海藻酸丙二醇酯（PGA）在食品工业中的应用

海藻胶是英国化学家E．C．C．Stanford首先在1880年发现的，约50年后Kelco公司开始将海藻酸盐作为商品大量生产，并于1934年采用乳溶性海藻胶首次作为冰淇淋的稳定剂使用。1949年，又研究出海藻酸的有机衍生物———海藻酸丙二醇酯（简称PGA）。PGA的制备方法一般是这样的：用各种褐藻（如海带、巨藻等）用稀盐酸的酸性水洗涤先除去杂质，然后用氢氧化钠或碳酸钠溶液搅拌提取，再经过净化、过滤获得海藻酸钠液，接着酸化沉淀得到海藻酸，再以碱为催化剂，由海藻酸与氧化丙烯加压下于70℃酯化反应后用甲醇洗涤，压榨后，再经干燥和粉碎而得到PGA。

目前国内食品工业中对海藻酸丙二醇酯的应用还不是很广泛，但近年来我国的低pH范围的食品和饮料发展非常迅速，而PGA却很适合在它们中应用。

一、PGA的主要特性

海藻胶或海藻酸盐主要由两种单体（甘露糖醛酸和古洛糖醛酸）或三种不同的结构链段（－M－M－M－M－，－G－G－G－G－和－M－G－M－G－）所组成，单体和链段各不相同并取决于海藻胶原料，所以每一种海藻均会含有不同的海藻胶结构，它的特殊结构也就对其性质有很大的影响，尤其是对有钙离子存在时的胶凝作用，海藻胶作为食品添加剂用于食品工业中也正是由于它具有的独特的胶体特性和增稠性、稳定性、乳化性、悬浮性、成膜性以及能形成凝胶的能力。而其衍生物PGA与海藻酸相比，有着不少优势，在食品工业中的应用有其独到之处，因为海藻酸原来的部分羧基被丙二醇酯化，并部分被适当的碱中和，所以PGA可以溶于水中形成黏稠胶体，并能溶于有机酸溶液，于pH3～4的酸性溶液中能形成凝胶，但不会产生沉淀，抗盐性强，即使在浓电解质溶液中也不盐析，对钙和钠等金属离子很稳定，也就是说PGA能改善酸在食品中的稳定性，还能阻止因为钙和其他高价金属离子在食品饮料中所引起的沉淀作用。PGA除具有胶体性质外，由于其分子中含有丙二醇基，故亲油性大，乳化稳定性好。所以，PGA更能有效应用于乳酸饮料、果汁饮料等低pH范围的食品和饮料中。

二、PGA在酸奶中的应用

目前酸奶作为高营养价值的牛乳深受消费者的喜爱，而且酸奶还是有益乳酸菌的重要来源之一。酸乳可分为两类，即凝固型和搅拌型。凝固型酸奶直接被发酵成固态，这类产品发酵完成后，需在冷藏的条件出售。如果添加果汁，往往会沉积在凝固型酸奶的底部，而其他的发酵混合物料则处在顶部。搅拌型酸奶在较大的发酵罐中发酵，然后再经过搅拌、冷却、发酵完成后用泵输送到储罐中，通常添加果汁会在此之前完成。不论是凝固型酸奶还是搅拌型酸奶，有着各自不同的缺点，常常会不同程度地降低客户满意度。产品的质地或许会不紧密，或者乳清脱水收缩可能使得产品变得平淡无味，尤其是当凝固型酸奶用匙舀出而放置一段时间未能及时食用的一部分酸奶更是如此。然而，酸奶的质地和脱水收缩可能导致搅拌型酸奶表面粗糙，虽然酸奶中常常添加稳定剂，但是大部分产品还是会有沉淀的现象发生；使用明胶作稳定剂的酸奶大多被素食者和犹太教规禁用，效果也不太理想；卡拉胶在低pH的酸性乳产品中并不是很稳定；添加果胶作为稳定剂的酸奶存放时间稍长，但产品的质地易变硬，且成本不低。淀粉由于在酸奶中用量很多使得口感过黏，并且热量偏高。有一种更有效的稳定剂可运用酸奶中，它能产生更优异的口感和稳定性，这就是藻酸丙二醇酯（PGA）。PGA运用在酸奶中有如下优点：

1）PGA能够赋予酸奶产品天然的质地口感，即使在乳固形物添加量降低的条件下也能很好地呈现出这种特性。

2）能够有效地防止产品形成不美观的粗糙凹凸表面，使产品的外观平滑亮泽。

3）与所有其他配料完全融合，在发酵期间任何pH范围均可运用，并且在温和搅拌的条件下，就容易均匀分散在酸奶中。PGA在分散性和溶解性方面都较优异，并且PGA在整个加热过程中也保持非常稳定。

4）在酸奶中不仅仅充当稳定剂的作用，还可以在酸乳中提供乳化作用，又能够使含脂的酸奶平滑、圆润，口感会更好。

三、PGA在调配型酸性含乳饮料中的应用

调配型酸性含乳饮料是指用乳酸、柠檬酸或果汁等将牛奶或豆奶的pH调整到酪蛋白的等电点（pH4．6以下）而制成的一种乳饮料。调配型酸性含乳饮料一般以原料乳、乳粉或豆浆，乳酸、柠檬酸或苹果酸，糖或其他甜味剂，稳定剂，香精和色素等为产品原料，饮料的蛋白质含量应大于1％，沉淀及分层是调配型酸性含乳饮料生产和贮藏过程中最为常见的质量问题，其主要原因就在于选用的稳定剂不合适造成的，选用的稳定剂不合适即所选稳定剂在该类产品保质期内达不到应有的效果。根据国内外文献报道和本文作者大量的实验研究结果证实，最适宜的稳定剂是PGA与其他稳定剂的复合稳定剂或果胶，尽管使用果胶或以果胶为主的复合稳定剂的饮料产品在稳定性和口感方面有一定的优势，但若从总体考虑其性价比，前者更有市场竞争力。可以和PGA复配使用的稳定剂包括耐酸性CMC、黄原胶、果胶等。（一）

作者：胡国华