Origine 

I PGE sono stati utilizzati come additivi alimentari in Europa e in America sin dagli anni '40 e sono stati approvati per l'uso alimentare negli Stati Uniti negli anni '60. La figura 1 è la struttura del poliglicerolo monoestere.

Figura 1:Struttura del monoestere di poliglicerolo

Produzione commerciale

I PGE sono prodotti dalla polimerizzazione del glicerolo in presenza di un catalizzatore alcalino seguita dall'esterificazione con acidi grassi. Gli acidi grassi provengono da olio di mais, olio di semi di cotone, strutto, olio di palma, olio di arachidi, olio di sesamo, olio di girasole, olio di soia, ecc. Oltre agli esteri, i PGE contengono anche impurità, come mono, di e trigliceridi, acidi grassi liberi, possono essere presenti glicerolo e poliglicerolo liberi e sali di sodio degli acidi grassi.

Funzione

I componenti dei prodotti da forno, come olio, acqua e farina, non sono solubili l'uno nell'altro. Sono presenti interfacce tra queste sostanze, come acqua e olio, gas (bolle d'aria) e sostanze solide (componenti della farina), aria e acqua. I PGE, come altri emulsionanti, hanno una natura sia idrofobica che idrofila, quindi possono ridurre la tensione interfacciale tra le diverse fasi.

L'equilibrio idrofilo-lipofilo (HLB) delle PGE dipende dalla lunghezza della catena del poliglicerolo e dal grado di esterificazione. L'HLB può variare da 3 a 14 e il valore HLB desiderato può essere ottenuto mediante un'appropriata miscelazione. A seconda del loro HLB, i PGE possono agire come emulsionanti acqua in olio (S/O) o olio nell'acqua (S/N).

I PGE formano gel alfa altamente stabile in acqua. La fase α-gel dei PGE è tensioattiva ed è in grado di stabilizzare le schiume quando la temperatura è inferiore alla temperatura di fusione dell'emulsionante. La speciale struttura porta anche a migliori proprietà emulsionanti.

Applicazione

Un'applicazione importante dei PGE è nelle pastelle per dolci con poco o nessun contenuto di grasso e olio (cioè pastelle per pan di spagna, panini svizzeri e tipi simili di formulazioni di torte a base di uova, zucchero e farina e/o amido). I PGE migliorano l'aerazione e aiutano a stabilizzare le schiume. L'utilizzo di PGE consente di produrre pan di spagna mediante miscelazione in un unico stadio e di produrre prodotti finali con una struttura a mollica più fine e una maggiore durata.

I PGE possono essere utilizzati nelle margarine. L'aggiunta di PGE migliora le proprietà funzionali della margarina (es. le proprietà organolettiche delle creme spalmabili, stabilizzanti o aeranti degli alimenti) oltre all'emulsionamento dell'emulsione. Si dice che i PGE migliorino le proprietà organolettiche di una margarina o di una crema spalmabile a basso contenuto di grassi riducendo la granulosità della fase lipidica per ottenere una plasticità ed elasticità della margarina corrispondenti al burro naturale.

Rispetto agli emulsionanti alternativi, come i monogliceridi, si scopre che l'estere di poliglicerolo ha un vantaggio nel fornire stabilità a lungo termine delle proprietà di montatura, rendendo l'emulsionante una scelta eccellente per le miscele di torte.

I PGE possono anche essere usati come accorciamento a basso contenuto di grassi. Possono anche formare sistemi di emulsione con un'elevata quantità di acqua, riducendo così il contenuto calorico complessivo di un prodotto alimentare. In qualità di emulsionante α-tendente, i PGE hanno anche l'effetto ammorbidente e anti-raffreddamento delle briciole e aiutano anche a migliorare il volume della torta nei prodotti da forno. Il motivo è che gli emulsionanti possono ridurre il tasso di retrogradazione dell'amido.

I PGE possono essere utilizzati in emulsioni e guarnizioni montabili. Possono promuovere l'aggregazione delle particelle di grasso e l'assorbimento d'acqua e aiutare a ottenere una maggiore viscosità e aerazione e una ridotta coalescenza.

Diversamente dai monogliceridi (MG), la struttura α-gel formata dai PGE è termodinamicamente più stabile, il che significa che il sistema di emulsione formato dai PGE è più stabile di quello degli MG. È noto che le miscele di PGE e MG migliorano l'aerazione e la stabilità del pan di spagna con tempi di miscelazione ridotti e una migliore stabilità di schiuma ed emulsione.

Regolamento FDA

I PGE possono essere aggiunti direttamente agli alimenti come additivi per il consumo umano, che è regolato dalla FDA nel Code of Federal Regulations 21CFR172.854.3