チョコレートメーカーが PGPR に注目し、ベーカリーが DATEM に注目する理由: 用途の目的の観点からの乳化剤の選択

PGPR (ポリリシノール酸ポリグリセロール、INS 476) と DATEM (モノグリセリドおよびジグリセリドのジアセチル酒石酸エステル) はどちらも食品乳化剤ですが、主な領域はほとんど重複しません。PGPR はチョコレート業界専用のツールですが、DATEM は製パン業界の古典的な主力ツールです.

この分割は偶然ではありません。チョコレート製造業者とベーカリーは、2 つの根本的に異なる材料システムを扱っています。脂肪連続相中の固体粒子の懸濁液、後者は水性連続相内で継続的に発達するグルテンとデンプンのネットワーク。乳化剤の分子構造によって、どのタイプのシステムが最も効果的に機能するかが決まります。

チョコレートメーカーにとっての本当の問題点

チョコレートペーストは、キャッソン液、カカオバターに懸濁した固体粒子（砂糖、カカオ固形物）から構成されます。そのフロー動作は、次の 2 つのパラメータによって制御されます。降伏応力（流れを開始するために必要な臨界力）およびプラスチック粘度（流れを維持するために必要な力）。

チョコレートメーカーにとって、過度の降伏応力はペーストが「押し込まれない」ことを意味します。テンパリング、成型、エンロービングの際に問題が発生します。つまり、コーティングが厚くなり不均一になり、堆積重量の制御が難しくなり、生産効率が低下します。降伏応力を調整するための最も直接的な従来のレバーは次のとおりです。さらにココアバターを加えて-しかし、ココアバターはあらゆる製菓材料の中で最も高価な材料の一つです。

PGPR が行うこと

PGPR は、HLB 値が約 1 ～ 2.5 の親油性の高い W/O 乳化剤です。そのポリグリセロールの親水性頭部は砂糖とココア粒子の表面を覆い、リシノール酸の疎水性尾部は脂肪相にまで伸びており、粒子間に立体障壁を形成し、粒子が互いに通過する際の摩擦抵抗を軽減します。

結果：降伏応力が急激に低下する。 CFSA による技術評価では、PGPR を含まないチョコレート ペーストの降伏応力が 80 Pa・s を超えることが示されました。 0.2% の高品質 PGPR を使用すると、降伏応力は約 15 Pa・s に低下し、ブランク対照の 20% 未満になりました。他のデータは、0.2% の PGPR により降伏値が約 50% 減少する可能性があることを示しています。

カカオバターの節約は商業の中核です

降伏応力が低下すると、式は積極的に使用できます。ココアバターを切る。定量的なデータは次のことを示しています0.1% PGPR は約 3% の無水カカオバターを置き換えます(8.6% の相対節約);レシチンを調整した0.21% PGPRが代替品となります無水カカオバター 5%(12.5% の相対節約)、統計的にオリジナルと区別できないレオロジー特性を備えています。コストの観点から見ると、3% ～ 5% のカカオバターを 0.5% 未満の PGPR に置き換えることは、直接的な原材料コストの約 2 削減につながります。置換カカオバター単位あたり 85% ～ 94%.

PGPRもファットブルームを抑制します：脂肪結晶のパッキングを最適化することで、保管中にカカオバターの表面への移動を抑制し、保存期間を延長し、白化を防ぎます。

PGPR の機能ロジックを一言で表すと、チョコレートが脂肪を減らしながらも許容範囲内の流動性を維持できるようになり、節約されたカカオバターがマージンに変換されます。

ベーカリーにとっての本当の問題点

パン生地は動的な水性連続相システムです。混合するとグルテンのネットワークが構築されます。発酵によりCO₂が発生します。焼くとデンプンが糊化し、タンパク質が変性します。全体を通しての中心的な疑問は、グルテンのネットワークは、ガスの生成と膨張の圧力下でも無傷のまま残ることができます。グルテン強度が不足するとガスが抜けてパンが崩れ、ボリュームが少なくパン粉が粗くなります。

DATEM の機能

DATEM はアニオン性 O/W 乳化剤です。その主なターゲットは次のとおりです。グルテンタンパク質、特にグルテニン。 DATEMは、水素結合、アミノ酸残基との反応、アニオン残基によるグルテンのカチオン残基の中和を通じてタンパク質の凝集を促進し、より連続的で強力なグルテンネットワークを形成します。

この強化は、DATEM 添加 (0.1% ～ 0.5%) によるグルテンの伸張に対する抵抗力の増加、ガス保持の改善、およびパンの比容積の増加としてレオロジー的に現れます。研究によると、0.1% DATEM は、通常のパンと中華蒸しパンの両方で最適に近い比容積とパン粉構造を実現します;この改善は特に薄力粉で顕著ですが、強力粉では DATEM が生地を安定させ、混合耐性を高める傾向があります。

DATEM は老化防止機能も提供します。アミロースと複合体を形成し、アミロペクチンの老化を遅らせ、それによってパンの柔らかさをある程度延長します。

DATEM の機能ロジックを一言で言うと、より強力で連続的なグルテン ネットワークを構築するため、発酵とベーキングを通じて生地が「ガスを保持して閉じ込める」ことができます。

並べて見ると、PGPR と DATEM の相違は次の点に根ざしています。連続相の性質そしてターゲットインターフェイスのタイプ:

• PGPR は「固体周囲油」システムに直面しています。連続相は脂肪です。分散相は親水性の砂糖とカカオ粒子で構成されます。 PGPR は、親水性の頭部を粒子に向け、親油性の尾部を脂肪に向けます。その仕事は、脂肪中を移動する粒子の抵抗を減らす。それは「構造を構築する」ものではありません。それは「抵抗を取り除く」のです。
• DATEM は「水周りネットワーク」システムに直面しています。連続相は水です。コア構造はタンパク質の凝集体とデンプン顆粒です。 DATEM の疎水性テールとアニオン性基はタンパク質と相互作用します。その仕事は、ネットワークの凝集性と拡張性を強化する。それは「抵抗を取り除く」ものではありません。それは「強さを構築する」のです。

これは、この 2 つがほとんど互換性がない理由も説明しています。DATEM をチョコレートに入れると、親水性の糖粒子を効果的にコーティングして降伏応力を軽減することができません。 PGPRを生地に入れると、その強力な親油性構造には、水相でグルテンタンパク質と効果的に相互作用するための分子基盤が欠けています。

中国の GB 2760-2024 に基づいて、カカオ製品、チョコレート、およびチョコレート製品の PGPR の最大レベルは次のとおりです。5.0g/kg、パン中の DATEM は、同等の g/kg のオーダーで許可されます。実際には、両方の有効用量は規制の上限をはるかに下回っています。PGPR は通常 0.1% ～ 0.5% の範囲で機能し、DATEM の最適化効果も通常 0.1% ～ 0.5% の範囲で現れます。

これは、次のような共通の原則を示しています。乳化剤の価値は、どれだけ添加するかではなく、どれだけ正確に添加するかにあります。。適切なシステムと適切なターゲットを選択すれば、数十分の 1 パーセントで製品のコスト構造と処理パフォーマンスを変えることができます。

チョコレートメーカーが PGPR に注目しているのは、その中心的な問題が次のとおりであるためです。脂肪連続相における流動抵抗とココアバターのコスト;ベーカリーが DATEM に焦点を当てるのは、彼らの中核的な問題が次のとおりであるためです。水性連続相におけるグルテンネットワークの構造強度とガス保持。どちらも乳化剤ですが、根本的に異なる用途の目的を果たします。

一文の要約:

乳化剤を選択するには、まずシステムがどこで「行き詰まっている」のかを特定します。チョコレートが「流れない」状態で止まっている場合、答えは PGPR を指します。パンが「保持できない」状態で固まっている場合、答えは DATEM を指します。