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。
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。
基本介紹
- 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
基本性狀,用量,性質,生產路線,用途,發展趨勢,毒性,質量指標,特性及套用,
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。
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。
在脂肪、油和乳化脂肪製品最大用量為10.0g/Kg，在乳及乳製品、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。
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溫度130℃，冷凝溫度≤50℃，真空度≤7kPa，即可得大於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，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，能防止麵包、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，因而在酥蛋麵包、乾酪麵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)、油炸麵製品、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%。
日本和美國除將本品用於麵包和糕點外，還用於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，常與單甘脂復配使用，以提高乳化效果。
毒性
LD50 大鼠口服大於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）% | ≤0.0001 |
特性及套用
具有優異的發泡性能，良好的油溶性乳化劑。
1、用於起酥油，能防止麵包、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。
4、還可用於糕點、油炸小食品、複合調味料。
