ARABICUM GUM
Traditioneller Pflanzenrohstoff für moderne Formulierungen
Arabicum Gum, auch als Gummi arabicum, Akaziengummi oder Gum Arabic bezeichnet, ist ein natürliches, getrocknetes Pflanzengummi, das als Exsudat aus Stämmen und Ästen bestimmter Akazienarten gewonnen wird. Zu den wichtigsten Ausgangspflanzen gehören insbesondere Acacia senegal und Acacia seyal.
Für kosmetische Formulierungen wird hauptsächlich eine entsprechend gereinigte und vermahlene Qualität verwendet. Der gebräuchliche kosmetische INCI-Name lautet bei Rohstoffen aus Acacia senegal Acacia Senegal Gum.
Gummi arabicum besteht überwiegend aus hochmolekularen, verzweigten Polysaccharidstrukturen. Es enthält unter anderem Bausteine aus Arabinose, Galactose, Rhamnose und Glucuronsäure sowie natürlich vorkommende Mineralstoffionen und geringe Proteinanteile.
In Wasser bildet der Rohstoff keine feste, stark standfähige Gelstruktur wie Xanthan Gum oder Sclerotium Gum. Stattdessen entstehen je nach Konzentration dünnflüssige bis viskose, leicht klebrige Lösungen mit ausgeprägten filmbildenden, bindenden und stabilisierenden Eigenschaften.
Dadurch eignet sich Gummi arabicum besonders für kosmetische Produkte, in denen ein feiner Pflanzenfilm, eine verbesserte Haftung, eine gleichmäßigere Verteilung von Pulvern oder Pigmenten und eine unterstützende Stabilisierung gewünscht werden.
Produkteigenschaften
Herkunft und Gewinnung
Gummi arabicum ist ein natürliches Exsudat bestimmter Akazienarten. Bei Verletzungen der Baumrinde tritt eine gummiartige Flüssigkeit aus, die an der Luft trocknet und dabei feste, glasartige Stücke bildet.
Das getrocknete Pflanzenexsudat wird gesammelt, gereinigt, sortiert und abhängig von der vorgesehenen Verwendung weiterverarbeitet. Für kosmetische Pulverqualitäten wird es in der Regel vermahlen und gegebenenfalls zusätzlich gereinigt oder sprühgetrocknet.
Die genaue Zusammensetzung, Farbe, Löslichkeit und Viskosität können abhängig von Akazienart, Herkunftsgebiet, Erntezeitpunkt, Reinigung und Herstellungsverfahren variieren.
Gummi arabicum ist trotz der traditionellen Bezeichnung kein klassisches Baumharz. Es handelt sich überwiegend um ein wasserlösliches Pflanzengummi aus komplexen Polysacchariden.
Funktion in kosmetischen Formulierungen
Beim Verdunsten des Wassers bleibt ein feiner Polymerfilm zurück, der die Haftung und den Zusammenhalt einer Formulierung verbessern kann.
Die hydratisierten Polysaccharide können Pulver, Pigmente und andere fein verteilte Feststoffe miteinander verbinden.
Unterstützt die gleichmäßige Verteilung von Partikeln und kann deren zu schnelles Absinken oder Zusammenlagern reduzieren.
Der entstehende Film kann die Haftung dekorativer oder pflegender Bestandteile auf der Anwendungsoberfläche verbessern.
Je nach Dosierung kann der Rohstoff ein glättendes, spannendes, festigendes oder leicht klebriges Hautgefühl erzeugen.
Die Kombination aus Polysaccharid- und Proteinanteilen kann Grenzflächen und Emulsionen unterstützen, ersetzt jedoch nicht in jeder Rezeptur einen vollwertigen Emulgator.
Besondere Vorteile von Gummi arabicum
Gummi arabicum verbindet gute Wasserlöslichkeit mit filmbildenden und bindenden Eigenschaften. Es eignet sich deshalb besonders für pflanzenbasierte Formulierungskonzepte und für Produkte, in denen eine natürliche Alternative zu synthetischen Filmbildnern gesucht wird.
- Pflanzenbasierter Rohstoff natürlichen Ursprungs.
- Bildet einen feinen, transparenten bis leicht trüben Film.
- Unterstützt die Haftung von Pigmenten und Pulvern.
- Eignet sich als Bindemittel für gepresste und feste Produkte.
- Kann Suspensionen und Dispersionen stabilisieren.
- Ist gut mit zahlreichen wasserlöslichen Rohstoffen kombinierbar.
- Kann die Verteilung kosmetischer Wirk- und Hilfsstoffe verbessern.
- Eignet sich für Masken, Seren, Stylingprodukte und dekorative Kosmetik.
- Kann mit stärkeren Gelbildnern kombiniert werden.
- Ermöglicht silikonfreie und kunststoffreduzierte Formulierungskonzepte.
Bei hoher Dosierung kann Gummi arabicum ein deutlich klebriges, spannendes oder sprödes Filmgefühl erzeugen. Die optimale Konzentration sollte deshalb stets anhand der vollständigen Rezeptur und des gewünschten sensorischen Profils ermittelt werden.
Typische Einsatzbereiche
• Gesichtsmasken
• Straffende Gelmasken
• Seren und Gele
• Lotionen und Emulsionen
• Peel-off-Konzepte
• Körperpflegeprodukte
• Mascara
• Eyeliner
• Lidschatten
• Puder und Rouge
• Gepresste Pigmentprodukte
• Körper- und Gesichtspigmente
• Haargel
• Stylingcremes
• Haarfestiger
• Lockenprodukte
• Haarmasken
• Filmbildende Leave-in-Produkte
• Gepresste Puder
• Pulvermischungen
• Trockenshampoo
• Maskenpulver
• Kosmetische Tabs
• Feste Formulierungen
Orientierende Einsatzkonzentration
Die geeignete Einsatzmenge hängt von der Rohstoffqualität, dem gewünschten Film, der notwendigen Bindekraft, der Rezeptur und dem vorgesehenen Anwendungsbereich ab. Fein vermahlene oder sprühgetrocknete Qualitäten können sich bei der Verarbeitung anders verhalten als gröbere Pulverqualitäten.
| Anwendung | Orientierende Einsatzmenge |
|---|---|
| Seren, Lotionen und leichte Emulsionen | ca. 0,20–1,00 % |
| Gesichts- und Gelmasken | ca. 0,50–3,00 % |
| Haarstyling und filmbildende Produkte | ca. 0,50–3,00 % |
| Mascara, Eyeliner und dekorative Kosmetik | ca. 0,50–5,00 % |
| Bindemittel für Pulver und feste Produkte | ca. 1,00–10,00 % der Bindelösung beziehungsweise nach Formulierungsbedarf |
| Kombination mit anderen Gelbildnern | ca. 0,20–2,00 % |
Für ein leicht filmbildendes Serum oder eine Lotion ist ein Startversuch mit etwa 0,30–0,50 % sinnvoll. Für Masken oder Stylingprodukte kann mit 1,00–2,00 % begonnen werden.
Die angegebenen Werte sind allgemeine Orientierungsbereiche. Maßgeblich sind immer die Produktspezifikation, die Reinheit, die Viskositätsklasse und die Verarbeitungsempfehlung des konkreten Rohstoffes.
Verarbeitung und Hydratisierung
Gummi arabicum ist grundsätzlich gut wasserlöslich. Bei zu schneller Zugabe kann das Pulver jedoch Klumpen bilden. Dabei hydratisiert die äußere Schicht sofort, während im Inneren trockenes Pulver eingeschlossen bleibt.
Für eine gleichmäßige Lösung sollte das Pulver langsam in die bewegte Wasserphase eingestreut und anschließend ausreichend lange hydratisiert werden. Je nach Konzentration kann die vollständige Hydratisierung einige Minuten bis mehrere Stunden benötigen.
1. Benötigte Menge Gummi arabicum exakt und staubarm einwiegen.
2. Rezepturwasser in einem sauberen Mischbehälter vorlegen.
3. Wasser unter mäßigem Rühren in Bewegung versetzen.
4. Das Pulver langsam und gleichmäßig auf die Wasseroberfläche streuen.
5. Nicht die gesamte Menge auf einmal zugeben.
6. Unter gleichmäßigem Rühren verteilen, ohne übermäßig Luft einzutragen.
7. Je nach Konzentration mindestens 30–60 Minuten hydratisieren lassen.
8. Bei höherer Dosierung kann eine längere Ruhezeit sinnvoll sein.
9. Erst nach vollständiger Hydratisierung weitere Gelbildner, Salze oder empfindliche Wirkstoffe einarbeiten.
10. Abschließend Homogenität, Viskosität, pH-Wert und Hautgefühl kontrollieren.
Das Pulver kann vor der Zugabe mit einer kleinen Menge Propandiol, Glycerin oder einem anderen geeigneten wasserlöslichen Dispergierhilfsmittel gleichmäßig benetzt werden. Dadurch lässt sich die Klumpenbildung häufig deutlich reduzieren.
Temperatur bei der Verarbeitung
Gummi arabicum kann grundsätzlich in kaltem oder handwarmem Wasser hydratisiert werden. Eine moderate Erwärmung beschleunigt häufig die Benetzung und Auflösung, ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Bei starkem oder lang anhaltendem Erhitzen können Farbe, Geruch und Molekularstruktur des Rohstoffes verändert werden. Besonders in sauren oder alkalischen Formulierungen sollte eine unnötig lange Wärmebelastung vermieden werden.
Für viele kosmetische Anwendungen ist eine Verarbeitung bei etwa 20–50 °C ausreichend. Eine kurzzeitige Erwärmung auf ungefähr 50–60 °C kann die Hydratisierung unterstützen, sofern die übrigen Rezepturbestandteile dafür geeignet sind.
pH-Wert und Formulierungsstabilität
Gummi arabicum kann in einem vergleichsweise breiten pH-Bereich eingesetzt werden. Die beste Langzeitstabilität hängt jedoch von der Rohstoffqualität, Temperatur, Elektrolytkonzentration und den weiteren Formulierungsbestandteilen ab.
Für zahlreiche kosmetische Haut- und Haarpflegeprodukte eignet sich ein End-pH-Wert von etwa 4,5 bis 7,0. Extreme pH-Werte und eine lang anhaltende Wärmebelastung können den Abbau der Polysaccharidstruktur fördern.
Den endgültigen pH-Wert erst nach vollständiger Hydratisierung und Zugabe aller relevanten Bestandteile einstellen. Säuren und Basen ausschließlich verdünnt und schrittweise einarbeiten.
Gelbildung und Viskosität
Gummi arabicum ist kein stark gelbildender Rohstoff. Selbst vergleichsweise konzentrierte Lösungen bleiben häufig fließfähig und besitzen eine charakteristische, leicht klebrige Konsistenz.
Soll eine standfeste Gelstruktur hergestellt werden, empfiehlt sich die Kombination mit einem geeigneten Gelbildner wie Xanthan Gum, Sclerotium Gum, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose oder Pullulan.
| Rohstoff | Ergänzende Funktion |
|---|---|
| Xanthan Gum | Starke Gelbildung und Suspensionsstabilisierung |
| Sclerotium Gum | Weiche, elegante und weniger klebrige Gelstruktur |
| Hydroxyethylcellulose | Klare bis leicht trübe, geschmeidige Gele |
| Pullulan | Zusätzliche Filmbildung und glättendes Hautgefühl |
| Acacia Senegal Gum | Bindung, Haftung, Filmbildung und leichte Stabilisierung |
Verwendung in Emulsionen
Gummi arabicum besitzt aufgrund seiner komplexen Polysaccharidstruktur und natürlich vorkommender Proteinanteile unterstützende grenzflächenaktive Eigenschaften. Es kann Öltröpfchen umhüllen und die Stabilisierung fein verteilter Ölphasen unterstützen.
In klassischen kosmetischen Cremes und Lotionen sollte der Rohstoff jedoch nicht automatisch als alleiniger Hauptemulgator betrachtet werden. Die Eignung hängt stark von Ölphase, Herstellungsverfahren, Konzentration und gewünschter Lagerstabilität ab.
In Emulsionen Gummi arabicum vorzugsweise als unterstützenden Stabilisator, Filmbildner oder Co-Emulgator einsetzen und mit einem geeigneten Hauptemulgator kombinieren.
Einfluss von Salzen und Elektrolyten
Salze, Säuren, Basen und andere ionische Rohstoffe können die Löslichkeit, Trübung, Viskosität und Filmbildung beeinflussen. Dazu gehören beispielsweise Magnesiumsalze, Zinksalze, Sodium PCA, Sodium Lactate, Natriumchlorid und mineralstoffreiche Hydrolate.
Elektrolythaltige Bestandteile sollten möglichst erst nach vollständiger Hydratisierung des Gummi arabicum portionsweise eingearbeitet werden.
Nach jeder Zugabe von Salzen Homogenität, Viskosität und mögliche Ausflockungen kontrollieren. Für elektrolytreiche Formulierungen ist ein kleiner Vorversuch besonders wichtig.
Sinnvolle Formulierungskombinationen
Verbessert Gelstärke und Suspensionsvermögen, während Gummi arabicum die Film- und Bindeeigenschaften ergänzt.
Erzeugt eine weichere Gelstruktur und kann das klebrige Hautgefühl höherer Arabicum-Gum-Konzentrationen reduzieren.
Verstärkt die Filmbildung und eignet sich für glättende Masken, Seren und dekorative Kosmetik.
Erhöht die Viskosität und ermöglicht geschmeidige, fließfähige Gelstrukturen.
Unterstützt Mattierung, Ölbindung und die Stabilisierung pigmentierter oder pulverhaltiger Produkte.
Können die Verteilung lipidischer Komponenten ergänzen und die sensorischen Eigenschaften der Formulierung verändern.
Eignet sich für feuchtigkeitsorientierte Haut-, Haar- und Kopfhautformulierungen.
Passt in pflanzenbasierte Masken, Seren, Gele und beruhigend ausgerichtete Pflegeformulierungen.
Gummi arabicum im Vergleich zu Xanthan Gum
| Eigenschaft | Gummi arabicum | Xanthan Gum |
|---|---|---|
| Hauptfunktion | Filmbildung, Bindung, Haftung und Stabilisierung | Verdickung, Gelbildung und Suspension |
| Gelstärke | Gering | Hoch |
| Filmbildung | Ausgeprägt | Vorhanden, aber nicht die Hauptfunktion |
| Hautgefühl | Glättend bis leicht spannend oder klebrig | Gelartig, bei hoher Dosierung teilweise schleimig |
| Typischer Einsatz | Masken, Styling, Mascara, Pigmente und Bindelösungen | Gele, Emulsionen, Seren und Suspensionen |
Die beiden Rohstoffe ersetzen sich nicht vollständig, ergänzen sich aber sehr gut: Xanthan Gum liefert Viskosität und Stabilität, während Gummi arabicum die Bindung, Haftung und Filmbildung verbessert.
Häufige Verarbeitungsfehler
Das Pulver wird auf einmal in das Wasser gegeben und bildet schwer auflösbare Klumpen.
Die Formulierung wird weiterverarbeitet, bevor das Pflanzengummi vollständig gelöst ist.
Es wird eine standfeste Gelstruktur erwartet, obwohl Gummi arabicum nur schwach verdickt.
Das Endprodukt kann unangenehm klebrig, spannend, spröde oder schuppend werden.
Elektrolyte werden vor vollständiger Hydratisierung eingearbeitet und beeinträchtigen die Homogenität.
Die wasserhaltige Pflanzengummilösung wird ohne geeignetes Konservierungssystem gelagert.
Konservierung des Endproduktes
Gummi arabicum ist kein Konservierungsmittel. Sobald das trockene Pulver in Wasser gelöst wird, entsteht eine mikrobiologisch empfindliche Formulierung, die mit einem geeigneten Konservierungssystem geschützt werden muss.
Pflanzliche Polysaccharide können Mikroorganismen unter ungünstigen Bedingungen als Nährstoffquelle dienen. Eine hygienische Herstellung, eine geeignete Rohstoffqualität und eine wirksame Konservierung sind daher besonders wichtig.
Die Konservierung muss auf pH-Wert, Verpackung, Wasseraktivität, Anwendungsbereich und weitere Rezepturbestandteile abgestimmt werden. Die mikrobiologische Stabilität sollte durch einen geeigneten Konservierungsbelastungstest überprüft werden.
Produktdaten
| Produktbezeichnung | Arabicum Gum / Gummi arabicum |
| INCI | Acacia Senegal Gum |
| Deutsche Bezeichnung | Gummi arabicum / Akaziengummi |
| Synonyme | Gum Arabic, Acacia Gum, Arabisches Gummi |
| Stoffklasse | Natürliches Pflanzengummi / komplexes Polysaccharid |
| Ausgangsmaterial | Getrocknetes und gereinigtes Exsudat der Akazie |
| Botanische Herkunft | Üblicherweise Acacia senegal; je nach Spezifikation auch Acacia seyal möglich |
| CAS-Nummer | 9000-01-5 |
| Aussehen | Weißes, cremefarbenes bis hellbeiges oder leicht gelbliches Pulver |
| Geruch | Schwach charakteristisch bis nahezu geruchlos |
| Löslichkeit | In Wasser löslich beziehungsweise kolloidal dispergierbar; in Ölen nicht löslich |
| Ionischer Charakter | Schwach anionischer Polysaccharidkomplex |
| Kosmetische Funktion | Filmbildend, bindend, haftungsverbessernd, stabilisierend und leicht viskositätsregulierend |
| Typische Verwendung | Masken, Seren, Stylingprodukte, Mascara, Eyeliner, Puder und feste Kosmetik |
| Einsatzkonzentration | Üblicherweise etwa 0,20–5,00 %, abhängig von Funktion und Rezeptur |
Die korrekte INCI-Bezeichnung muss anhand der tatsächlichen botanischen Herkunft und der Produktspezifikation des gelieferten Rohstoffes geprüft werden. Bei einer anderen Akazienart oder einem weiterverarbeiteten Extrakt kann eine abweichende Deklaration erforderlich sein.
Sicherheit und sachgerechte Handhabung
Gummi arabicum ist ein feinpulvriger Rohstoff. Beim Umfüllen, Einwiegen und Vermischen kann Staub entstehen. Eine saubere, kontrollierte und hygienische Verarbeitung schützt den Anwender und bewahrt die Rohstoffqualität.
- Staubbildung beim Einwiegen und Umfüllen möglichst vermeiden.
- Pulver nicht einatmen.
- Direkten Kontakt mit Augen und Schleimhäuten vermeiden.
- Geeignete persönliche Schutzausrüstung entsprechend dem Sicherheitsdatenblatt verwenden.
- Nur mit sauberen und vollständig trockenen Arbeitsgeräten entnehmen.
- Verschüttetes Pulver trocken aufnehmen.
- Rutschgefahr beachten, wenn das Pulver mit Wasser in Kontakt kommt.
- Nach der Verarbeitung Hände und Arbeitsgeräte gründlich reinigen.
- Behälter nach jeder Entnahme sofort sorgfältig verschließen.
- Aktuelles Sicherheitsdatenblatt, CoA und Produktspezifikation beachten.
Sicherheitsempfehlungen für daraus hergestellte Endprodukte
Die Sicherheit und Eignung des Endproduktes hängen von der eingesetzten Konzentration, der vollständigen Rezeptur, dem vorgesehenen Anwendungsbereich, der Kontaktzeit und der Qualität des verwendeten Gummi arabicum ab.
Vor der Markteinführung sollten insbesondere die physikalische Stabilität, Filmbildung, mikrobiologische Qualität, Konservierungsleistung, Verpackungskompatibilität sowie Haut-, Kopfhaut- beziehungsweise Augenverträglichkeit geprüft werden.
Lagerung
Kühl, trocken und lichtgeschützt lagern. Vor Feuchtigkeit, direkter Sonneneinstrahlung, Fremdgerüchen und starken Temperaturschwankungen schützen. Den Behälter nach jeder Entnahme sorgfältig und möglichst luftdicht verschließen.
Gummi arabicum kann Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnehmen. Dadurch können Klumpen entstehen und das Lösungs- beziehungsweise Hydratisierungsverhalten kann sich verändern. Deshalb ausschließlich mit vollständig trockenen Arbeitsgeräten entnehmen.
Bereits hergestellte wässrige Lösungen sollten nicht unkonserviert gelagert werden.
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