乳香胶（Boswellia Sacra Gum）的独特流变特性与工业应用潜力：超越阿拉伯胶的天然胶体研究

为解决天然胶体在食品和制药工业中的应用局限性问题，研究人员对阿曼乳香胶（OG）与阿拉伯胶（GA）的流变特性和粉末流动性展开系统研究。通过浓度梯度实验（5%-40%）、Power Law模型拟合及温度敏感性分析，发现OG具有显著剪切稀化行为（n=0.88-0.94）、优异结构恢复能力（40%浓度恢复率97.1%）和宽温域稳定性（Ea=9.76-18.36 kJ/mol），为开发新型食品稳定剂和药物载体提供了替代方案。

　　

在食品和制药工业中，天然胶体作为增稠剂、稳定剂和乳化剂发挥着关键作用。阿拉伯胶（GA）因其优异的性能长期占据主导地位，但其供应不稳定性和价格波动促使科学家寻找替代品。阿曼特产的乳香胶（Omani Gum, OG）源自Boswellia sacra树种，传统上主要用于香料和治疗领域，其工业应用潜力尚未充分开发。United Arab Emirates University的研究团队在《Applied Food Research》发表的研究，首次系统比较了OG与GA的物理化学特性，为这一珍贵天然资源的工业化利用提供了科学依据。

研究人员采用冻干法制备标准化粉末样本，通过Carr指数和Hausner ratio评估粉末流动性，利用旋转流变仪进行流变学分析（包括流动曲线、应变扫描、频率扫描、触变扫描和温度扫描），并采用Power Law、Bingham和Casson模型拟合数据。所有实验均在25°C、pH 4.3-4.5条件下进行，涵盖5%-40%浓度范围。

粉末流动性
OG表现出更高的内聚力（Carr指数32.5% vs GA 25.5%），这与显微镜下观察到的颗粒形态差异相关。虽然流动性较差，但这种特性在需要精确计量的制药工艺中可能具有优势。

水合与油合能力
GA展现出卓越的水合能力（20.588 g/g vs OG 1.714 g/g），而OG的油合能力仅为GA的27.6%（0.497 g/g vs 1.80 g/g）。这种差异源于两者分子结构的本质不同：GA以亲水性多糖为主，OG则含有60-80%的醇溶性树脂。

流变特性
流动曲线分析显示OG具有浓度依赖的剪切稀化行为，Power Law模型拟合最优（R²≥0.99）。值得注意的是，40% OG溶液的粘度异常升高，表明达到临界交联浓度。频率扫描揭示OG的弹性模量（G'）始终高于粘性模量（G"），且在40%浓度下形成类凝胶网络。

温度稳定性
温度扫描（25-70°C）结合Arrhenius模型计算显示，OG的粘度热稳定性良好（E_a=9.76-24.02 kJ/mol），与常见植物胶相当。40% OG溶液在高温下仍保持结构完整性，这对热加工食品应用至关重要。

这项研究首次全面揭示了乳香胶作为工业胶体的应用潜力。其独特的流变特性——尤其是高浓度下的强结构恢复能力（触变恢复率97.1%）和宽温域稳定性，使其在需要精确流变控制的领域（如3D食品打印、缓释给药系统）展现出特殊价值。相比阿拉伯胶，乳香胶更适用于需要高弹性模量的应用场景，为天然胶体库增添了重要选项。研究结果不仅为阿曼特色生物资源的增值利用开辟道路，也为食品制药工业提供了新的配方设计思路。未来研究可进一步探索OG与其他 hydrocolloids 的协同效应，以及其功能特性与分子结构的构效关系。