三聚甘油单硬脂酸酯的应用

2020/4/10 9:57:12

概述[1]

三聚甘油单硬脂酸酯(PGFE)是一种非离子型表面活性剂,结构为是目前应用广泛的一种食品添加剂,它起到乳化、增稠、保鲜、延缓食品老化等作用,其HLB值在5至8,可以配置O/W和W/O乳液。三聚甘油单硬脂酸酯作为一种重要的食品乳化剂和添加剂,其在食品、制药、塑料、纺织、化妆品、洗涤剂等行业有着很广泛的应用。

三聚甘油单硬脂酸酯作为W/O型食品乳化剂,具有良好乳化、分散作用,可用于糕点、面包,使用量0.1g/kg,也可用于冰淇淋,使用量3.0g/kg。现有的生产装置大多比较复杂,三聚甘油单硬脂酸酯作为分散剂,其生产装置优劣对于提高产品质量,减少副产物含量具有重要经济意义。

应用[3]

1.一种医用聚氯乙烯复合材料,由以下质量份的各组分组成:聚氯乙烯56份、三聚甘油单硬脂酸酯2份、环氧亚麻仁油6份、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯1份、硬脂酸锌5份、聚乙烯吡咯烷酮4份、二氧化硅1份、对氨基苯甲酸4份、聚乙烯蜡13份、油酸丁酯5份。

制备方法:

(1)按上述质量份,将聚氯乙烯、三聚甘油单硬脂酸酯、偏苯三酸三辛酯柠檬酸酯、硬脂酸锌、聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、对氨基苯甲酸和聚乙烯蜡加入混合搅拌机中,在90℃温度下混匀,速率为500r/min,得到混合料一;

(2)向步骤(1)所得混合料一中加入油酸丁酯和环氧亚麻仁油,在200℃温度下混匀,速率为1200/min,得到混合料二;

(3)将步骤(2)所得混合料二后经双螺杆挤出机挤出,冷却,干燥,切割后即得,其中螺杆挤出机的温度为260℃。

2.三聚甘油单硬脂酸酯的金属防锈油,制备方法包括以下步骤:

(1)、将145松香树脂、120号溶剂油、脂肪醇聚氧乙烯醚按制备复合成膜材料所需各原料的重量份混匀,在55℃下以600转/分的速率搅拌40分钟,再加入其余制备复合成膜材料所需原料,后升温到75℃后以600转/分的速率搅拌30分钟停止加热,冷却后即得复合成膜材料;

(2)、将制备含有三聚甘油单硬脂酸酯的金属防锈油各原料在85℃下以350转/分的速率混合搅拌40分钟,停止搅拌,保温2小时后,冷却即得。

制备[2]

一种三聚甘油单硬脂酸酯的制备方法为以甘油为原料制备:

具体的制备步骤如下:

(1)甘油聚合:以碱为催化剂,260℃左右,在氮气保护下甘油缩合脱水成三聚甘油,

(2)三聚甘油醇化:以碱为催化剂,230℃左右,在氮气保护下,三聚甘油与硬脂酸直接酯化。

在此种制备过程中会产生占物料总量约4%的水分(即产品总产量会减少约4%),其中水分需消耗能耗来进行脱除(在化学反应过程中已经脱除),另外硬脂酸价格较贵,因此增加了生产成本。也有部分生产厂家以硬化油和三聚甘油为原料制备三聚甘油单硬脂酸酯,但是依然解决不了成本较高的问题。

具体制备方法:

(1)在-0.09MPa压力下,将甘油和占甘油重量为0.4%复配混合碱性催化剂(质量比1:1的NaOH和NaH2PO2混合物)混合加热至250℃,浓缩脱水后,得到三聚甘油;

(2)在-0.09MPaa压力下,将10mol三聚甘油与0.1mol复配混合碱性催化剂(质量比1:1的NaOH和NaH2PO2混合物)加入反应釜,混合均匀,加热至60℃;

(3)在反应釜中通入氮气,将6mol回收三硬脂酸酯加入步骤(2)中三聚甘油和复配混合碱性催化剂混合物,升温至200℃搅拌,酯化反应6h后降温,冷却至常温,得到固体三聚甘油单硬脂酸酯。

在整个反应过程中,氮气需要连续不断地置换。

本方法优点:

(1)本方法解决了多年来传统老工艺生产成本高的问题,本方法提供以回收蒸馏单甘酯厂家生产蒸馏单甘酯时产生的副产物二三酯和三聚甘油为原料制备三聚甘油单硬脂酸酯,使用的二三酯的价格只要硬脂酸的57%左右,硬化油的85.7%左右,此种制备方法可以有效降低了三聚甘油单硬脂酸酯的生产成本,其工艺简单,条件易控,可工业化大批量地生产高品质的三聚甘油单硬脂酸酯。

(2)本方法通过将三聚甘油和二三酯(在高温下酯化反应制备三聚甘油单硬脂酸酯的方法,以碱为催化剂,相比传统工艺下,产生少约4%的水分,进而降低了生产能耗,符合绿色环保的要求。

(3)本方法反应过程中以氮气作为保护气体和复配混合碱性催化剂中的还原剂NaH2PO2或NaH2PO2·H2O,有效的防止高温下饱和脂肪酸分解和颜色变深,减少产物的异味、臭味。

(4)本方法方法制得的三聚甘油单硬脂酸酯和丙二醇单硬脂酸酯复配得到本方法乳化组合物,该乳化组合物应用于蛋糕中,可明显提高蛋糕品质,增大蛋糕体积,使蛋糕的组织细腻,彭松舒软。

主要参考资料

[1] 蔡云升. . 新型冰淇淋乳化剂——三聚甘油单硬脂酸酯. 食品工业(1), 16-16.

[2] 王振庆, & 柳群. (2000). 三聚甘油单硬脂酸酯开发与应用前景. 辽宁化工(4), 236-237.

[3] 张贵彬. . 新型高效乳化剂——三聚甘油单硬脂酸酯. 精细与专用化学品, 000(22), 10-11.

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