Propylenglycolalginat (PGA) er et polysaccharidbiomolekyle syntetiseret ved forestringsreaktion af alginsyre ekstraheret fra brune alger med fremragende emulgering, fortykkelse, ekspansion, syrebestandighed og stabilitet osv. Det kan i vid udstrækning bruges som fødevaretilsætningsstoffer i alle slags fødevarer i USA, Japan, Sydkorea, Rusland osv. med modne anvendelsesmetoder og standardkrav; Kina godkendte brugen af det som fødevaretilsætningsstof i 1988. I USA, Japan, Korea, Rusland og andre lande og regioner kan det bruges i vid udstrækning som fødevaretilsætningsstoffer i forskellige typer fødevarer med modne anvendelsesmetoder og standardkrav; Kina godkendte dets anvendelse som fødevaretilsætningsstof i 1988.

Nu er PGA, som en ny type emulgeringsstabilisator, blevet brugt i vid udstrækning i produktionen af yoghurt og sure mælkedrikke.

Ansøgningen om at udvide anvendelsesområdet for PGA til fermenterede pastaprodukter, brød, kager osv. er blevet annonceret gennem den nationale sundhedskommission i november 2017, og derfor vil propylenglycolalginat, som et marint fødevaretilsætningsstof med fremragende ydeevne, helt sikkert spille en større rolle inden for mælke- og mejeriprodukter, alle slags drikkevarer, is, pastaprodukter samt brød, kager og andre bagte fødevarer.

Emulgering, stabilisering og syrebestandighed af PGA

PGA har både hydrofile og lipofile grupper i sin molekylære struktur og har gode emulgeringsegenskaber.PGA kan opløses i vand for at danne en tyktflydende kolloid og kan opløses i organisk syreopløsning, 1% af selve opløsningen pH=3~4, med god syrebestandighed, og kan danne en gel i sur opløsning pH=3~4, men vil ikke producere en udfældning.

PGA har en stærk saltresistens og er stabil over for metalioner som calcium og natrium, hvilket kan forbedre stabiliteten af alginsyre i fødevarer og også forhindre udfældningseffekten forårsaget af calcium og andre højvalente metalioner i fødevarer.

PGA kombinerer egenskaber som emulgering, syrebestandighed og stabilisering og bruges i vid udstrækning i produkter som yoghurt, mælkedrikke og frugtsaft.

1.1 Anvendelse i yoghurt
Anvendelsen af PGA i yoghurt kan give yoghurt en naturlig tekstur og smag, effektivt forhindre dannelsen af uattraktive ru og ujævne overflader og gøre produktet glat og blankt; i den faktiske produktion blandes det godt med alle andre ingredienser og kan bruges i sure miljøer med pH 3~5 til at forbedre yoghurtens viskositet, forhindre proteinudfældning og opløftning af valle.

Wei Xiaoying et al. tilføjede forskellige mængder PGA til rå mælk til yoghurtfermentering og fandt, at efter tilsætning af PGA var yoghurtens viskositet 1 gange højere end for yoghurt uden PGA ved samme rotationshastighed, og forskellige mængder PGA kunne påvirke yoghurtens struktur i forskellige grader, og den bedste effekt blev opnået med tilsætning af 0.2%; på dette tidspunkt steg yoghurtens vandholdende kapacitet med 10,9%, mængden af valleudfældning faldt med 26,0%, og hårdheden nåede 8 g, og genindvindingsgraden nåede 8 g. På dette tidspunkt steg yoghurtens vandholdningskapacitet med 10,9%, valleudfældningen faldt med 26,0%, og hårdheden nåede 8 g med den bedste genopretning.

Chen Yingqi tilsatte forskellige massefraktioner af propylenglycolalginat (PGA) og pektin for at lave omrørt yoghurt og fandt ud af, at PGA havde en bedre effekt på fortykkelsen af yoghurt, når den tilsatte mængde PGA og pektin var større end 0,13%. Og hæmningen af syreproduktion efter yoghurt og stabiliteten af PGA's syrebestandighed var bedre end pektins, hvilket kunne få yoghurt til at opretholde stabiliteten af tekstur, smag og smag i en relativt lang opbevaringstid.

En anden undersøgelse viste, at PGA og modificeret stivelse som en kombination af fortykningsmiddel ved anvendelse af omrørt yoghurt har en god synergistisk effekt, den optimale mængde af de to var 0,15% og 1,20% (W/W), kvaliteten af yoghurt under disse forhold er optimal.

1.2 Anvendelse i mælkedrikke
De mest almindelige kvalitetsproblemer ved produktion og opbevaring af blandede mælkedrikke er sedimentering og delaminering. Fan Suqin et al. tilsatte 0,2% (W/W) PGA, 0,3% natriumcarboxymethylcellulose, 0,1% high ester pectin og 0,015% saccharoseester til behandling af sure mælkedrikke, hvilket resulterede i den bedste smag og den højeste stabilitet af mælkedrikke.

Tang Zhenrui undersøgte effekten af syv fortykningsmidler, herunder propylenglycolalginat, på stabiliteten af kaffemælkedrikke og fandt, at tilsætningsmængden af hvert monomerfortykningsmiddel var 1,1 g/kg propylenglycolalginat, 1,4 g/kg mikrokrystallinsk cellulose, 1.7 g/kg arabisk gummi, 0,25 g/kg xanthangummi, 0,15 g/kg gelékolloidgummi og 0,10 g/kg ι-carrageenan, og at 0,05 g/kg carrageenan af κ-typen havde en relativt god effekt på stabiliseringssystemet for kaffemælkedrikke.

Zhong Huafengs forskning i formulering og stabilitet af formuleret ananasjuice mælkedrik resulterede i den optimale formulering som følger: ananasjuicekoncentrat 11%, mælkepulver 4,5%, sukker 4%, mælkesyre 0,24%, natriumtripolyphosphat 0.06%, natriumcitrat 0,04%, pektin 0,25%, syreresistent natriumcarboxymethylcellulose 0,02%, propylenglycolalginat 0,02%, molekylært destilleret monoglycerol 0,01%, saccharose 0,01% og natriumcarboxymethylcellulose 0,02%. 0,01%, saccharose fedtsyreester 0,05%.

1.3 Anvendelse i frugtsaftdrikke
Det ideelle udseende af frugtsaftsuspensionsdrikke skal være juiceafklaring, frugtpartikler suspenderet ensartet eller pulp blandet ensartet uden åbenlyst lagdelingsfænomen. I den faktiske produktion har suspensionen af frugtsaftdrikke været en teknisk udfordring.

I juicedrikke er både pulp-partikler dannet af suspensionen, men også pektin, protein og dannelsen af den sande opløsning og endda lipider dannet af emulsionen, suspensionen. Der er en stor densitetsforskel mellem partiklerne i emulsionen og drikkevarejuicen, hvilket er hovedårsagen til ustabilitet.

Tilsætning af en lille mængde PGA til juicedrikken kan i høj grad afhjælpe denne tekniske vanskelighed, som kan gøre frugtpartiklerne jævnt suspenderede, og der vil ikke være noget delamineringsfænomen i opbevaringsperioden, og samtidig forbedre frugtpulpens stabilitet, så juicen får en tyk smag og bedre tekstur.

Kong Jin et al. undersøgte den bedste stabiliseringseffekt af den bifidobakterie-fermenterede frugtpulpdrik, der blev fremstillet ved tilsætning af fire sammensatte stabilisatorer, nemlig 0,15% gelatine, 0,08% natriumalginat, 0,08% xanthangummi og 0,01% PGA.

1.4 Anvendelse i is
Is er elsket af forbrugerne for sin glatte og delikate organisation, kompakte og bløde form, bløde og langvarige smag samt rige ernæring og kølige smag, men på grund af isens komplekse komponentsystem og forarbejdningsteknologi er den tilbøjelig til kvalitetsproblemer i produktions- og opbevaringsprocessen.

Det har vist sig, at tilsætning af PGA til is kan forbedre spredningen af fedt og fedtholdige faste partikler og isens smag, indre struktur og udseende betydeligt samt forbedre isens spredningsstabilitet og antismelteegenskaber. Derudover kan PGA forhindre dannelsen af laktose-iskrystaller i is.

Hydrering, anti-aging og vævsforbedring af PGA

Når PGA anvendes på pastaprodukter og bagværk, vil aminogruppen af glutenprotein i mel danne et kompleks med den anioniske gruppe af PGA gennem elektrostatisk interaktion, hvilket vil reducere glutenproteinets hydrofobicitet og forbedre vandabsorptionshastigheden i dejen;

Under produktopbevaring kan PGA kontrollere vandmigrationen i produktsystemet og holde vandmolekylerne i en relativt stabil tilstand;

Med sine fremragende emulgeringsegenskaber interagerer PGA med stivelsesmolekyler for at danne en stabil kompositstruktur, som kan bremse stivelsens ældning betydeligt;

Kombinationen af PGA og glutenprotein i dejen vil på den anden side også forbedre glutens netværksstruktur og dermed forbedre produktets teksturegenskaber og opnå en bedre organisatorisk forbedringseffekt.

PGA's hydrerende, anti-aging og vævsforbedrende egenskaber kan anvendes til rå og tørre nudelprodukter, rå og våde nudelprodukter, bekvemme ris- og nudelprodukter, frosne ris- og nudelprodukter, brød, wienerbrød og andet bagværk.

2.1 Anvendelse i nudler

Nudler som Kinas traditionelle mad, har en lang historie, det nuværende marked nudel mærke, farve er meget, men der vil være en masse nudler smag saccharine, glutenfri, brudt sats steget, mudret suppe er mere alvorlig og andre fænomener, anvendelse af PGA i nudelprodukter kan være en bedre måde at forbedre disse problemer på.

Yu Peipei et al. undersøgte effekten af PGA på brudhastigheden og kogekvaliteten af lilla kartoffelnudler og viste, at PGA forbedrede brudhastigheden og kogetabet af lilla kartoffelnudler i forskellige grader, og den optimale tilsætningsmængde var 0,3% ~ 0,4%.

Liu Ranran fandt, at anvendelsen af lavester PGA i nudler effektivt kan forbedre kvaliteten af nudler, og når tilsætningsmængden af lavester PGA er mellem 0,2% og 0,3%, kan det øge hårdheden, tyggeevnen og viskositeten af nudler i højere grad og samtidig reducere hastigheden af vandabsorption og stivelsesopløsning for at gøre nudler glutenholdige, glatte og opnå den bedste spisesmag. (b);

Yang Yan et al. fandt ud af, at når PGA blev tilsat nudler i en mængde på 0,3%, havde det den mest indlysende effekt på forbedringen af nudlernes kvalitet og producerede nudler med en senet og elastisk tekstur.

2.2 Anvendelse i dej

Teknologi til frossen dej blev først anvendt i brødbagningsindustrien, og folk har forsket i måder at forbedre problemerne i frossen dej på, såsom fugttab, dårlig stabilitet og fænomenet med frosne revner i det færdige produkt. Brugen af kolloider til at forbedre kvaliteten af frossen dej er også mere moden.

Yin Xiaojie undersøgte effekten af PGA på kvaliteten og egenskaberne af frossen dej ved at tilføje forskellige mængder PGA på trækegenskaberne, vandtabshastigheden og det frysbare vandindhold. Resultaterne viste, at kvaliteten af frossen dej viste en faldende tendens med forlængelsen af frysetiden, og under den samme frysetid blev den interne struktur af frossen dej stabiliseret, vandtabshastigheden og det frysbare vandindhold blev reduceret, og dejens kvalitet var bedre, når mængden af tilsat PGA var 0,2%.

2.3 Anvendelse i brød

Brød med forlængelse af opbevaringstiden, tilbøjelig til aldring, tekstur og smagsforringelse, forkortelse af produktets holdbarhed, hvilket er de mange brødproducenter, der afskyr problemet. Derfor opstod brødforbedringsmidlet, og undersøgelser har vist, at hydrokolloider har gode anvendelsesfordele i bageindustrien, hvilket kan forbedre brødets kvalitet.

Liu Haiyan fandt, at tilsætning af PGA kunne forbedre dejens pulverkvalitet og trækstyrkeegenskaber, øge dejens vandabsorption betydeligt, forlænge dejens stabiliseringstid, forbedre evalueringsindekset for pulverkvalitet og øge dejens strækbarhed, trækstyrke og trækforhold, når man undersøgte effekten af PGA på dejens reologiske egenskaber og brødets bageegenskaber.

Ved evaluering af brødets bageegenskaber viste det sig, at tilsætning af PGA kunne øge brødets specifikke volumen, forbedre brødets elasticitet betydeligt, reducere brødets hårdhed, forbedre brødets tekstur og forbedre brødets sensoriske score. Den mest markante forbedring af dej og brød og den bedste brødkvalitet blev opnået med tilsætning af PGA i intervallet 0,2% til 0,3%.

Under langtidsopbevaring vil kagen også vise aldringsfænomener som ru struktur, løs og tør hårdhed og forringelse af elasticitet og smag. Zhang Juanjuan et al. undersøgte formuleringen af kagekvalitetsforbedringsmiddel: natriumalginat 0,15%, propylenglycolalginat 0,15%, xanthangummi 0,10%, som kan forbedre kagedejens vægtfylde, forbedre kagens teksturelle egenskaber og sensoriske score, så kagens elasticitet er bedre, hårdheden reduceres betydeligt, og graden af ældning i opbevaringsfasen reduceres betydeligt år for år.

Skumstabilitet af PGA

Propylenglycolalginat har god skum- og emulgeringsevne, der i vid udstrækning anvendes i ølskumstabilisator, kan øge øllets skummende ydeevne, gøre skummet delikat og langvarigt.

Zhang Liqun et al. tilsatte en passende mængde PGA i øl og fandt ud af, at PGA kan øge stabiliteten af ølskum og skumholdkraft betydeligt, selv når det støder på fedt eller steriliserings- og vaskerester, kan det også modstå brud.

Liu Changhai et al. undersøgte effekten af forskellige fødevaretilsætningsstoffer på øllets skumegenskaber og fandt, at PGA var et godt skumforbedrende middel, og tilsætning af 30 mg/L kunne forbedre øllets skumvedholdenhed betydeligt.

Synergistiske egenskaber ved PGA og andre kolloider

PGA har god gensidig opløselighed med natriumcarboxymethylcellulose, modificeret stivelse, natriumalginat, arabisk gummi, pektin, ferskengummi og så videre, og kan blandes og sammensættes. Yinna screenede tre stabilisatorer med bedre stabiliserende effekt og blandede dem for at forbedre stabiliteten af hestemælksøl.

Den optimale mængde stabilisatorer var CMC-Na %:PGA %:pektin % = 0,02:0,03:0,03, hvorunder centrifugalsedimentationshastigheden for hestemælksøl var 4,85%, og prøvetilstanden var den mest stabile.

Wang et al. viste, at den stabiliserende effekt af den sammensatte stabilisator af PGA 0,2% + monoglycerid 0,1% + NaH2PO4 0,05% var bedre end den af PGA-monomerstabilisatoren i omrørt appelsinjuiceyoghurt ved at studere den sensoriske kvalitet og stabilitet af omrørt appelsinjuiceyoghurt.

Ud over PGA's funktionelle egenskaber i ovenstående fødevarekategorier har det også egenskaber som emulgerende smag, ølmodifikator etc., som også bruges i vid udstrækning.

Udsigt til PGA-anvendelse

Med samfundets udvikling har den globale fødevareudvikling en tendens til at blive sundere. Som et funktionelt fødevaretilsætningsstof fra havet vil propylenglycolalginat med sin unikke syrebestandighed, emulgeringsstabilitet, hydrering og vævsforbedring helt sikkert blive anvendt i forskellige fødevareindustrier, hvilket giver store funktionelle effekter og skaber flere muligheder og anvendelsesværdier.