聚甘油脂肪酸酯
聚甘油脂肪酸酯是一種新型、高效的非離子性表面活性劑。它是由天然甘油和脂肪酸在高溫下酯化而成的,可廣泛應(yīng)用于化妝品、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域中。主要可作為乳化劑;穩(wěn)定劑;分散劑;增稠劑;消泡劑;品質(zhì)改良劑;油脂結(jié)晶調(diào)整劑;巧克力稠度調(diào)整劑;殺菌劑。其最大的特點(diǎn)是在酸性條件下相當(dāng)穩(wěn)定,也有良好的耐熱穩(wěn)定性,不易發(fā)生水解。
作為甘油脂肪酸酯系列產(chǎn)品中聚甘油酯,其乳化性能比單甘油酯優(yōu)越得多,原因就在于聚甘油酯有更多親水性羥基;且其親水性隨甘油聚合度增加而增強(qiáng),親油性隨脂肪酸烷基不同而不同,所以通過(guò)改變聚甘油聚合度、脂肪酸種類(lèi)及酯化度,可得到一系列HLB值(親水親油平衡值)由1~20,從親油性到親水性不同性能聚甘油酯產(chǎn)品,以適于各種特殊用途。
聚甘油酯外觀從淡黃色油狀液體至蠟狀固體,這與其結(jié)合脂肪酸有關(guān)。聚甘油酯兼有親水、親油雙重特性,具有良好乳化、分散、濕潤(rùn)、穩(wěn)定、起泡等多重性能。在人體代謝過(guò)程中可分解,從而參與代謝,被人體利用,具有高度安全性,是一類(lèi)高效安全添加劑,被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)推薦使用。同時(shí)聚甘油酯在酸性、堿性和中性環(huán)境中相當(dāng)穩(wěn)定,遇含鹽量較高時(shí)也有很好乳化性。聚甘油酯無(wú)色、無(wú)味、不易發(fā)生水解,對(duì)產(chǎn)品外觀、氣味均無(wú)不良影響;可與其它乳化劑復(fù)配,具有良好協(xié)同增效作用,因而廣泛應(yīng)用于食品、日化、石油、紡織、涂料、塑料、農(nóng)藥、橡膠、醫(yī)藥等領(lǐng)域。聚甘油酯已成為迅速發(fā)展一類(lèi)非離子表面活性劑。
質(zhì)量指標(biāo)(GB1886.178)
項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
外觀 |
淺黃色至棕色,油狀至極黏稠液體,塑性柔軟、硬性蠟狀或粉狀固體 |
酸值(以 KOH 計(jì))/(mg/g) |
≤ 12 |
碘值 (g I2/100g) |
符合聲稱 |
皂化值(以 KOH 計(jì))/(mg/g) |
符合聲稱 |
灼燒殘?jiān)?w/% |
≤ 1.5 |
鉛(Pb)/(mg/kg) |
≤ 2.0 |
產(chǎn)品包裝:塑料桶包裝,規(guī)格為25Kg、50 Kg、200 Kg
應(yīng)用領(lǐng)域
食品工業(yè)
聚甘油脂肪酸酯應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域是食品工業(yè)是其。其功能主要有:乳化、粘度調(diào)節(jié)、結(jié)晶調(diào)整、品質(zhì)改良,抗菌等作用。
1、乳酸、豆乳飲料
聚甘油脂肪酸酯在中性pH值范圍內(nèi)乳化性能與高HLB值蔗糖酯相當(dāng),但隨著酸性增加,蔗糖酯水溶液會(huì)發(fā)生凝聚作用,而聚甘油酯乳化性能則越來(lái)越好,即使在pH值很小時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生這些現(xiàn)象。聚甘油酯還具有良好抗菌作用,中碳鏈脂肪酸(C8~C12)聚甘油酯對(duì)細(xì)菌、霉菌、酵母菌等有很強(qiáng)抗菌作用。添加于含油脂或蛋白質(zhì)飲料中,能顯著提高飲料穩(wěn)定性和分散性,改善罐裝飲料質(zhì)量,延長(zhǎng)保質(zhì)期,從而制成口感好、性能穩(wěn)定、耐熱性好產(chǎn)品。例如,在罐裝咖啡中,使用八聚甘油硬脂酸酯和十聚甘油棕櫚酸酯對(duì)引起變質(zhì)嗜熱脂肪芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌和耐熱性芽孢桿菌具有良好抑菌作用,從而解決罐裝咖啡不能耐受高溫殺菌而易酸敗變質(zhì)問(wèn)題。另外,六聚甘油單辛酸酯對(duì)枯草桿菌有較強(qiáng)殺菌作用,其水溶性也好,故在水性食品(如豆乳之類(lèi))中,不但殺菌性好,且使用方便。此外,三聚甘油單硬脂酸酯直接用于含油脂或蛋白質(zhì)飲料中,如杏仁奶、核桃仁奶、椰子汁、花生奶和可可奶等飲料中,作為乳化劑和穩(wěn)定劑,能顯著提高穩(wěn)定性,防止產(chǎn)生沉淀、分層、油圈等現(xiàn)象,可改善產(chǎn)品均一性和口感,延長(zhǎng)保質(zhì)期。
2、冰淇淋
我國(guó)冰淇淋工業(yè)發(fā)展迅速,以三聚甘油單硬脂酸酯為代表聚甘油酯取代原來(lái)單甘油酯、卵磷脂、吐溫80等。三聚甘油單硬脂酸酯是制作優(yōu)質(zhì)冰淇淋非常理想乳化劑和穩(wěn)定劑,能使產(chǎn)品外觀光滑、干濕適當(dāng)、膨脹率高、各組份混合均勻、口感細(xì)膩滑潤(rùn),且耐熱性、保型性都好,避免在生產(chǎn)過(guò)程中冰淇淋冰晶產(chǎn)生和生長(zhǎng),改善口感。添加量一般為0.1%~0.3%。
3、面包、蛋糕西點(diǎn)、餅干
聚甘油酯不但有改善淀粉粘度等性質(zhì),同時(shí)還具有防止淀粉老化作用,因而可用于淀粉質(zhì)食品品質(zhì)改良,即可用作面粉改良劑和乳化劑,加入聚甘油酯后能有效改善面包或餅干紋理結(jié)構(gòu),防止油脂滲出,提高產(chǎn)品質(zhì)量。也可配制成蛋糕發(fā)泡劑,幫助打攪起泡,制出結(jié)構(gòu)細(xì)膩、容積明顯增大蛋糕和西點(diǎn),并延長(zhǎng)制品保鮮期。例如,十聚甘油單月桂酸酯對(duì)淀粉有防老化作用,改善面包、點(diǎn)心類(lèi)食品加工質(zhì)量,能降低淀粉粘性,提高耐沖擊力;在面團(tuán)醒發(fā)和面糊制備過(guò)程中增加充氣量,使氣孔均勻,增加烘烤體積,同時(shí)可使油脂、水和糖在面團(tuán)中分散更均勻,使面包變得松軟,并改善其風(fēng)味和咀嚼口感。關(guān)于聚甘油酯與這些淀粉質(zhì)食品其它作用仍在繼續(xù)研究。
4、奶糖、巧克力、油脂
聚甘油酯具有抑制或促進(jìn)結(jié)晶化作用,因此聚甘油酯出現(xiàn)對(duì)油脂和糖果、巧克力等油脂制品生產(chǎn)工藝產(chǎn)生很大影響。例如,高酯化度十聚甘油十硬脂酸酯具有抑制結(jié)晶作用,相反,低酯化度如六聚甘油五硬脂酸酯具有促進(jìn)結(jié)晶效果。通過(guò)調(diào)整聚甘油酯酯化度,不必改變油脂特性就可調(diào)節(jié)結(jié)晶速度,并可改善油脂質(zhì)量,使其晶粒細(xì)微、具有光澤。在奶糖和含脂量較高硬糖生產(chǎn)中,加入聚甘油酯后,可防止油脂分離滲出,提高糖果保形性,同時(shí)使產(chǎn)品形成許多均勻細(xì)密氣隙,使產(chǎn)品富有彈性。例如,三聚甘油單硬脂酸酯在試驗(yàn)與實(shí)踐中表現(xiàn),都證明其不但能起乳化劑作用,且對(duì)非液態(tài)脂肪物料體系產(chǎn)生充氣作用,物料比重可從1.1降至0.5~0.7,這對(duì)糖果和巧克力復(fù)合外衣及其夾心物料帶來(lái)很大變化。且聚甘油酯乳化、分散能力也優(yōu)于一般常用糖果乳化劑。巧克力是可可粉和糖在可可脂中懸浮物,在溫度高時(shí),巧克力糖表面有滲流現(xiàn)象,這是由于不均勻造成。添加聚甘油酯后就可使脂肪晶體分散均勻,從而克服以上缺點(diǎn),同時(shí)還能降低熔融巧克力粘度及屈服點(diǎn),使其加工工藝更加方便;聚甘油酯加入還能抑制巧克力油脂晶,防止巧克力起霜,提高其脆性和保形性。三菱化學(xué)食品公司正致力研究利用聚甘油酯對(duì)油脂結(jié)晶調(diào)節(jié)功能,以提高乳狀液(乳化液)制品耐冷藏與冷凍性,進(jìn)一步研究高效新乳化劑。
5、肉類(lèi)制品
添加聚甘油酯能使肉類(lèi)制品脂肪類(lèi)物質(zhì)更好分散和穩(wěn)定,易于加工,且能明顯抑制產(chǎn)品析水、收縮和硬化;在制作香腸等肉制品時(shí),可有效防止淀粉回生、老化,改善制品口感,延長(zhǎng)制品保質(zhì)期。聚甘油酯還可作為肉類(lèi)制品品質(zhì)改良劑,如魚(yú)肉、畜肉加工時(shí)使用聚甘油酯,可提高其彈性,使肉質(zhì)細(xì)膩;聚甘油酯與單甘油酯按50:50比例混合,所形成混合物有很好成膜性,可直接用于涂膜保鮮,在肉制品表面形成一層密封保護(hù)薄膜,延緩肉制品失水、干耗變質(zhì),也可防止微生物引起腐敗,同時(shí)不影響肉制品食用效果。
6、其它
除上述應(yīng)用外,聚甘油酯可作食品著色劑,如用水溶性染料將油進(jìn)行熱穩(wěn)定著色或?qū)⑷玖献兂捎H油性;也可用于果凍尤其是酸性水果果凍類(lèi)產(chǎn)品,具有防止果凍類(lèi)制品水離析效果。此外,聚甘油酯還可用于口香糖和奶油糖果生產(chǎn),改善其混煉性能,降低混煉溫度,縮短混煉時(shí)間,使糖內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻、質(zhì)地細(xì)膩、防止咀嚼時(shí)粘牙,并賦予塑性柔軟感,提高口感風(fēng)味;還可作水果、蔬菜剝皮處理劑及蔗糖濃縮過(guò)程消泡劑等 。
日化工業(yè)
1、洗滌劑
聚甘油酯去污能力不如聚氧乙烯型非離子表面活性劑,但優(yōu)于蔗糖酯。市場(chǎng)出售用于清洗餐具、果蔬中性洗滌劑,洗后殘留中性洗滌劑在安全性方面存在問(wèn)題;而由聚甘油酯組成洗滌劑,洗后即使有殘留,對(duì)人體也安全。如親水性十聚甘油單月桂酸酯和十聚甘油單豆蔻酸酯,由于其無(wú)毒且不刺激皮膚與粘膜,所以最適于作餐具、蔬菜和瓜果洗滌劑,比一般合成洗滌劑安全。用洗皿實(shí)驗(yàn)法得到去污力試驗(yàn)結(jié)果顯示,十聚甘油單豆蔻酸酯具有良好去污力。聚甘油酯類(lèi)洗滌劑諸多性能尚在研究和開(kāi)發(fā)中,三菱化學(xué)株式會(huì)社開(kāi)發(fā)用于洗滌劑聚甘油脂肪酸酯和含有該物質(zhì)洗滌劑,該類(lèi)洗滌劑中包含不少于2%重量聚甘油酯,具有高度安全性和較強(qiáng)去污力,并能在5℃下保持透明一周或更長(zhǎng)。
2、化妝品
聚甘油酯可用于各種化妝品、如洗面奶、香皂、浴液、洗發(fā)香波、口紅等,刺激性小、安全性高,它可作為W/O型或O/W型乳化劑增溶劑、穩(wěn)定劑、保濕劑、分散劑等,能顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量。由于其對(duì)人體皮膚和毛發(fā)無(wú)刺激,安全性高,使皮膚和毛發(fā)具有柔軟感和平滑舒適感,因此還適于高級(jí)化妝品和兒童化妝品。日清奧利友株式會(huì)社關(guān)于使用微乳化劑基礎(chǔ)化妝品提案中所用化妝品復(fù)合原料是用聚甘油酯和SalacosP-8(棕櫚酸乙基己酯)調(diào)配而成微乳化制劑,該制劑具有諸多優(yōu)越性能:(1)具有透明化:添加到化妝水或水性美容液中,不但能賦予潤(rùn)滑效果且不影響外觀;(2)水嫩潤(rùn)滑效果:使用后,感覺(jué)水嫩清爽,同時(shí)聚甘油酯和SalacosP-8能迅速滲透到肌膚保持滋潤(rùn);(3)柔軟效果:可達(dá)到提高肌膚柔軟性預(yù)期效果,且能增強(qiáng)對(duì)下一步使用護(hù)膚品吸收;同時(shí)添加聚甘油酯化妝水也是具有清爽和潤(rùn)滑效果高級(jí)化妝水。
醫(yī)藥工業(yè)
由于聚甘油酯具有良好安全性、耐酸性、耐水解性和藥理物質(zhì)相容性等特點(diǎn),因此在醫(yī)藥工業(yè)中可用作乳化劑、增溶劑、分散劑和滲透劑等,還可用作軟膏、栓劑、散劑、片劑、針劑等助劑。例如,硬脂酸系聚甘油酯具有調(diào)節(jié)粉末藥劑溶解能力;棕櫚酸系和亞油酸系聚甘油酯對(duì)青光眼、便秘、抑制癲癇、降低血中膽固醇等均有療效。
其他方面
1、塑料、合成樹(shù)脂與橡膠加工
利用聚甘油酯優(yōu)良耐熱性能,在樹(shù)脂加工過(guò)程中,可用作聚氧乙烯或聚烯烴等樹(shù)脂增塑劑、潤(rùn)滑劑、抗靜電劑、防滴劑。如聚甘油酯對(duì)聚烯烴樹(shù)脂具有防霧性能,在混合型中,油酸系聚甘油酯具有初期防霧作用,硬脂酸系聚甘油酯具有長(zhǎng)期防霧作用;在涂敷型中,月桂酸系聚甘油酯防霧性較強(qiáng)。聚甘油酯作為防滴劑主要成分用于PVC無(wú)滴農(nóng)用膜生產(chǎn),無(wú)滴專用農(nóng)用膜具有良好透光性、防霧性。聚甘油酯作為防滴栓主要成分用于聚氧乙烯或苯乙烯樹(shù)脂的乳化聚合用乳化劑,及天然橡膠與合成橡膠(如丁苯橡膠)改良性方面。
2、造紙、輕工紡織
聚甘油酯可用作造紙類(lèi)專用消泡劑,還可用作纖維柔軟劑、抗靜電劑,具有耐熱、潤(rùn)滑等性能產(chǎn)品改良劑。此外,聚甘油酯還可用作農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑分散劑、乳化劑,土壤穩(wěn)定劑,及用于潤(rùn)滑油、合成油等油品加工等。
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上一個(gè):辛癸酸甘油酯(GTCC)
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