Polskiej Akademii Nauk  1 (53): 16-18.

[4]  Abdurahman Gorashi El Mahi, Talaat Dafalla Abdel Magid (2014):The Potential of Acacia seyal as a Resourceful Tree for Gum Arabic in Sudan. Khartoum –December.

[5] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008 z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie dodatków do żywności.

[6] Szpakowska M., Tymoszuk E.  (2012): Dodatki do żywności w świetle polskich i unijnych unormowań prawnych. Zarządzanie i Finanse 10 (3) cz. 2: 224-236.

[7] Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1129/2011 z dnia 11 listopada 2011 r. zmieniające załącznik II do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008 poprzez ustanowienie unijnego wykazu dodatków do żywności.

[8] Gawałek J., Pilarska A.A. (2016): Hydrokoloidy – substancje stabilizujące żywność Funkcje, modyfikacje i uwarunkowania prawne. Cz. I. Przemysł Spożywczy 70 (3): 36-39.

[9] Boiero M.L., Borsarelli C.D., Montenegro M.A., Valle L. (2012): Gum Arabic: More Than an Edible Emulsifier, Products and Applications of Biopolymers, Casparus Johannes Reinhard Verbeek, IntechOpen.

[10]  Calame W., Flynn C., Siemensma A., Viebke C., Weseler A. (2008): Gum arabic establishes prebiotic functionality in healthy human volunteers in a dose-dependent manner. The British journal of nutrition 100 (6) 1269-1275.