基本性狀
随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制得的産品為淡黃色液體。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,不溶于水,可溶于乙醇、乙酸乙酯、氯仿等。
用量
可用于糕點、油炸薯片,最大用量為2.0g/kg。用于複合調味料,最大用量20g/kg。
在脂肪、油和乳化脂肪制品最大用量為10.0g/Kg,在乳及乳制品、冷凍飲品最大用量為5.0g/Kg,複合調味料20g/kg糕點、膨化食品、熟制堅果與籽類和油炸小食品最大用量為2.0g/Kg。
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。本品顔色和形态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,不溶于水,與熱水激烈攪拌混合可乳化,溶于乙醇、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,常與甘油脂肪酸酯複配使用,可提高乳化效果。
生産路線
(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,産物為單酯、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℃範圍内反應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溫度130℃,冷凝溫度≤50℃,真空度≤7kPa,即可得大于90%的丙二醇單脂肪酸酯。
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,并能使其他乳化劑(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。可用于人造奶油,防止水分離及水飛濺。用于起酥油,能防止面包、西點等老化,改善其制造過程。用于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,因而在酥蛋面包、幹酪面包和蛋糕裱花奶油等食品中具有廣闊的市場。我國GB2760-2014規定用于乳及乳制品(01.01.01、01.01.02、13.0涉及品種除外)、脂肪,油和乳化脂肪制品、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)、油炸面制品、糕點、複合調味料、膨化食品,最大使用量20g/kg。
《食品添加劑使用衛生标準》規定,丙二醇脂肪酸酯用于糕點,可縮短糕點、配合料的混調時間,改善制造過程,防止制品老化和增大制品體積,用量為0.05%~0.2%。
日本和美國除将本品用于面包和糕點外,還用于人造奶油和冰淇淋中。在人造奶油中主要防止水滴分離和水分“飛濺”的作用,在冰淇淋中主要起提高發泡性和保形性作用。
發展趨勢
丙二醇脂肪酸酯是世界消費量較大的五類乳化劑之一,約占總量的6%。具有很好的充氣效果,但乳化能力不強,很少單獨使用,常與單甘脂複配使用,以提高乳化效果。
毒性
LD50 大鼠口服大于10g/kg(bw)。
GRAS FDA-21CFR 172.856及172.862,172.866,173.340。
ADI 0~25g/kg(bw)(FAO/WHO,1994)。
質量指标
特性及應用
具有優異的發泡性能,良好的油溶性乳化劑。
1、用于起酥油,能防止面包、西點等老化,改善其加工性能。
2、用于冰淇淋,提高膨脹率和保形性。
3、用于人造奶油,提高打發性,防止油水分離。
4、還可用于糕點、油炸小食品、複合調味料。