El alginato de propilenglicol (PGA) es una biomolécula polisacárida sintetizada por reacción de esterificación del ácido algínico extraído de algas pardas, con excelente emulsificación, espesamiento, expansión, resistencia a los ácidos y estabilidad, etc. Puede utilizarse ampliamente como aditivo alimentario en todo tipo de alimentos en EE.UU., Japón, Corea del Sur, Rusia, etc., con métodos de uso maduros y requisitos normativos; China aprobó su uso como aditivo alimentario en 1988. En Estados Unidos, Japón, Corea, Rusia y otros países y regiones puede utilizarse ampliamente como aditivo alimentario en diversos tipos de alimentos, con métodos de uso maduros y requisitos estándar; China aprobó su uso como aditivo alimentario en 1988.

En la actualidad, el PGA, como nuevo tipo de estabilizador de la emulsificación, se ha utilizado ampliamente en la producción de yogur y bebidas lácteas ácidas.

La solicitud para ampliar el alcance del AGP para productos de pasta fermentada, pan, bollería, etc. ha sido anunciada a través de la Comisión Nacional de Salud en noviembre de 2017, por lo tanto, el alginato de propilenglicol, como aditivo alimentario marino con un excelente rendimiento, seguramente desempeñará un papel más importante en los campos de aplicación de la leche y los productos lácteos, todo tipo de bebidas, helados, productos de pasta, así como panes, bollería y otros alimentos horneados.

Emulsificación, estabilización y resistencia a los ácidos del PGA

PGA tiene grupos hidrofílicos y lipofílicos en su estructura molecular, y tiene buenas propiedades de emulsificación.PGA se puede disolver en agua para formar un coloide viscoso, y se puede disolver en solución de ácido orgánico, 1% de la propia solución pH=3~4, con buena resistencia a los ácidos, y puede formar un gel en solución ácida pH=3~4, pero no producirá una precipitación.

El PGA tiene una gran resistencia a la sal y es estable a iones metálicos como el calcio y el sodio, lo que puede mejorar la estabilidad del ácido algínico en los alimentos, y también puede evitar el efecto de precipitación causado por el calcio y otros iones metálicos de alto valor en los alimentos.

Al combinar las propiedades de emulsificación, resistencia a los ácidos y estabilización, el PGA se utiliza ampliamente en productos como el yogur, las bebidas lácteas y los zumos de frutas.

1.1 Aplicación en el yogur
La aplicación de PGA en el yogur puede dar al yogur una textura y un sabor naturales, evitar eficazmente la formación de superficies rugosas y con baches poco atractivas, y hacer que el producto sea suave y brillante; en la producción real, se mezcla bien con todos los demás ingredientes y puede utilizarse en entornos ácidos de pH 3~5 para mejorar la viscosidad del yogur, evitar la precipitación de proteínas y el levantamiento del suero.

Wei Xiaoying et al. añadieron diversas cantidades de PGA a la leche cruda para la fermentación del yogur, y encontraron que después de añadir PGA, la viscosidad del yogur era 1 veces más alta que la del yogur sin PGA en la misma velocidad rotatoria, y diversas cantidades de PGA podían afectar a la estructura del yogur a diversos grados, y el mejor efecto fue alcanzado con la adición de 0. 2%.2%; en este tiempo, la capacidad de retención del agua del yogur aumentó por 10.9%, la cantidad de precipitación del suero disminuyó por 26.0%, y la dureza alcanzó 8g, y el recoverability alcanzó 8g. En este momento, la capacidad de retención de agua del yogur aumentó en 10,9%, la precipitación de suero disminuyó en 26,0%, y la dureza alcanzó los 8g, con la mejor recuperabilidad.

Chen Yingqi añadió diferentes fracciones de masa de alginato de propilenglicol (PGA) y pectina para hacer yogur agitado, y descubrió que el PGA tenía un mejor efecto en el espesamiento del yogur cuando la cantidad añadida de PGA y pectina era superior a 0,13%. Y la inhibición de la producción de ácido después del yogur y la estabilidad de la resistencia al ácido del PGA eran mejores que las de la pectina, lo que podía hacer que el yogur mantuviera la estabilidad de la textura, el gusto y el sabor en un tiempo de almacenamiento relativamente largo.

Otro estudio demostró que el PGA y el almidón modificado como combinación de agente espesante en la aplicación de yogur agitado tiene un buen efecto sinérgico, la cantidad óptima de los dos fueron 0,15% y 1,20% (W/W), la calidad del yogur en estas condiciones es óptima.

1.2 Aplicación en bebidas lácteas
Los problemas de calidad más comunes en la producción y el almacenamiento de bebidas lácteas mezcladas son la sedimentación y la delaminación. Fan Suqin et al. añadieron 0,2% (P/P) de PGA, 0,3% de carboximetilcelulosa sódica, 0,1% de pectina de alto éster y 0,015% de éster de sacarosa a la elaboración de bebidas lácteas ácidas, con lo que se consiguió el mejor sabor y la mayor estabilidad de la bebida láctea.

Tang Zhenrui estudió el efecto de siete espesantes, incluido el alginato de propilenglicol, sobre la estabilidad de la bebida de café con leche, y descubrió que la cantidad aditiva de cada espesante monomérico era de 1,1 g/kg de alginato de propilenglicol, 1,4 g/kg de celulosa microcristalina, 1.7 g/kg de goma arábiga, 0,25 g/kg de goma xantana, 0,15 g/kg de goma coloidal gelificada, y 0,10 g/kg de ι-carragenano, respectivamente, κ-carragenano 0,05 g/kg tuvo efectos relativamente buenos en el sistema de estabilización de la bebida de leche de café.

La investigación de Zhong Huafeng sobre la formulación y la estabilidad de la bebida láctea de zumo de piña formulada dio como resultado la formulación óptima siguiente: zumo de piña concentrado 11%, leche en polvo 4,5%, azúcar 4%, ácido láctico 0,24%, tripolifosfato sódico 0.06%, citrato sódico 0,04%, pectina 0,25%, carboximetilcelulosa sódica resistente a los ácidos 0,02%, alginato de propilenglicol 0,02%, monoglicerol destilado molecularmente 0,01%, sacarosa 0,01% y carboximetilcelulosa sódica 0,02%. 0,01%, éster de ácidos grasos de sacarosa 0,05%.

1.3 Aplicación en zumos de frutas
El aspecto ideal de la bebida de zumo de fruta en suspensión debe ser la clarificación del zumo, partículas de fruta suspendidas uniformemente o pulpa mezclada uniformemente, sin fenómeno de estratificación evidente. En la producción real, la suspensión de bebidas de zumo de frutas ha sido un reto técnico.

En las bebidas de zumo, tanto las partículas de pulpa formadas por la suspensión, sino también la pectina, proteínas y la formación de la verdadera solución, e incluso los lípidos formados por la emulsión, suspensión. Hay una gran diferencia de densidad entre las partículas de la emulsión y el jugo de bebidas, que es la principal razón de la inestabilidad.

La adición de una pequeña cantidad de AGP a la bebida de zumo puede aliviar en gran medida esta dificultad técnica, que puede hacer que las partículas de fruta se suspendan uniformemente, y no se producirá ningún fenómeno de delaminación durante el periodo de almacenamiento, y al mismo tiempo, mejorar la estabilidad de la pulpa de fruta, de modo que el zumo tenga un sabor espeso y una mejor textura.

Kong Jin et al. estudiaron el mejor efecto de estabilización de la bebida de pulpa de fruta fermentada con bifidobacterias elaborada al añadir cuatro estabilizantes compuestos, a saber, gelatina 0,15%, alginato sódico 0,08%, goma xantana 0,08% y PGA 0,01%.

1.4 Aplicación en helados
Los consumidores adoran el helado por su organización suave y delicada, su forma compacta y blanda, su sabor meloso y duradero, así como por su riqueza nutritiva y su sabor fresco, pero debido al complejo sistema de componentes y a la tecnología de elaboración del helado, es propenso a sufrir problemas de calidad en el proceso de producción y almacenamiento.

Se ha descubierto que la adición de PGA al helado puede mejorar significativamente la dispersión de la grasa y de las partículas sólidas que contienen grasa y el sabor, la estructura interna y el aspecto del helado, así como mejorar la estabilidad de la dispersión y las propiedades antifusión del helado. Además, el PGA puede prevenir la formación de cristales de hielo de lactosa en el helado.

Hidratación, antienvejecimiento y mejora de los tejidos de PGA

Cuando el PGA se aplica a productos de pasta y productos horneados, el grupo amino de la proteína de gluten de la harina formará un complejo con el grupo aniónico del PGA mediante interacción electrostática, lo que reducirá la hidrofobicidad de la proteína de gluten y mejorará la tasa de absorción de agua de la masa;

En el proceso de almacenamiento del producto, el PGA puede controlar la migración del agua en el sistema del producto y mantener las moléculas de agua en un estado relativamente estable;

Con sus excelentes características de emulsificación, el PGA interactúa con las moléculas de almidón para formar una estructura compuesta estable, que puede ralentizar considerablemente el envejecimiento del almidón;

Por otro lado, la combinación de PGA y proteína de gluten en la masa también mejorará la estructura de red del gluten, mejorando así las características de textura del producto y consiguiendo un mejor efecto de mejora de la organización.

Las propiedades de hidratación, antienvejecimiento y mejora de los tejidos del PGA son aplicables a productos de fideos crudos y secos, productos de fideos crudos y húmedos, productos de arroz y fideos convenientes, productos de arroz y fideos congelados, pan, pastelería y otros productos de panadería.

2.1 Aplicación en los fideos

Fideos como alimento tradicional de China, tiene una larga historia, la marca de fideos mercado actual, el color es mucho, pero habrá una gran cantidad de fideos sabor sacarina, sin gluten, la tasa de rotura aumentó, sopa fangosa es más grave y otros fenómenos, la aplicación de PGA en productos de fideos puede ser una mejor manera de mejorar estos problemas.

Yu Peipei et al. estudiaron el efecto del PGA sobre la tasa de rotura y la calidad de cocción de los fideos de patata morada y demostraron que el PGA mejoraba la tasa de rotura y la pérdida de cocción de los fideos de patata morada en diferentes grados, y que la cantidad óptima de aditivo era de 0,3%~0,4%.

Liu Ranran descubrió que la aplicación de PGA de bajo éster en los fideos puede mejorar eficazmente la calidad de los fideos, y cuando la cantidad de adición de PGA de bajo éster está entre 0,2% y 0,3%, puede aumentar la dureza, masticabilidad y viscosidad de los fideos en mayor medida, y al mismo tiempo, reducir la tasa de absorción de agua y la disolución del almidón, para que los fideos tengan gluten, sean suaves y alcancen el mejor sabor al comerlos. (b);

Yang Yan et al. descubrieron que cuando se añadía PGA a los fideos a un nivel de 0,3%, tenía el efecto más evidente en la mejora de la calidad de los fideos, y producía fideos con una textura nervuda y elástica.

2.2 Aplicación en la masa

La tecnología de masas congeladas se aplicó por primera vez en la industria panadera, y se han estado investigando formas de mejorar los problemas de las masas congeladas, como la pérdida de humedad, la poca estabilidad y el fenómeno de las grietas congeladas en el producto acabado. El uso de coloides para mejorar la calidad de la masa congelada también está más maduro.

Yin Xiaojie investigó el efecto del PGA sobre la calidad y las propiedades de la masa congelada añadiendo diferentes cantidades de PGA sobre las propiedades de tracción, la tasa de pérdida de agua y el contenido de agua congelable. Los resultados mostraron que la calidad de la masa congelada mostraba una tendencia decreciente con la prolongación del tiempo de congelación, y bajo el mismo tiempo de congelación, la estructura interna de la masa congelada se estabilizaba, la tasa de pérdida de agua y el contenido de agua congelable se reducían, y la calidad de la masa era mejor cuando la cantidad de PGA añadida era de 0,2%.

2.3 Aplicación en el pan

Pan con la prolongación del tiempo de almacenamiento, propensos al envejecimiento, la textura y el deterioro del sabor, la vida útil del producto acortamiento, que es el muchos fabricantes de pan aborrecen el problema. Por lo tanto, el mejorador de pan surgió, y los estudios han demostrado que los hidrocoloides tienen buenas ventajas de aplicación en la industria panadera, que puede mejorar la calidad del pan.

Liu Haiyan descubrió que la adición de PGA podía mejorar la calidad del polvo y las propiedades de tracción de la masa, aumentar significativamente la absorción de agua de la masa, prolongar el tiempo de estabilización de la masa, mejorar el índice de evaluación de la calidad del polvo y aumentar la extensibilidad, la resistencia a la tracción y la relación de tracción de la masa al estudiar el efecto del PGA sobre las propiedades reológicas de la masa y las características de horneado del pan.

Al evaluar las características de panificación del pan, se observó que la adición de PGA podía aumentar el volumen específico del pan, mejorar significativamente la elasticidad del pan, reducir la dureza del pan, mejorar la textura del pan y mejorar la puntuación sensorial del pan.La mejora más significativa de la masa y el pan y la mejor calidad del pan se obtuvieron con la adición de PGA en el rango de 0,2% a 0,3%.

Durante el almacenamiento a largo plazo, el pastel también mostrará fenómenos de envejecimiento como estructura rugosa, dureza suelta y seca, y deterioro de la elasticidad y el sabor. Zhang Juanjuan et al. investigaron la formulación del mejorador de calidad de pasteles: alginato de sodio 0,15%, alginato de propilenglicol 0,15%, goma xantana 0,10%, que puede mejorar la gravedad específica de la masa de pasteles, mejorar las características de textura y las puntuaciones sensoriales del pastel, de modo que la elasticidad del pastel es mejor, la dureza se reduce significativamente, y el grado de envejecimiento en la etapa de almacenamiento se reduce significativamente año tras año.

Estabilidad de la espuma de PGA

El alginato de propilenglicol tiene buena capacidad espumante y emulsionante, se utiliza ampliamente como estabilizador de la espuma de la cerveza, puede aumentar el rendimiento espumante de la cerveza, hacer que la espuma sea delicada y duradera.

Zhang Liqun et al. añadieron una cantidad adecuada de PGA en la cerveza, y descubrieron que el PGA puede aumentar significativamente la estabilidad de la espuma de la cerveza y el poder de retención de la espuma, incluso cuando se encuentra con grasa o residuos de esterilización y lavado también puede resistir la ruptura.

Liu Changhai et al. estudiaron los efectos de varios aditivos alimentarios sobre las propiedades espumantes de la cerveza y descubrieron que el PGA era un buen mejorador de la espuma, y que la adición de 30 mg/L podía mejorar significativamente la persistencia de la espuma de la cerveza.

Propiedades sinérgicas del PGA y otros coloides

El PGA tiene una buena solubilidad mutua con la carboximetilcelulosa sódica, el almidón modificado, el alginato sódico, la goma arábiga, la pectina, la goma de melocotón, etc., y puede mezclarse y componerse. Yinna seleccionó tres estabilizantes con mejor efecto estabilizador y los mezcló para mejorar la estabilidad de la cerveza de leche de yegua.

La cantidad óptima de los estabilizantes fue CMC-Na %:PGA %:pectina % = 0,02:0,03:0,03, bajo la cual la velocidad de sedimentación centrífuga de la cerveza de leche de yegua fue de 4,85%, y el estado de la muestra fue el más estable.

Wang et al. demostraron que el efecto estabilizador del estabilizador compuesto de PGA 0,2% + monoglicérido 0,1% + NaH2PO4 0,05% era mejor que el del estabilizador monómero de PGA en el yogur agitado de zumo de naranja mediante el estudio de la calidad sensorial y la estabilidad del yogur agitado de zumo de naranja.

Además de las propiedades funcionales del PGA en las categorías de alimentos mencionadas, también tiene las propiedades de sabor emulsionante, modificador de la cerveza, etc., que también se utilizan ampliamente.

Perspectivas de aplicación de la AGP

Con el desarrollo de la sociedad, la dirección de la alimentación mundial tiende a ser más saludable. Como aditivo alimentario funcional procedente del océano, el alginato de propilenglicol, con su singular resistencia a los ácidos, estabilidad de emulsificación, hidratación y mejora de los tejidos, se aplicará sin duda a diversas industrias de la alimentación, ejerciendo grandes efectos funcionales y creando más oportunidades y valores de aplicación.