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丙二醇脂肪酸酯
鎖定
丙二醇脂肪酸酯(porpylene glycol fatty acid ester)由丙二醇和脂肪酸,以碳酸鉀、生石灰和對甲苯磺酸(約0.1%)為催化劑,在120~180℃下加熱6~l0h進行酯化反應,反應完畢後除去催化劑即得
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丙二醇脂肪酸酯是由脂肪酸和1,2一丙二醇酯化反應而得,所得產物是單酯和雙酯的混合物,再經分子蒸餾可得到丙二醇單脂肪酸酯。丙二醇脂肪酸酯具有良好的發泡性和乳化性能,它的發泡能力取決於單酯含量,單酯含量越高,性能越好。它常用作糕點和奶油蛋糕的發泡劑,也常與單雙脂肪酸甘油酯配合使用,以起增效作用。
- 中文名
- 丙二醇脂肪酸酯
- 外文名
- Propylene glycol esters of fatty acids
- 別 名
- 丙二醇酯
- 用 途
- 乳化劑、消泡劑
丙二醇脂肪酸酯基本性狀
隨結構中的脂肪酸的種類不同而異,可得白色至黃色的固體或粘稠液體,無臭味。丙二醇的硬脂酸和軟脂酸酯多數為白色固體。以油酸、亞油酸等等不飽和酸製得的產品為淡黃色液體。此外還有粉狀、粒狀和蠟狀。丙二醇單硬脂酸酯的HLB值約為2~3,是親油性乳化劑,不溶於水,可溶於乙醇、乙酸乙酯、氯仿等。
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丙二醇脂肪酸酯用量
可用於糕點、油炸薯片,最大用量為2.0g/kg。用於複合調味料,最大用量20g/kg。
丙二醇脂肪酸酯性質
丙二醇脂肪酸酯為白色至淺黃褐色的粉末、薄片、顆粒或蠟狀塊體,或為黏稠狀液體。本品顏色和形態與構成的脂肪酸的種類有關,無氣味或稍有香氣和滋味,純丙二醇單硬脂酸酯的HLB值為3.4,為親油性乳化劑,不溶於水,與熱水激烈攪拌混合可乳化,溶於乙醇、乙酸乙酯、氯仿等有機溶劑。丙二醇脂肪酸酯的乳化力不是很強,故很少單獨使用,常與甘油脂肪酸酯復配使用,可提高乳化效果
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丙二醇脂肪酸酯生產路線
(1)直接酯化法
脂肪酸與丙二醇直接酯化工藝,與甘油脂肪酸酯化工藝基本一樣。脂肪酸、丙二醇和少量的酸性催化劑(如硫酸、磺酸、磷酸、FeCI3等)在150~180℃下反應,至酸價到規定的值為止。為了加速反應,在體系中可以加入帶水劑己烷、甲苯等溶劑,使酯化生成的水蒸出,或在真空條件下反應。
(2)環氧丙烷法
脂肪酸、環氧丙烷和少量的催化劑氫氧化鉀,在100~150℃、無氧和294~490kPa的壓力下反應即可。控制反應物料的比例,可以得到很高比例的丙二醇單脂肪酸酯,但反應條件、設備要求相對比脂肪酸和丙二醇直接酯化工藝的要高。與直接酯化反應一樣,反應中存在酯交換反應,產物為單酯、雙酯、脂肪酸和丙二醇系列聚合物的混合物。
(3)醇解法
油脂、丙二醇和催化劑在120~180℃範圍內反應2~5h,得混合油脂。混合油脂用分子蒸餾,分子蒸餾的條件為蒸發温度130℃,冷凝温度≤50℃,真空度≤7kPa,即可得大於90%的丙二醇單脂肪酸酯
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丙二醇脂肪酸酯用途
用作乳化劑、消泡劑、穩定劑,作為乳化劑HLB值小,乳化活性不強,很少單用,常與單雙甘油酯等其他乳化劑配合使用,起增效作用。但丙二醇脂肪酸酯有一個特性就是它具有α-晶型傾向性,並能使其他乳化劑(如單甘酯)的α-晶型穩定,從而使得單甘酯保持或延緩α-晶型向β-晶型轉換,使之具有良好的乳化穩定性能。可用於人造奶油,防止水分離及水飛濺。用於起酥油,能防止麪包、西點等老化,改善其製造過程。用於冰淇淋可以提高膨脹性和保型性。具有很好充氣能力,形成輕而穩定的泡沫,因而在酥蛋麪包、乾酪麪包和蛋糕裱花奶油等食品中具有廣闊的市場。我國GB2760-2014規定用於乳及乳製品(01.01.01、01.01.02、13.0涉及品種除外)、脂肪,油和乳化脂肪製品、冷凍飲品(03.04食用冰除外)、熟制堅果與籽類(僅限油炸堅果與籽類)、油炸面製品、糕點、複合調味料、膨化食品,最大使用量20g/kg
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《食品添加劑使用衞生標準》規定,丙二醇脂肪酸酯用於糕點,可縮短糕點、配合料的混調時間,改善製造過程,防止製品老化和增大製品體積,用量為0.05%~0.2%。
丙二醇脂肪酸酯發展趨勢
丙二醇脂肪酸酯毒性
LD50 大鼠口服大於10g/kg(bw)。
GRAS FDA-21CFR 172.856及172.862,172.866,173.340。
丙二醇脂肪酸酯質量指標
酸值(mgKOH/g) | ≤5.0 |
碘值(g/100g) | ≤3.0 |
凝固點(℃) | ≤45 |
重金屬(以Pb計)% | ≤0.0005 |
砷(以As計)% |
丙二醇脂肪酸酯特性及應用
具有優異的發泡性能,良好的油溶性乳化劑。
1、用於起酥油,能防止麪包、西點等老化,改善其加工性能。
2、用於冰淇淋,提高膨脹率和保形性。
3、用於人造奶油,提高打發性,防止油水分離。
- 參考資料
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- 1. 李祥.食品添加劑使用技術:化學工業出版社,2010:173
- 2. 謝文磊.糧油化工產品化學與工藝學.科學出版社,1998年11月第1版.
- 3. 周家華,崔英德,曾顥.食品添加劑 (第二版):化學工業出版社,2008:275
- 4. 乳化劑系列 丙二醇脂肪酸酯=大河科技-食品添加劑專家