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Tudo sobre goma arábica

A acácia-do-senegal, a principal fonte de goma-arábica.

Goma-arábica em pó.

Goma-arábica é uma resina natural composta por polissacarídeos e glicoproteínas que é extraída de duas espécies de acácia da região subsaariana, mais especificamente das espécies Acacia senegal e Acacia seyal.

É frequentemente usada como espessante e estabilizante para vários alimentos, na manufactura de colas e como espessante de tintas de escrever.

Na União Europeia, quando utilizado em alimentos rotulados com o Número E, recebe o designação E-414. No Brasil, existe uma proposta visando a substituição desta resina por outra produzida a partir do cajueiro.

Composição, origem e uso.

A goma-arábica é uma substância de cor amarelada a cinza clara, inflamável, embora com um ponto de inflamação superior a 250 ºC, com boa solubilidade em água (aproximadamente 500 g/L) e com um LD50 em ratos de laboratório superior a 16 000 mg/kg de massa corporal.

Quimicamente, a goma-arábica é um polissacarídeo com quantidades variáveis de D-galactose, L-arabinose, L-ramnose e alguns ácidos derivados, como o ácido D-glucorónico e o 4-O-metil-D-ácido glucorónico e múltiplas glicoproteínas.

A goma-arábica, que em pequenas concentrações está presente em diversas plantas, incluindo os limões, e é produzida por aquelas espécies de acácia como resselante de feridas que provoquem aberturas na sua casca, num processo chamado gumose, muito semelhante ao que acontece com a resina dos pinheiros. Para provocar a sua produção fazem-se na casca da árvore cortes longitudinais paralelos e pouco profundos, de 40 a 60 cm de comprimento, ou em alternativa retiram-se pequenos rectângulos de casca, ou outras formas, deixando exposta a zona ferida.

A quantidade obtida varia, dependendo das árvores e das condições edafoclimáticas, entre 100 e 2000 g por árvore/ano, com uma média aproximada de 250 g por árvore e por ano.

A substância é produzida comercialmente por todo o Sahel, desde o Senegal até ao Sudão e à Somalilândia.

No mercado internacional consomem-se cerca de 45 000 toneladas anuais de goma-arábica (2000).

O uso da goma-arábica vem pelo menos desde o Antigo Egipto, onde era utilizada na confecção de cosméticos e de perfumes e como ingrediente no processo de mumificação.

Depois de cair em desuso durante alguns séculos, a goma-arábica era inicialmente trazida para a Europa por caravanas trans-saarianas, atingindo um elevado preço.

O seu uso generalizado apenas foi redescoberto pelos europeus da Época dos Descobrimentos, que a partir do século XV passaram a adquiri-la na costa ocidental africana, tendo sido um dos primeiros produtos africanos a ser comercializados na Europa.

Neste comércio ganharam destaque o porto de Arguim e a costa do Senegal.

A sua importância comercial foi tal que no século XVII deu origem à Guerra da Goma, opondo franceses, holandeses, portugueses e britânicos na luta pelo controlo da região costeira da actual da Mauritânia e Senegal.

Desse conflito resultou a constituição de um verdadeiro monopólio francês no comércio de goma-arábica para o mercado europeu.

Sendo uma mistura complexa de polissacarídeos e de glicoproteínas, a goma-arábica não tem uma composição constante, variando consoante os lotes e as origens, o que dificulta o seu uso em situações em que se pretenda uma absoluta homogeneidade ou se pretenda obter sempre as mesmas características físicoquímicas.

Por essas razões tem vindo a ser substituída por outros produtos, na sua maioria de síntese química, em muitos usos industriais em que a toxicidade não seja problema, particularmente na feitura de colas e tintas.

Contudo, por ser edível e barata, continua a ser o produto de eleição para usos agroindustriais e na indústria de confeitaria e de bebidas gaseificadas. Constitui o principal ingrediente em pastilhas elásticas e guloseimas semelhantes e é o aditivo dominante na indústria das bebidas açucaradas, incluindo os sucos de frutos reconstituídos.

Também a indústria farmacêutica recorre à goma-arábica como espessante para xaropes e para confeccionar cápsulas e recobrimento de comprimidos, bem como meio aglomerante e dispersante de princípios activos pulverulentos.

É também um ingrediente importante nas graxas e lustros utilizados para polir calçado, marroquinarias e outros artigos em couro e nas colas utilizadas em envelopes e selos, as quais podem ser lambidas sem risco.

É igualmente utilizada na indústria tabaqueira para colar papéis de cigarros e para engomar as folhas de tabaco utilizadas em charutos e composições semelhantes.

Para além dos seu uso alimentar e como meio de dispersão em medicamentos, a goma-arábica é também utilizada em tintas e em diversas técnicas no campo da litografia e das artes visuais.

Em litografia a goma-arábica é usada para proteger as placas gravadas durante o processo de transferência da imagem, impedindo que a tinta preencha os espaços que se pretende deixar brancos.

Na litografia clássica, com travertino, a goma impedia a absorção da tinta e permitia a criação de uma escala de cinzentos, impossível de obter por simples gravação.

Um dos primeiros usos da goma-arábica foi como espessante e ligante em aguarelas e em tintas utilizadas em arte.

Nas técnicas baseada no uso da goma-arábica, uma solução aquosa dos pigmentos a utilizar é espessada com a adição da goma pulverizada até atingir a consistência pretendida.

Ao secar, a goma actua como ligante, mantendo os pigmentos fixos no suporte e impedindo a oxidação dos pigmentos e a consequente alteração da sua cor.

Uma técnica semelhante foi utilizada em fotografia, numa técnica denominada de fotografia a bicromato, Nessa técnica, goma-arábica é utilizada para fixar ao papel uma emulsão contendo bicromato de amónio ou bicromato de potássio, criando uma superfície sensível à luz, incluindo à sua componente ultravioleta.

A técnica foi utilizada extensamente em fotografia artística.

Em pirotecnia a goma-arábica é utilizada como ligante solúvel em água para agregação dos compostos utilizados para dar cor à chama dos efeitos pirotécnicos.

A goma-arábica reduz a tensão superficial da água, levando a um marcado aumento da efervescência das bebidas gaseificadas.

É este efeito que está na origem dos famosos vulcões de Mentos criados quando pastilhas contendo na sua composição goma-arábica são dissolvidas numa bebida fortemente carbonatada.

Esse efeito cria as erupções, como que pode ser vista no conhecido videograma The Diet Coke & Mentos Challenge e no sítio DietCokeMentosChallenge.com .

Em resultado da ligação entre o Sudão e Osama bin Laden a produção de goma-arábica naquele país foi objecto de várias notícias durante o ano de 2001, em resultado de terem circulado rumores de que bin Laden seria proprietário de uma empresa que produziria parte considerável da goma-arábica produzida naquele país.

Em resultado, algumas empresas americanas que utilizam goma-arábica passaram a utilizar a designação de “gum acacia” (ou goma de acácia) nos seus rótulos.

Formula e Origem

Goma-arábica é uma resina natural composta por polissacarídeos e glicoproteínas que é extraída de duas espécies de acácia da região subsaariana, mais especificamente das espécies Acacia senegal e Acacia seyal.

É frequentemente usada como espessante e estabilizante para vários alimentos, na manufactura de colas e como espessante de tintas de escrever. Na União Europeia, quando utilizado em alimentos rotulados com o Número E, recebe o designação E-414. No Brasil, existe uma proposta visando a substituição desta resina por outra produzida a partir do cajueiro.

Origens da goma acácia Composição e estrutura

Origens da goma acácia

A goma acácia é uma resina exudada dos  troncos e galhos da árvore da acácia, cultivada  principalmente na África (região de Sahel).

Esse produto é conhecido por diferentes nomes, goma arábica ou goma acácia são os mais utilizados ( Codex Alimentarius Rome 2000).

As únicas espécies que produzem seiva para a produção da goma é a Acácia senegal e Acácia seyal.

A goma acácia é um produto natural, nativo e sem modifcações químicas ou enzi- máticas, além de ser “GMO free”.

É produzida através de um processo físico: a primeira etapa é a de purifcação, de forma líquida. Esta etapa remove qualquer tipo de material estranho.

Este xarope de goma refnada é esterilizado por tempo curto e alta temperatura, passa por spray drier ou instantaneizador e ao fm do processo é empacotado assepticamente.

É comercializado em forma de pó, o que o torna uma substância de fácil dissolução.

Composição e estrutura

A goma acácia é classificada como um complexo arabinogalactano.

Esta substância nativa tem em média um peso molecular entre 300 e 800 kDa.

Sua composição é 95% de polissacarídeos em base seca e de 1% a 2% de diferentes espécies de proteínas.

Além disso, possui substâncias associadas, como polifenóis e minerais (magnésio, potássio, cálcio, sódio), em cerca de 3% a 4%.

Um esqueleto protéico com ramifcações de arabinogalactanas.

A fração polissacarídica é composta por uma cadeia linear de galactose β 1,3 ligadas.

Esta cadeia é ramifcada na posição 1,6 com cadeias de galactose e arabinose.

A rhamnose, unidades de ácido glucurônico ou ácido metil-glucurônico, é encontrada nas extremidades das cadeias.

A composição da goma acácia e sua estrutura explicam suas propriedades tecnológicas e nutricionais.

Goma Arábica História

goma arábica ou goma acácia

A goma arábica ou goma acácia é usada há mais de 5.000 anos, sendo conhecida desde os antigos egípcios.

É a mais antiga e a mais conhecida das gomas naturais.

Entre suas aplicações mais antigas, a goma acácia era usada como agente ligante em cosméticos, bem como no tempo dos Faraós, era particularmente empregada no processo e mumificação (no embalsamento de múmias).

Escritos antigos falam de um produto chamado kami, o qual era uma forma de goma acácia usada como agente de liga e adesivo em pigmentos para pinturas de inscrições hieroglíficas.

Esta goma exsudada de planta foi um importante artigo de comércio desde os tempos antigos.

As frotas egípcias singravam os mares com a preciosa carga de goma acácia e, por ela ser introduzida na Europa através de portos árabes, adquiriu o nome de goma arábica.

A goma arábica é artigo de comércio desde tempos remotos. Árvores dessa goma estão em pinturas datadas do reinado de Ramsés III e em inscrições posteriores.

Era exportada do Golfo de Aden 1700 anos antes da era cristã. Teofrasto mencionou-a no século 111 a.C. com o nome de “goma egípcia”.

Na Idade Média, o comércio da goma acácia era concentrado em portos controlados pelo Império Turco e a goma foi chamada de goma turca.

Na época, um pequeno núcleo de negócio também se desenvolveu na região de Bombay, nas Índias e, por pouco tempo, foi chamada de goma indiana.

O nome não durou muito, já que a verdadeira goma indiana era a goma ghatti, obtida a partir da uma árvore nativa da Índia chamada de dhawa ou dhava.

A goma do Oeste da África (Senegal) foi importada pelos portugueses durante o século XV.

A goma arábica é o exsudato gomoso dessecado dos troncos e dos ramos da Acacia senegal ou de outras espécies africanas de acácia; este nome vem do grego akakia, de ake, que significa pontudo; refere-se à natureza espinhosa da planta; senegal refere-se a seu habitat original.

As árvores que produzem a goma arábica são espinhosas e têm cerca de seis metros de altura; crescem em toda a região saeliana, uma parte da África situada entre o Sul do deserto do Saara e a linha equatorial, e do Senegal, no Oeste africano até a Somália no Leste.

A goma escoa dos talos e ramificações da árvore (normalmente com cinco anos de idade ou mais), quando sujeita a condições de seca ou quando ferida.

A goma acácia é uma resina exudada dos troncos e galhos da árvore da acácia, cultivadas principalmente na África (região de Sahel).

Esse produto é conhecido por diferentes nomes, goma arábica ou goma acácia são os mais utilizados (Codex Alimentarius Rome 2000).

As únicas espécies que produzem seiva para a produção da goma é a Acácia senegal e Acácia seyal.

A goma acácia é um produto natural, nativo e sem modificações químicas ou enzimáticas além de ser “GMO free”.

É produzida através de um processo físico:

a primeira etapa é a de purificação, de forma líquida.

Esta etapa remove qualquer tipo de material estranho.

Este xarope de goma refinada é esterilizado por tempo curto e alta temperatura, passa por spray drier ou instantaneizador e ao fim do processo é empacotado assepticamente.

É comercializado em forma de pó, o que o torna uma substância de fácil dissolução.

Processamento da goma

O processamento da goma arábica inicia pela moagem mecânica (kibbling), a qual tritura os nódulos de goma em vários tamanhos específicos.

Um dos benefícios dessa operação é que a goma moída dissolve-se de forma muito mais rápida do que os nódulos brutos da goma.

Também são produzidos tipos spray dried e roller dried.

Esses processos envolvem a dissolução da goma em água, com aquecimento e agitação.

A temperatura é mantida no mínimo possível para assegurar que a goma não seja desnaturada, o que causaria um efeito danoso irreversível em suas propriedades funcionais.

Após a remoção dos materiais insolúveis, através de decantação ou filtragem, a solução é pasteurizada e seca, através de spray ou roller.

O processo de spray drying envolve o borrifamento da solução em um fluxo de ar quente.

A água evapora rapidamente e o pó seco, tipicamente de 50 a 100 mícron, é separado do ar por um ciclone.

Durante o processo de roller drying, a solução passa sobre rolos aquecidos a vapor e a água evapora por um fluxo de ar.

A espessura do filme de goma produzida é controlada ajustando a abertura entre os rolos.

O filme é depois cortado por um sistema de facas, produzindo pequenas partículas, como flocos de algumas centenas de mícron.

Os produtos oriundos desses dois processos (spray dryer e roller dryer) possuem grande vantagem sobre os nódulos originas ou simplesmente moídos, por estarem virtualmente livres de contaminação microbiana e dissolverem muito mais rapidamente.

Principais propriedades

A goma arábica dissolve prontamente em água, gerando soluções claras que variam da coloração amarelo muito pálido para laranja dourado, e com pH de aproximadamente 4,5.

A estrutura altamente ramificada da goma de Acácia senegal dá origem às moléculas compactas, com volume hidrodinâmico relativamente pequeno e, conseqüentemente, as soluções de goma tornam-se viscosas somente a altas concentrações.

Uma comparação da viscosidade da goma arábica com a viscosidade da goma xantana e do carboximetilcelulose sódico, mostrou que até mesmo soluções de goma arábica a 30% possuem menor viscosidade do que soluções a 1% de goma xantana, ou a baixas taxas de agitação.

Além disso, enquanto a goma arábica apresenta comportamento newtoniano, com viscosidade independente da taxa de cisalhamento, tanto a goma xantana quanto o carboximetilcelulose sódico possuem comportamento não-newtoniano.

Outra grande característica da goma arábica é sua habilidade de agir como um emulsificante para óleos essenciais e aromas.

É conhecido que os componentes de alta massa molecular estão preferencialmente na superfície das gotas de óleos.

As cadeias de polipeptídios hidrofóbicos adsorvem e ancoram as moléculasna superfície, enquanto que os blocos de carboidrato inibem a floculação e As gomas consistem nos mesmos resíduos de açúcar, mas a goma de Acacia seyal possui menor conteúdo de ramnose e ácido glucurônico e maior teor de arabinose e ácido 4-O-metil glucurônico, do que a goma de Acacia senegal.

A goma de Acacia seyal contém mais baixa proporção de nitrogênio e as rotações específicas também são muito diferentes.

A determinação desses parâmetros provê um meio rápido de diferenciação entre as duas espécies.

As composições em aminoácidos são semelhantes, sendo a hidroxiprolina e a serina os principais componentes coalescência por fenômeno de repulsão eletrostática e estérica, conforme pode.

Já que somente parte da goma é envolvida no processo de emulsificação, a concentração necessária para produzir uma emulsão é muito mais alta do que para proteínas puras.

Por exemplo, para produzir uma emulsão de 20% de óleo de laranja, é necessária uma concentração de aproximadamente 12% de goma arábica.

Uma vez formadas, as emulsões podem permanecer estáveis por longos períodos de tempo (vários meses), sem evidência de ocorrer coalescência.

O aquecimento prolongado de soluções de goma arábica leva à precipitação dos componentes proteínaceos fora da solução, influenciando, assim, as propriedades de emulsificação da goma.

Efeito prebiótico

O cólon humano contém um ecossistema bacteriano muito complexo, onde, no mínimo,400 espécies diferentes de bactérias coexistem em equilíbrio com seu hospedeiro humano.

Fibras dietéticas representam uma importante fonte de carbono e o enriquecimento da dieta com fibras dietéticas proporciona um aumento nas células bacterianas vivas, aumentando o volume fecal e facilitando a expulsão das fezes.

Entre as diversas centenas de espécies de bactérias, àquelas pertencentes aos gêneros bacteróides, bifidobactérias e lactobacilos, são particularmente estimuladas.

Esse efeito é chamado de bifidogênico ou prebiótico.

Um prebiótico pode ser definido como “um ingrediente alimentício não digerido que afeta beneficamente o ser humano, pela estimulação seletiva de crescimento e/ou atividade de um, ou de um número limitado de microorganismos no colo, melhorando desta forma a saúde do ser humano”.

Essa mudança na composição das espécies da microflora pode ser explicada pelo fato de que nem todas as espécies de bactérias possuem as enzimas necessárias para degradar as moléculas de fibras, mas outras razões como a mudança de pH devem ser levadas em consideração.

Grande parte dos efeitos metabólicos das fibras dietéticas solúveis são atribuídos à sua fermentação pela flora intestinal.

Estudos mostraram que nenhuma goma acácia é encontrada em fezes humanas e de ratos alimentados com goma acácia, indicando que esta é completamente fermentada pela flora intestinal humana.

Entre as centenas de espécies de bactérias intestinais presentes, aquelas pertencentes aos gêneros bifidobacteria e lactobacilo são particularmente estimuladas pela ingestão de goma acácia.

Estudos observaram que a proporção de flora fecal capaz de degradar a goma acácia aumentou de 6,5% a 50% durante o regime alimentar.

Mais recentemente, pesquisadores mediram um aumento significativo de fator 4 no mínimo da quantidade de bifidobactérias e bactérias lácticas em fezes humanas, com um consumo de 10 a 15g/dia de goma acácia durante 10 dias.

Um segundo estudo em humanos mostrou que com doses de 6g/dia durante quatro semanas, o efeito da goma acácia foi superior ao do FOS (frutooligossacarídeo) no aumento de bifidobactérias.

Quando administradas conjuntamente, essas duas fibras apresentam um efeito sinergético sobre a estimulação das bifidobactérias.

Usos e aplicações

As possibilidades de incorporação da goma acácia em produtos alimentícios são ilimitadas.

A goma acácia contribui na prevenção da cristalização do açúcar em caramelos, bem como na dissolução de essências cítricas nos refrigerantes.

Ainda constitui um agente encapsulante muito bom para óleos aromatizantes empregados em misturas em pó para bebidas, além de aprimorar a textura de sorvetes.

Constantemente, é usada em conjunto com outros tipos de polissacarídeos, devido ao fato de apresentar baixas viscosidades quando em pequenas concentrações.

A goma arábica, por sua fácil e rápida solubilidade em água, facilita a reconstrução de produtos desidratados e de concentrados de aromas.

Os três grandes campos de aplicação da goma acácia são: confeitos, emulsão de aromas em bebidas e encapsulamento de aromas.

A maior aplicação da goma arábica é na indústria de confeitos, onde é utilizada em uma grande variedade de produtos, como gomas, pastilhas, marshmallows e caramelos (toffees).

A goma arábica é estável em condições ácidas, sendo extensamente usada como emulsificante na produção de óleos aromatizantes concentrados de cola e cítricos, para aplicação em refrigerantes.

A goma é capaz de inibir a floculação e a coalescência das gotinhas de óleo durante vários meses; além disso, as emulsões permanecem estáveis por até um ano quando diluídas em até aproximadamente 500 vezes, com água carbonatada adocicada antes do engarrafamento.

Atualmente, o microencapsulamento é comumente usado para transformar o aroma de alimentos de líquidos voláteis para pós, que podem ser incorporados facilmente em produtos alimentícios secos, como sopas e misturas para sobremesa.

O processo também torna o aroma estável à oxidação.

O encapsulamento envolve a atomização (spray drying) da emulsão de um óleo aromático, a qual é produzida usando goma arábica como emulsificante.

Hoje, mistura-se geralmente maltodextrina com a goma para reduzir os custos.

As partículas formadas pelo processo de spray dryer apresentam tamanho de 10 a 200 mícron e a retenção do material volátil, que normalmente é >80%, depende de diversas variáveis, inclusive, de boa estabilidade durante o período de armazenamento, diminuição da higroscopicidade e diminuição da doçura do produto, possibilitando a substituição total ou parcial do açúcar.

Em bebidas instantâneas pode ser utilizada como encapsulante natural de aromas ou vitaminas, protegendo-os da oxidação, e também como encapsulantes de minerais, para limitar sua ação oxidante.

Em pastilhas comprimidas atua como agente aglutinante, podendo ser utilizada diretamente na compressão; o nível de fibras neste caso pode chegar a 50% do produto, possibilitando a diminuição ou a eliminação da utilização de açúcar no produto.

Em molhos de salada pode substituir combinações convencionais de emulsificante/estabilizante sem afetar a estabilidade geral do produto.

Em balas de goma, sozinha ou juntamente com outros espessantes, como amidos, amidos modificados, gelatina, pectina, carragena e goma gelana, é um importante agente texturizante.

O nível de fibras neste caso pode chegar a mais do que 50% da bala. Em balas mastigáveis, a goma acácia é um tradicional espessante e sua dosagem pode ser aumentada para se atingir um nível adequado de fibras com benefícios cada vez melhores na textura do produto.

Em sorvetes diminui o tamanho dos cristais de gelo formados, melhorando a cremosidade e estabilidade do produto.

Em cereais extrusados (salgadinhos, cereais matinais, pet food, etc.) a adição de 2% a 5% de goma acácia não só enriqueceu o produto em fibras, mas também melhorou a formação destes, aumentou a crocância, diminuiu a higroscopicidade e melhorou a performance da extrusora.

A temperatura interna do spray dryer, a concentração e a viscosidade da emulsão, e da proporção de goma arábica em relação à maltodextrina.

A goma acácia é também um ingrediente bi-funcional.

Por ser tradicionalmente utilizada como um aditivo alimentício em diversas aplicações, é possível combinar o enriquecimento de fibras com suas propriedades funcionais.

Um exemplo de sua aplicação tanto como texturizante quanto como fonte de fibras são os produtos para emagrecimento.

Pelo fato de não ser digerida (valor calórico menor do que 2kcal/g) a goma acácia tem sido utilizada como agente de corpo, substituindo outros ingredientes, como açúcar e amido.

Fonte: gomaarabica.com.br