概述^【1】

丙二醇脂肪酸酯是1，2一丙二醇與正羧酸反應生成的酯，也叫做丙二醇單、二脂肪酸酯或脂肪酸丙二醇酯，簡稱丙二醇酯(PGME)。丙二醇酯還可由環(huán)氧丙烷與脂肪酸反應得到，反應混合物主要由位置異構的丙二醇單脂肪酸酯和丙二醇二脂肪酸酯組成，經分子蒸餾可以得到丙二醇單脂肪酸酯，亦稱蒸餾丙二醇單酸酯。丙二醇酯的感官性狀與油脂相似，無味或油脂氣味，El味似油脂。

色澤為白色、淺米黃色到褐色。一般為粘滯液態(tài)至蠟狀固態(tài)，其稠度取決于酯化的脂肪酸，特別是雙鍵的數目。丙二醇不溶解于水或甘油；加熱時能夠溶解于乙醇、1，2一丙二醇、異丙醇、大豆油等。其分子結構中疏水基團占優(yōu)勢，屬W／O型乳化劑。丙二醇酯可以富集于界面處而改變界面張力，但只能使界面張力有較小的降低。

丙二醇酯以口一晶型存在，沒有多晶型性但是具有口一晶型傾向性或趨口一晶型性，并能使其他乳化劑的d一晶型穩(wěn)定，丙二醇酯具有良好的充氣作用，可用于面包、糕點的制作。丙二醇酯在加熱時發(fā)生分子內和分子間?；D移而使酸值增加，這與受熱強度與時間有關，一般來說丙二醇酯具有足夠的熱穩(wěn)定性。丙二醇酯的水解敏感性小，因此在含水體系和較高溫度時也可儲用該類乳化劑。

性狀與性能^【2】

丙二醇脂肪酸酯為白色至淺黃褐色的粉末、薄片、顆?；蛳灎顗K體．或為黏稠狀液體。本品的顏色和形態(tài)與構成脂肪酸的種類有關，如脂肪酸為硬脂酸、軟脂酸時，則制品為白色固體，若由油酸、亞油酸等不飽和酸構成的，則制品為淺黃色液體，而由月桂酸酯化構成的．為流動態(tài)體。

產品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，是親油性乳化劑，不溶于水(與熱水激烈攪拌混合后可乳化)，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，常與甘油脂肪酸酯復配使用，可提高乳化效果。

毒性

毒性FAO／WHO(1985)規(guī)定，ADI為0～25 mg／kg。美國FDA將丙二醇脂肪酸酯列為GRAS物質。用含0．5％～7．52％丙二醇脂肪酸酯的飼料喂養(yǎng)大鼠13周，生長和內臟器官未發(fā)現(xiàn)異常。

應用^【3】

用作乳化劑、消泡劑、穩(wěn)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口一品型傾向性，并能使其他乳化劑(如單甘酯)的d一晶型穩(wěn)定，從而使得單甘酯保持或延緩口一晶型向伊晶型轉換，使之具有良好的乳化穩(wěn)定性能?？捎糜谌嗽炷逃?，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。

用于冰激凌可以提高膨脹性和保型性。具有很好充氣能力，形成輕而穩(wěn)定的泡沫，因而在酥蛋面包、干酪面包和蛋糕裱花奶油等食品中具有廣闊的市場。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 Vo。還用于乳及乳制品、冷凍飲料、復合調味料、油炸食品、脂肪、油和脂肪乳化劑、乳化脂肪制品等多種食品，《食品安全國家標準  食品添加劑使用標準》(GB 276()一一2014)規(guī)定，丙二醇脂肪酸酯的使用范同與使用標準見表9-9。

制備方法^{【3】【4】}

丙二醇脂肪酸酯的制備方法目前工業(yè)上多采用直接酯化法、醇解法(酯交換法)和環(huán)氧丙烷法。

(1)酸醇酯化法在少量酸性催化劑(如硫酸、磺酸、磷酸、三氯化鐵等)作用下，脂肪酸和丙二醇在160～260"C下直接酯化(6～lOh)，經中和、冷卻、過濾、洗滌、干燥等一系列操作，可得丙二醇脂肪酸單酯、丙二醇脂肪酸二酯的混合物，混合物再經分子蒸餾即可制得丙二醇脂肪酸單酯。

(2)環(huán)氧丙烷法脂肪酸、環(huán)氧丙烷和少量的催化劑氫氧化鉀，在100～150。C、無氧和294～490kPa的壓力下反應即可。該法優(yōu)點是通過控制反應物料的比例，可制得高含量的丙二醇單脂肪酸酯，但反應條件及對設備的要求相對比較高而且反應中存在著酯交換反應，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。(：范圍內反應2～5h，得混合油脂，混合油脂再經分子蒸餾(條件：蒸發(fā)溫度130℃，冷凝溫度≤50℃，真空度≤7kPa)，即可制得含量大于90％(質量)的丙二醇單脂肪酸酯。

質量指標

EWG及FCC、日本食品添加物公定書規(guī)定丙二醇脂肪酸酯的質量指標如下。

參考文獻

[1]張?zhí)靹僦骶?表面活性劑應用技術,化學工業(yè)出版社,2001年09月第1版,第218頁

[2]郝利平等主編,食品添加劑  第3版,中國農業(yè)大學出版社,2016.07,第171頁

[3]劉程主編,食品添加劑實用大全  （修訂版）,北京工業(yè)大學出版社,2004年01月第1版,第225頁

[4]化學工業(yè)部生產綜合司編寫,食品用化工產品手冊,,,第115頁