Propilen Glikol Aljinat (PGA), kahverengi alglerden ekstrakte edilen aljinik asidin esterleşme reaksiyonu ile sentezlenen, mükemmel emülsifikasyon, koyulaştırma, genleşme, asit direnci ve stabilite gibi özelliklere sahip bir polisakkarit biyomoleküldür. Olgun kullanım yöntemleri ve standart gereksinimleri ile ABD, Japonya, Güney Kore, Rusya vb. ülkelerde her türlü gıdada gıda katkı maddesi olarak yaygın bir şekilde kullanılabilir; Çin 1988 yılında gıda katkı maddesi olarak kullanımını onaylamıştır. Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, Kore, Rusya ve diğer ülke ve bölgelerde, olgun kullanım yöntemleri ve standart gereklilikleri ile çeşitli gıda türlerinde gıda katkı maddesi olarak yaygın şekilde kullanılabilir; Çin, 1988 yılında gıda katkı maddesi olarak kullanımını onaylamıştır.

Artık yeni bir emülsifikasyon stabilizatörü türü olan PGA, yoğurt ve asitli süt içeceklerinin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Fermente makarna ürünleri, ekmek, hamur işleri vb. için PGA'nın kapsamını genişletme başvurusu Kasım 2017'de Ulusal Sağlık Komisyonu aracılığıyla duyuruldu, bu nedenle mükemmel performansa sahip bir deniz gıda katkı maddesi olarak propilen glikol aljinat, süt ve süt ürünleri, her türlü içecek, dondurma, makarna ürünleri, ekmekler, hamur işleri ve diğer pişmiş gıdaların uygulama alanlarında kesinlikle daha büyük bir rol oynayacaktır.

PGA'nın emülsifikasyonu, stabilizasyonu ve asit direnci

PGA, moleküler yapısında hem hidrofilik hem de lipofilik gruplara sahiptir ve iyi emülsifikasyon özelliklerine sahiptir.PGA, viskoz bir kolloid oluşturmak için suda çözülebilir ve organik asit çözeltisinde çözülebilir, çözeltinin 1%'si pH = 3 ~ 4, iyi asit direnci ile ve asidik çözelti pH = 3 ~ 4'te bir jel oluşturabilir, ancak bir çökelme oluşturmaz.

PGA güçlü tuz direncine sahiptir ve kalsiyum ve sodyum gibi metal iyonlarına karşı stabildir, bu da gıda maddelerinde aljinik asidin stabilitesini artırabilir ve ayrıca gıda maddelerinde kalsiyum ve diğer yüksek değerli metal iyonlarının neden olduğu çökelme etkisini önleyebilir.

Emülsifikasyon, asit direnci ve stabilizasyon özelliklerini bir araya getiren PGA, yoğurt, sütlü içecekler ve meyve suları gibi ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

1.1 Yoğurtta uygulama
Yoğurtta PGA uygulaması yoğurda doğal bir doku ve tat verebilir, çekici olmayan pürüzlü ve engebeli yüzeylerin oluşumunu etkili bir şekilde önleyebilir ve ürünü pürüzsüz ve parlak hale getirebilir; gerçek üretimde, diğer tüm bileşenlerle iyi uyum sağlar ve yoğurdun viskozitesini iyileştirmek, protein çökelmesini ve peynir altı suyunun yükselmesini önlemek için pH 3 ~ 5 asidik ortamlarda kullanılabilir.

Wei Xiaoying ve arkadaşları yoğurt fermantasyonu için çiğ süte farklı miktarlarda PGA eklemiş ve PGA eklendikten sonra yoğurdun viskozitesinin aynı dönme hızında PGA içermeyen yoğurda göre 1 kat daha yüksek olduğunu ve farklı PGA miktarlarının yoğurdun yapısını farklı derecelerde etkileyebileceğini ve en iyi etkinin 0TP3T ilavesiyle elde edildiğini bulmuşlardır.2%; bu sırada yoğurdun su tutma kapasitesi 10.9% artmış, peynir altı suyu çökelme miktarı 26.0% azalmış, sertlik 8g'a ve geri kazanılabilirlik 8g'a ulaşmıştır. Bu sırada, yoğurdun su tutma kapasitesi 10,9% artmış, peynir altı suyu çökelmesi 26,0% azalmış ve sertlik 8g'ye ulaşarak en iyi geri kazanım sağlanmıştır.

Chen Yingqi, karıştırılmış yoğurt yapmak için propilen glikol aljinat (PGA) ve pektinin farklı kütle fraksiyonlarını eklemiş ve eklenen PGA ve pektin miktarı 0.13%'den fazla olduğunda PGA'nın yoğurdun koyulaşması üzerinde daha iyi bir etkiye sahip olduğunu bulmuştur. Yoğurttan sonra asit üretiminin engellenmesi ve PGA'nın asit direncinin stabilitesi pektinden daha iyiydi, bu da yoğurdun nispeten uzun bir depolama süresinde doku, tat ve lezzet stabilitesini korumasını sağlayabilir.

Başka bir çalışma, karıştırılmış yoğurt uygulamasında kıvam arttırıcı madde kombinasyonu olarak PGA ve modifiye nişastanın iyi bir sinerjik etkiye sahip olduğunu, ikisinin optimal miktarının 0.15% ve 1.20% (W/W) olduğunu, bu koşullar altında yoğurt kalitesinin optimal olduğunu göstermiştir.

1.2 Sütlü İçeceklerde Uygulama
Karışımlı sütlü içeceklerin üretiminde ve depolanmasında en sık karşılaşılan kalite sorunları çökelme ve delaminasyondur. Fan Suqin ve arkadaşları, asidik sütlü içecek işlemeye 0,2% (W/W) PGA, 0,3% sodyum karboksimetilselüloz, 0,1% yüksek ester pektin ve 0,015% sükroz ester ekleyerek sütlü içecekte en iyi tadı ve en yüksek stabiliteyi elde etmiştir.

Tang Zhenrui, propilen glikol aljinat dahil yedi kıvam arttırıcının kahveli sütlü içeceğin stabilitesi üzerindeki etkisini incelemiş ve her bir monomer kıvam arttırıcının katkı miktarının 1,1 g/kg propilen glikol aljinat, 1,4 g/kg mikrokristalin selüloz, 1.Sırasıyla 7 g/kg arap zamkı, 0,25 g/kg ksantan zamkı, 0,15 g/kg jöleli kolloidal zamk ve 0,10 g/kg ι-karragenan, κ-tipi karragenan 0,05 g/kg kahveli sütlü içeceğin stabilizasyon sistemi üzerinde nispeten iyi etkilere sahipti.

Zhong Huafeng'in formüle edilmiş ananas suyu sütlü içeceğinin formülasyonu ve stabilitesi üzerine yaptığı araştırma sonucunda en uygun formülasyon şu şekilde belirlenmiştir: ananas suyu konsantresi 11%, süt tozu 4.5%, şeker 4%, laktik asit 0.24%, sodyum tripolifosfat 0.06%, sodyum sitrat 0.04%, pektin 0.25%, aside dayanıklı sodyum karboksimetilselüloz 0.02%, propilenglikol aljinat 0.02%, moleküler olarak damıtılmış monogliserol 0.01%, sukroz 0.01% ve sodyum karboksimetil selüloz 0.02%. 0.01%, sukroz yağ asidi esteri 0.05%.

1.3 Meyve Suyu İçeceklerinde Uygulama
Meyve suyu süspansiyonlu içeceğin ideal görünümü, meyve suyu berraklaştırması, meyve parçacıklarının düzgün bir şekilde askıya alınması veya posanın belirgin bir katmanlaşma olgusu olmadan düzgün bir şekilde karıştırılması olmalıdır. Gerçek üretimde, meyve suyu içeceklerinin süspansiyonu teknik bir zorluk olmuştur.

Meyve suyu içeceklerinde, hem süspansiyon tarafından oluşturulan posa partikülleri, hem de pektin, protein ve gerçek çözeltinin oluşumu ve hatta emülsiyon tarafından oluşturulan lipitler, süspansiyon. Emülsiyonun partikülleri ile içecek suyu arasında büyük bir yoğunluk farkı vardır ve bu da kararsızlığın ana nedenidir.

Meyve suyu içeceğine az miktarda PGA eklemek bu teknik zorluğu büyük ölçüde hafifletebilir, bu da meyve parçacıklarının eşit şekilde askıya alınmasını sağlayabilir ve depolama süresi boyunca herhangi bir delaminasyon olgusu olmayacak ve aynı zamanda meyve posasının stabilitesini artıracaktır, böylece meyve suyu kalın bir tada ve daha iyi bir dokuya sahip olacaktır.

Kong Jin ve arkadaşları, 0.15% jelatin, 0.08% sodyum aljinat, 0.08% ksantan sakızı ve 0.01% PGA olmak üzere dört bileşik stabilizatör ekleyerek yapılan bifidobakteri fermente meyve posası içeceğinin en iyi stabilizasyon etkisini incelemiştir.

1.4 Dondurma uygulamaları
Dondurma, pürüzsüz ve hassas organizasyonu, kompakt ve yumuşak şekli, yumuşak ve uzun ömürlü lezzetinin yanı sıra zengin besleyiciliği ve serin tadı nedeniyle tüketiciler tarafından sevilmektedir, ancak dondurmanın karmaşık bileşen sistemi ve işleme teknolojisi nedeniyle, üretim ve depolama sürecinde kalite sorunlarına eğilimlidir.

Dondurmaya PGA eklenmesinin yağ ve yağ içeren katı partiküllerin dağılımını ve dondurmanın tadını, iç yapısını ve görünümünü önemli ölçüde iyileştirebildiği, ayrıca dondurmanın dağılım stabilitesini ve erime önleyici özelliklerini geliştirebildiği bulunmuştur. Ayrıca, PGA dondurmada laktoz buz kristallerinin oluşumunu önleyebilir.

PGA'nın hidrasyon, yaşlanma karşıtı ve doku iyileştirmesi

PGA makarna ürünlerine ve unlu mamullere uygulandığında, undaki gluten proteininin amino grubu elektrostatik etkileşim yoluyla PGA'nın anyonik grubu ile bir kompleks oluşturacak, bu da gluten proteininin hidrofobikliğini azaltacak ve hamurun su emme oranını artıracaktır;

Ürün depolama sürecinde PGA, ürün sistemindeki suyun göçünü kontrol edebilir ve su moleküllerini nispeten kararlı bir durumda tutabilir;

Mükemmel emülsifikasyon özellikleri ile PGA, nişasta molekülleri ile etkileşime girerek stabil bir kompozit yapı oluşturur ve bu da nişastanın yaşlanmasını önemli ölçüde yavaşlatabilir;

Öte yandan, hamurdaki PGA ve gluten proteini kombinasyonu da glutenin ağ yapısını geliştirecek, böylece ürünün doku özelliklerini iyileştirecek ve daha iyi organizasyon iyileştirme etkisi elde edecektir.

PGA'nın hidrasyon, yaşlanma karşıtı ve doku iyileştirici özellikleri ham ve kuru erişte ürünleri, ham ve ıslak erişte ürünleri, uygun pirinç ve erişte ürünleri, dondurulmuş pirinç ve erişte ürünleri, ekmek, pasta ve diğer unlu mamullere uygulanabilir.

2.1 Eriştelerde uygulama

Çin'in geleneksel gıdası olarak erişte, uzun bir geçmişe sahiptir, mevcut pazar erişte markası, rengi çok fazladır, ancak çok fazla erişte tadı sakarin, glütensiz, kırık oranı artmış, çamurlu çorba daha ciddi ve diğer fenomenler olacaktır, PGA'nın erişte ürünlerinde uygulanması bu sorunları iyileştirmek için daha iyi bir yol olabilir.

Yu Peipei ve arkadaşları, PGA'nın mor patates eriştesinin kırılma oranı ve pişirme kalitesi üzerindeki etkisini incelemiş ve PGA'nın mor patates eriştesinin kırılma oranını ve pişirme kaybını farklı derecelerde iyileştirdiğini ve optimum katkı miktarının 0,3%~0,4% olduğunu göstermiştir.

Liu Ranran, eriştelerde düşük ester PGA uygulamasının erişte kalitesini etkili bir şekilde artırabileceğini ve düşük ester PGA ekleme miktarı 0.2% ile 0.3% arasında olduğunda, eriştelerin sertliğini, çiğnenebilirliğini ve viskozitesini daha büyük ölçüde artırabileceğini ve aynı zamanda erişteleri glutenli, pürüzsüz hale getirmek ve en iyi yeme tadını elde etmek için su emilimini ve nişasta çözünme oranını azaltabileceğini buldu. (b);

Yang Yan ve arkadaşları, PGA'nın eriştelere 0,3% düzeyinde eklendiğinde, erişte kalitesini artırmada en belirgin etkiye sahip olduğunu ve sinirli ve elastik bir dokuya sahip erişteler ürettiğini bulmuşlardır.

2.2 Hamurda uygulama

Dondurulmuş hamur teknolojisi ilk olarak ekmek pişirme endüstrisinde uygulanmıştır ve insanlar dondurulmuş hamurdaki nem kaybı, zayıf stabilite ve bitmiş üründeki donmuş çatlaklar olgusu gibi sorunları iyileştirmenin yollarını araştırmaktadır. Dondurulmuş hamurun kalitesini artırmak için kolloidlerin kullanımı da daha olgunlaşmıştır.

Yin Xiaojie, PGA'nın donmuş hamurun kalitesi ve özellikleri üzerindeki etkisini, çekme özellikleri, su kaybı oranı ve dondurulabilir su içeriği üzerine farklı miktarlarda PGA ekleyerek araştırmıştır. Sonuçlar, donmuş hamurun kalitesinin donma süresinin uzamasıyla birlikte azalma eğilimi gösterdiğini ve aynı donma süresi altında donmuş hamurun iç yapısının stabilize olduğunu, su kaybı oranının ve donabilir su içeriğinin azaldığını ve eklenen PGA miktarı 0.2% olduğunda hamur kalitesinin daha iyi olduğunu göstermiştir.

2.3 Ekmekte uygulama

Depolama süresinin uzaması, yaşlanma, doku ve lezzet bozulmasına eğilimli ekmek, ürünün raf ömrünün kısalması, birçok ekmek üreticisinin nefret ettiği bir sorundur. Bu nedenle, ekmek geliştirici ortaya çıktı ve çalışmalar, hidrokolloidlerin fırıncılık endüstrisinde ekmek kalitesini artırabilecek iyi uygulama avantajlarına sahip olduğunu gösterdi.

Liu Haiyan, PGA'nın hamurun reolojik özellikleri ve ekmeğin pişirme özellikleri üzerindeki etkisini incelerken, PGA ilavesinin hamurun toz kalitesini ve gerilme özelliklerini iyileştirebileceğini, hamurun su emilimini önemli ölçüde artırabileceğini, hamurun stabilizasyon süresini uzatabileceğini, toz kalitesi değerlendirme endeksini iyileştirebileceğini ve hamurun uzayabilirliğini, gerilme direncini ve gerilme oranını artırabileceğini bulmuştur.

Ekmeğin pişirme özellikleri değerlendirildiğinde, PGA ilavesinin ekmeğin özgül hacmini artırabildiği, ekmeğin elastikiyetini önemli ölçüde iyileştirebildiği, ekmeğin sertliğini azaltabildiği, ekmeğin dokusunu iyileştirebildiği ve ekmeğin duyusal puanını iyileştirebildiği bulunmuştur. 0,2% ila 0,3% aralığında PGA ilavesiyle hamur ve ekmekte en önemli iyileşme ve en iyi ekmek kalitesi elde edilmiştir.

Uzun süreli depolama sırasında, kek de pürüzlü yapı, gevşek ve kuru sertlik, elastikiyet ve lezzetin bozulması gibi yaşlanma fenomenleri gösterecektir. Zhang Juanjuan ve arkadaşları kek kalitesi geliştirici formülasyonunu araştırmıştır: sodyum aljinat 0.15%, propilen glikol aljinat 0.15%, ksantan sakızı 0.10%, kek hamurunun özgül ağırlığını artırabilir, kekin dokusal özelliklerini ve duyusal puanlarını iyileştirebilir, böylece kek esnekliği daha iyidir, sertlik önemli ölçüde azalır ve depolama aşamasında yaşlanma derecesi yıldan yıla önemli ölçüde azalır.

PGA'nın Köpük Stabilitesi

Propilen glikol aljinat, bira köpüğü stabilizatöründe yaygın olarak kullanılan iyi köpürme ve emülsifiye etme kabiliyetine sahiptir, biranın köpürme performansını artırabilir, köpüğü hassas ve uzun ömürlü hale getirebilir.

Zhang Liqun ve arkadaşları biraya uygun miktarda PGA eklemiş ve PGA'nın bira köpüğünün stabilitesini ve köpük tutma gücünü önemli ölçüde artırabildiğini, gres veya sterilizasyon ve yıkama kalıntılarıyla karşılaşıldığında bile kopmaya karşı koyabildiğini bulmuşlardır.

Liu Changhai ve arkadaşları, çeşitli gıda katkı maddelerinin biranın köpük özellikleri üzerindeki etkilerini incelemiş ve PGA'nın iyi bir köpük geliştirici olduğunu ve 30 mg/L ilavesinin biranın köpük kalıcılığını önemli ölçüde artırabileceğini bulmuşlardır.

PGA ve diğer kolloidlerin sinerjik özellikleri

PGA, sodyum karboksimetil selüloz, modifiye nişasta, sodyum aljinat, arap zamkı, pektin, şeftali zamkı ve benzerleri ile iyi bir karşılıklı çözünürlüğe sahiptir ve karıştırılabilir ve birleştirilebilir. Yinna, daha iyi stabilize edici etkiye sahip üç stabilizatörü taramış ve at sütü birasının stabilitesini artırmak için bunları birleştirmiştir.

Stabilizatörlerin optimum miktarı CMC-Na %:PGA %:pektin % = 0.02:0.03:0.03 idi, bunun altında at sütü birasının santrifüj sedimantasyon hızı 4.85% idi ve numune durumu en kararlıydı.

Wang ve arkadaşları, karıştırılmış portakal suyu yoğurdunun duyusal kalitesini ve stabilitesini inceleyerek, PGA 0.2% + monogliserit 0.1% + NaH2PO4 0.05% bileşik stabilizatörünün stabilize edici etkisinin, karıştırılmış portakal suyu yoğurdundaki PGA monomer stabilizatöründen daha iyi olduğunu göstermiştir.

PGA'nın yukarıdaki gıda kategorilerindeki fonksiyonel özelliklerine ek olarak, aynı zamanda yaygın olarak kullanılan emülsifiye edici lezzet, bira değiştirici vb. özelliklere de sahiptir.

PGA uygulama olasılığı

Toplumun gelişmesiyle birlikte, küresel gıdanın yönü daha sağlıklı olma eğilimindedir. Okyanustan gelen fonksiyonel bir gıda katkı maddesi olarak propilen glikol aljinat, benzersiz asit direnci, emülsifikasyon stabilitesi, hidrasyon ve doku iyileştirmesi ile kesinlikle çeşitli gıda endüstrilerine uygulanacak, büyük fonksiyonel etkiler uygulayacak ve daha fazla fırsat ve uygulama değeri yaratacaktır.