Альгинат пропиленгликоля (АПГ) - это полисахаридная биомолекула, синтезированная по реакции этерификации альгиновой кислоты, выделенной из бурых водорослей, обладающая отличными эмульгирующими, загущающими, расширяющими, кислотоустойчивыми и стабильными свойствами. Он может широко использоваться в качестве пищевой добавки во всех видах продуктов питания в США, Японии, Южной Корее, России и т.д., с отработанными методами использования и стандартными требованиями; Китай одобрил его использование в качестве пищевой добавки в 1988 году. В США, Японии, Корее, России и других странах и регионах может широко использоваться в качестве пищевой добавки в различных видах продуктов питания, со зрелыми методами использования и стандартными требованиями; Китай одобрил его использование в качестве пищевой добавки в 1988 году.

В настоящее время PGA, как новый тип эмульгирующего стабилизатора, широко используется в производстве йогуртов и кисломолочных напитков.

В ноябре 2017 года Национальная комиссия по здравоохранению объявила о расширении сферы применения PGA для ферментированных макаронных изделий, хлеба, выпечки и т.д. Поэтому пропиленгликолевый альгинат, как морская пищевая добавка с отличными характеристиками, несомненно, будет играть все большую роль в области применения молока и молочных продуктов, всех видов напитков, мороженого, макаронных изделий, а также хлеба, выпечки и других хлебобулочных изделий.

Эмульгирование, стабилизация и кислотостойкость ПГА

PGA имеет как гидрофильные, так и липофильные группы в своей молекулярной структуре, и обладает хорошими эмульгирующими свойствами. PGA может быть растворен в воде с образованием вязкого коллоида, и может быть растворен в растворе органической кислоты, 1% самого раствора pH=3~4, с хорошей кислотостойкостью, и может образовывать гель в кислом растворе pH=3~4, но не будет давать осадка.

ПГА обладает сильной солеустойчивостью и стабильностью к ионам металлов, таких как кальций и натрий, что может улучшить стабильность альгиновой кислоты в пищевых продуктах, а также предотвратить эффект осаждения, вызванный кальцием и другими высоковалентными ионами металлов в пищевых продуктах.

Сочетая в себе свойства эмульгирования, кислотоустойчивости и стабилизации, ПГА широко используется в таких продуктах, как йогурт, молочные напитки и фруктовые соки.

1.1 Применение в йогурте
Применение ПГА в йогурте позволяет придать йогурту естественную текстуру и вкус, эффективно предотвратить образование непривлекательной шероховатой и бугристой поверхности, сделать продукт гладким и блестящим; в реальном производстве он хорошо сочетается со всеми другими ингредиентами и может использоваться в кислой среде pH 3~5 для улучшения вязкости йогурта, предотвращения выпадения белка в осадок и подъема сыворотки.

Вэй Сяоин и др. добавили различные количества ПГА в сырое молоко для ферментации йогурта и обнаружили, что после добавления ПГА вязкость йогурта была в 1 раз выше, чем у йогурта без ПГА при той же скорости вращения, а различные количества ПГА могли повлиять на структуру йогурта в разной степени, и наилучший эффект был достигнут при добавлении 0.2%; в это время водоудерживающая способность йогурта увеличилась на 10,9%, количество сывороточного осадка уменьшилось на 26,0%, твердость достигла 8 г, а восстанавливаемость достигла 8 г. В это время водоудерживающая способность йогурта увеличилась на 10,9%, количество осадков сыворотки уменьшилось на 26,0%, а твердость достигла 8 г, с наилучшим восстановлением.

Чэнь Инци добавил различные массовые доли альгината пропиленгликоля (ПГА) и пектина для приготовления перемешиваемого йогурта и обнаружил, что ПГА оказывает лучшее влияние на загущение йогурта, когда добавляемое количество ПГА и пектина превышает 0,13%. Ингибирование выделения кислоты после йогурта и стабильность кислотоустойчивости ПГА были лучше, чем у пектина, что позволяет йогурту сохранять стабильность текстуры, вкуса и аромата в течение относительно длительного времени хранения.

Другое исследование показало, что ПГА и модифицированный крахмал в качестве комбинации загустителя при применении перемешиваемого йогурта оказывают хороший синергетический эффект, оптимальное количество двух компонентов составило 0,15% и 1,20% (W/W), качество йогурта при этих условиях оптимально.

1.2 Применение в молочных напитках
Наиболее распространенными проблемами качества при производстве и хранении смешанных молочных напитков являются отстаивание и расслаивание. Фань Суцин и др. добавили 0,2% (W/W) PGA, 0,3% карбоксиметилцеллюлозы натрия, 0,1% высокоэфирного пектина и 0,015% эфира сахарозы при обработке кислых молочных напитков, что привело к лучшему вкусу и самой высокой стабильности молочного напитка.

Тан Чжэньруй изучил влияние семи загустителей, включая альгинат пропиленгликоля, на стабильность кофейно-молочного напитка, и обнаружил, что количество добавок каждого мономерного загустителя составляет 1,1 г/кг альгината пропиленгликоля, 1,4 г/кг микрокристаллической целлюлозы, 1.7 г/кг камеди арабика, 0,25 г/кг ксантановой камеди, 0,15 г/кг желейной коллоидной камеди и 0,10 г/кг ι-каррагинана, соответственно, κ-каррагинан 0,05 г/кг оказывал относительно хорошее влияние на систему стабилизации кофейного молочного напитка.

В результате исследований Чжун Хуафэна по разработке рецептуры и стабильности молочного напитка из ананасового сока была получена следующая оптимальная рецептура: концентрат ананасового сока 11%, сухое молоко 4,5%, сахар 4%, молочная кислота 0,24%, триполифосфат натрия 0.06%, цитрат натрия 0,04%, пектин 0,25%, кислотоустойчивая карбоксиметилцеллюлоза натрия 0,02%, пропиленгликоль альгинат 0,02%, молекулярно дистиллированный моноглицерин 0,01%, сахароза 0,01%, карбоксиметилцеллюлоза натрия 0,02%. 0,01%, эфир жирных кислот сахарозы 0,05%.

1.3 Применение в напитках из фруктовых соков
Идеальный вид суспензионного напитка из фруктового сока должен представлять собой осветление сока, равномерное взвешивание частиц фруктов или равномерное перемешивание мякоти, без явного явления слоистости. В реальном производстве суспензия напитков из фруктовых соков представляет собой техническую проблему.

В соковых напитках как частицы целлюлозы образуют суспензию, так и пектин, белок и образование истинного раствора, и даже липиды образуют эмульсию, суспензию. Между частицами эмульсии и сока напитка существует большая разница в плотности, что и является основной причиной нестабильности.

Добавление небольшого количества PGA в соковый напиток может значительно облегчить эту техническую трудность, благодаря чему частицы фруктов равномерно взвешиваются, и в период хранения не происходит расслоения, и в то же время улучшается стабильность фруктовой мякоти, так что сок имеет густой вкус и лучшую текстуру.

Конг Джин и др. исследовали лучший эффект стабилизации напитка из мякоти фруктов, ферментированного бифидобактериями, при добавлении четырех комплексных стабилизаторов, а именно 0,15% желатина, 0,08% альгината натрия, 0,08% ксантановой камеди и 0,01% PGA.

1.4 Применение в мороженом
Мороженое любят потребители за его гладкую и нежную структуру, компактную и мягкую форму, мягкий и продолжительный аромат, а также богатую питательность и прохладный вкус, но из-за сложной системы компонентов и технологии обработки мороженого, оно подвержено проблемам качества в процессе производства и хранения.

Было обнаружено, что добавление PGA в мороженое может значительно улучшить дисперсию жира и жиросодержащих твердых частиц, вкус, внутреннюю структуру и внешний вид мороженого, а также повысить стабильность дисперсии и антиплавильные свойства мороженого. Кроме того, ПГА может предотвратить образование кристаллов лактозы в мороженом.

Гидратация, омоложение и улучшение состояния тканей PGA

При внесении ПГА в макаронные изделия и выпечку аминогруппа белка клейковины в муке образует комплекс с анионной группой ПГА за счет электростатического взаимодействия, что снижает гидрофобность белка клейковины и улучшает скорость поглощения воды тестом;

В процессе хранения продукта ПГА может контролировать миграцию воды в системе продукта и поддерживать молекулы воды в относительно стабильном состоянии;

Обладая отличными эмульгирующими свойствами, ПГА взаимодействует с молекулами крахмала, образуя стабильную композитную структуру, которая может значительно замедлить старение крахмала;

Комбинация ПГА и белка клейковины в тесте, с другой стороны, улучшает сетевую структуру клейковины, тем самым улучшая текстурные характеристики продукта и достигая лучшего эффекта улучшения организации.

Увлажняющие, антивозрастные и улучшающие состояние тканей свойства PGA применимы к сырым и сухим лапшевым продуктам, сырым и влажным лапшевым продуктам, удобным рисовым и лапшевым продуктам, замороженным рисовым и лапшевым продуктам, хлебу, кондитерским изделиям и другой выпечке.

2.1 Применение в лапше

Лапша, как традиционная еда Китая, имеет долгую историю, текущий рынок лапши бренд, цвет очень много, но там будет много лапши вкус сахарина, без глютена, сломанные скорость увеличилась, мутный суп является более серьезным и другие явления, применение PGA в лапшевых продуктов может быть лучшим способом улучшить эти проблемы.

Ю Пейпей и др. изучили влияние АПГ на скорость разрыва и качество варки фиолетовой картофельной лапши и показали, что АПГ в разной степени улучшает скорость разрыва и потери при варке фиолетовой картофельной лапши, а оптимальное количество добавки составляет 0,3%~0,4%.

Лю Ранран обнаружил, что применение низкоэфирного ПГА в лапше может эффективно улучшить качество лапши, и когда количество добавленного низкоэфирного ПГА составляет от 0,2% до 0,3%, это может увеличить твердость, жевательность и вязкость лапши в большей степени, и в то же время, уменьшить скорость поглощения воды и растворения крахмала, чтобы сделать лапшу клейковиной, гладкой и достичь лучшего вкуса. (b);

Ян Янь и др. обнаружили, что при добавлении ПГА в лапшу в количестве 0,3% он оказывает наиболее очевидное влияние на улучшение качества лапши и позволяет получить лапшу с сухожильной и упругой текстурой.

2.2 Применение в тесте

Технология замороженного теста впервые была применена в хлебопекарной промышленности, и люди исследовали способы решения проблем замороженного теста, таких как потеря влаги, плохая стабильность и явление замороженных трещин в готовом продукте. Использование коллоидов для улучшения качества замороженного теста также является более зрелым.

Инь Сяоцзе исследовал влияние АПГ на качество и свойства замороженного теста, добавляя различные количества АПГ на свойства растяжения, скорость потери воды и содержание замерзающей воды. Результаты показали, что качество замороженного теста имело тенденцию к снижению с увеличением времени замораживания, а при одинаковом времени замораживания внутренняя структура замороженного теста стабилизировалась, скорость потери воды и содержание замерзающей воды уменьшились, а качество теста было лучше, когда количество добавленного ПГА составляло 0,2%.

2.3 Применение в хлебопечении

Хлеб при увеличении срока хранения подвержен старению, ухудшению текстуры и вкуса, сокращению срока годности продукта, что является для многих производителей хлеба неприятной проблемой. Поэтому появился улучшитель хлеба, и исследования показали, что гидроколлоиды имеют хорошие преимущества применения в хлебопекарной промышленности, что может улучшить качество хлеба.

Лю Хайян обнаружил, что добавление ПГА может улучшить качество порошка и растяжимость теста, значительно увеличить водопоглощение теста, продлить время стабилизации теста, улучшить индекс оценки качества порошка, увеличить растяжимость, сопротивление растяжению и коэффициент растяжения теста при изучении влияния ПГА на реологические свойства теста и хлебопекарные характеристики хлеба.

При оценке хлебопекарных свойств хлеба было обнаружено, что добавление ПГА может увеличить удельный объем хлеба, значительно улучшить эластичность хлеба, уменьшить твердость хлеба, улучшить текстуру хлеба и повысить сенсорную оценку хлеба. Наиболее значительное улучшение теста и хлеба и лучшее качество хлеба были получены при добавлении ПГА в диапазоне от 0,2% до 0,3%.

При длительном хранении торта также наблюдаются такие явления старения, как грубая структура, рыхлая и сухая твердость, ухудшение эластичности и вкуса. Чжан Хуанжуан и др. исследовали рецептуру улучшителя качества торта: альгинат натрия 0,15%, альгинат пропиленгликоля 0,15%, ксантановая камедь 0,10%, который может улучшить удельный вес теста для торта, улучшить текстурные характеристики и сенсорные оценки торта, так что эластичность торта улучшается, твердость значительно снижается, а степень старения на этапе хранения значительно уменьшается год от года.

Стабильность пены из ПГА

Альгинат пропиленгликоля обладает хорошей пенообразующей и эмульгирующей способностью, широко используется в стабилизаторе пивной пены, может увеличить пенообразующую способность пива, сделать пену нежной и долговечной.

Чжан Лицюнь и др. добавили соответствующее количество PGA в пиво и обнаружили, что PGA может значительно увеличить стабильность пивной пены и удерживающую силу пены, даже при попадании жира или остатков стерилизации и промывки может также противостоять разрыву.

Лю Чанхай и др. изучили влияние различных пищевых добавок на пенные свойства пива и обнаружили, что PGA является хорошим улучшителем пены, а добавление 30 мг/л может значительно улучшить стойкость пены пива.

Синергетические свойства ПГА и других коллоидов

ПГА обладает хорошей взаимной растворимостью с карбоксиметилцеллюлозой натрия, модифицированным крахмалом, альгинатом натрия, арабиком, пектином, персиковой камедью и так далее, их можно смешивать и соединять. Иньна отобрала три стабилизатора с лучшим стабилизирующим эффектом и соединила их для улучшения стабильности пива из конского молока.

Оптимальное количество стабилизаторов составило CMC-Na %:PGA %:пектин % = 0,02:0,03:0,03, при котором скорость центробежного отстаивания пива из конского молока составила 4,85%, а состояние образца было наиболее стабильным.

Ванг и др. показали, что стабилизирующий эффект комбинированного стабилизатора PGA 0,2% + моноглицерид 0,1% + NaH2PO4 0,05% был лучше, чем стабилизатор из мономера PGA в перемешиваемом йогурте из апельсинового сока, изучая сенсорное качество и стабильность перемешиваемого йогурта из апельсинового сока.

Помимо функциональных свойств ПГА в вышеперечисленных категориях продуктов питания, он также обладает свойствами эмульгатора вкуса, модификатора пива и т.д., которые также широко используются.

Перспектива применения PGA

С развитием общества направление глобального питания имеет тенденцию к оздоровлению. Альгинат пропиленгликоля, как функциональная пищевая добавка из-за океана, обладая уникальной кислотоустойчивостью, стабильностью эмульгирования, гидратацией и улучшением тканей, несомненно, будет применяться в различных отраслях пищевой промышленности, оказывая большое функциональное воздействие и создавая больше возможностей и ценностей применения.