聚甘油脂肪酸酯
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聚甘油脂肪酸酯( PGFE ) 簡稱聚甘油酯，系由聚甘油與脂肪酸形成酯，是一類新型、高效、性能優良多羥基酯類非離子型表面活性劑。
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聚甘油脂肪酸酯的制法
聚甘油脂肪酸酯通常用直接酯化反應制造，根據各種聚甘油的聚合度、脂肪酸的種類、酯化度的不同組合，可得到從親水性到親油性的多種酯，可按要求調節酯的HLB值。酯化反應可在無催化劑或在堿催化劑存在下，在200度以上的溫度進行。為了得到色、味好的制品， 在反應中加亞硫酸鹽，用熱穩定性好的脂肪酸，用脂肪酶合成方法等，根據用途改變精制度。為了得到高質量的聚甘油脂肪酸酯， 最重要的是使用質量好的聚甘油，特別是對高聚合度的聚甘油酯乎十聚甘油的質量不同，得到的酯的質量有很大變化，聚甘油的精制必須充分。
聚甘油縮合蓖麻醇酸酯是將蓖麻酸( 蓖麻油脂肪酸) 加熱脫水，使3～6分子縮合物和聚甘油酯化而合成的， 反應條件和聚甘油脂肪酸酯的情況相同。
性質
作為甘油脂肪酸酯系列產品中聚甘油酯，其乳化性能比單甘油酯優越得多，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，親油性隨脂肪酸烷基不 同而不同，所以通過改變聚甘油聚合度、脂肪酸種類及酯化度，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，這與其結合脂肪酸有關。聚甘油酯兼有親水、親油雙重特性，具有良好乳化、分散、濕潤、穩定、起泡等多重性能。在人體代謝過程中可分解，從而參與代謝，被人體利用，具有高度安全性，是一類高效安全添，被聯合國糧農組織和世界衛生組織( FAO／WHO) 推薦使用。同時聚甘油酯在酸性、堿性和中性環境中相當穩定，遇含鹽量較高時也有很好乳化性。聚甘油酯無色、無味、 不易發生水解，對產品外觀、氣味均無不 良影響；可與其它乳化劑復配，具有良好協同增效作用，因而廣泛應用于食品、日化、石油、紡織、涂料、塑料、農藥、橡膠、醫藥等領域。近年來，聚甘油酯已成為迅速發展一類非離子表面活性劑。
應用
1、在食品工業應用
聚甘油脂肪酸酯是近二三十年才發展起來新型乳化劑，到目前為止，食品工業是其應用最為廣泛領域。其功能主要有：乳化、粘度調節、結晶調整、品質改良，抗菌等作用。
1、乳酸、豆乳飲料
聚甘油脂肪酸酯在中性p H值范圍內乳化性能與高HLB值蔗糖酯相當， 但隨著酸性增加， 蔗糖酯水溶液會發生凝聚作用，而聚甘油酯乳化性能則越來越好，即使在pH值很小時也不會產生這些現象。聚甘油 酯還具有 良好抗菌作用， 中碳鏈脂肪酸( C8 ～C12) 聚甘油酯對細菌、霉菌、酵母菌等有很強抗菌作用。添加于含油脂或蛋白質飲料中， 能顯著提高飲料穩定性和分散性，改善罐裝飲料質量，延長保質期，從而制成口感好、性能穩定、耐熱性好產品。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引起變質嗜熱脂肪芽孢桿菌、凝結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問題。另外，六聚甘油單辛酸酯對枯草桿菌有較強殺菌作用，其水溶性也好，故在水性食品( 如豆乳之類) 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，作為乳化劑和穩定劑，能顯著提高穩定性，防止產生沉淀、分層、油圈等現象，可改善產品均一性和口感， 延長保質期 。
2、冰淇淋
近年來我國冰淇淋工業發展迅速 ，以三聚甘油單硬脂酸酯為代表聚甘油酯取代原來單甘油酯、卵磷脂、吐溫8 0等。三聚甘油單硬脂酸酯是制作優質冰淇淋非常理想乳化劑和穩定劑，能使產 品外觀光滑、干濕適當、膨脹率高、各組份混合均勻、口感細膩滑潤，且耐熱性、保型性都好，避免在生產過程中冰淇淋冰晶產生和生長，改善口感。添加量一般為0.1 ％～0.3％ 。
3、面包、蛋糕西點、餅干
聚甘油酯不但有改善淀粉粘度等性質，同時還具 有防止淀粉老化作用， 因而可用于淀粉質食品品質改良，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構，防止油脂滲出，提高產品質量。也可配制成蛋糕發泡劑，幫助打攪起泡， 制出結構細膩、容積明顯增大蛋糕和西點， 并延長制品保鮮期。例如，十聚甘油單月桂酸酯對淀粉有防老 化作用，改善面包、點心類食品加工質量，能降低淀粉粘性， 提高耐沖擊力； 在面團醒發和面糊制備過程中增加充氣量，使氣孔均勻，增加烘烤體積，同時可使油脂、水和糖在面團中分散更均勻，使面包變得松軟，并改善其風味和咀嚼口感。關于聚甘油酯與這些淀粉質食品其它作用仍在繼續研究。
4、奶糖、巧克力、油脂
聚甘油酯具有抑制或促進結晶化作用，因此聚甘油酯出現對油脂和糖果、巧克力等油脂制品生產工藝產生很大影響。例如，高酯化度十聚甘油十硬脂酸酯具有抑制結晶作用，相反，低酯化度如六聚甘油五硬脂酸酯具有促進結晶效果 。通過調整聚甘油酯酯化度，不必改變油脂特性就可調節結晶速度，并可改善油脂質量，使其晶粒細微、具有光澤。在奶糖和含脂 量較高硬糖生產中，加入聚甘油酯后，可防止油脂分 離滲出，提高糖果保形性，同時使產品形成許多均勻 細密氣隙，使產品富有彈性。例如，三聚甘油單硬脂酸酯在試驗與實踐中表現，都證明其不但能起乳化劑作用，且對非液態脂肪物料體系產生充氣作用，物料比重可從1.1降至 0.5 ~0.7，這對糖果和巧克力復合外衣及其夾心物料帶來很大變化。且聚甘油酯乳化、分散能力也優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， 巧克力糖表面有滲流現象，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，同時還能降低熔融巧克力粘度及屈服點，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。最近三菱化學食品公司正致力研究利用聚甘油酯對油脂結晶調節功能， 以提高乳狀液( 乳化液) 制品耐冷藏與冷凍性， 進一步研究高效新乳化劑。
5、肉類制品
添加聚甘油酯能使肉類制品脂肪類物質更好分散和穩定，易于加工，且能明顯抑制產品析水、收縮和硬化；在制作香腸等肉制 品時，可有效防止淀粉回生、老化，改善制品口感，延長制品保質期。聚甘油酯還可作為肉類制品品質改良劑，如魚肉、畜肉加工時使用聚甘油酯，可提高其彈性， 使肉質細膩；聚甘油酯與單甘油酯按5 0：5 0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薄膜， 延緩肉制品失水、干耗變質，也可防止微生物引起腐敗，同時不影響肉制品食用效果。
6、其它
除上述應用外，聚甘油酯可作食品著色劑，如用水溶性染料將油進行熱穩定著色或將染料變成親油性； 也可用于果凍尤其是酸性水果果凍類產品，具有防止果凍類制品水離析效果。此外，聚甘油酯還可用于口香糖和奶油糖果生產，改善其混煉性能，降低混煉溫度，縮短混煉時間，使糖內部結構均勻、質地細膩、防止咀嚼時粘牙，并賦予塑性柔軟感， 提高口感風味；還可作水果、蔬菜剝皮處理劑及蔗糖濃縮過程消泡劑等。
2、在日化工業中應用
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，但優于蔗糖酯。市場出售用于清洗餐具、 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題； 而由聚甘油酯組成洗滌劑，洗后即使有殘留，對人體也安全。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。用洗皿實驗法得到去污力試驗結果顯示，十聚甘油單豆蔻酸酯具有良好去污力。聚甘油酯類洗滌劑諸多性能尚在研究和開發中，最近，三菱化學株式會社開發用于洗滌劑聚甘油脂肪酸酯和含有該物質洗滌劑，該類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去污力，并能在5℃下保持透明一周或更長。
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、穩定劑、保濕劑、分散劑等， 能顯著提高產品質量。由于其對人體皮膚和毛發無刺激， 安全性高， 使皮膚和毛發具有柔軟感和平滑舒適感， 因此還適于高級化妝品和兒童化妝品。日清奧利友株式會社關于使用微乳化劑基礎化妝品提案中所用化妝品復合原料是用聚甘油酯和SalacosP-8 ( 棕櫚酸乙基己酯) 調配而成微乳化制劑，該制劑具有諸多優越性能：(1) 具有透明化：添加到化妝水或水性美容液中，不但能賦予潤滑效果且不影響外觀；(2) 水嫩潤滑效果：使用后，感覺水嫩清爽，同時聚甘油酯和SalacosP- 8能迅速滲透到肌膚保持滋潤；(3)柔軟效果：可達到提高肌膚柔軟性預期效果，且能增強對下一步使用護膚品吸收；同時添加聚甘油酯化妝水也是具有清爽和潤滑效果高級化妝水。
3、在醫藥工業中應用
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相容性等特點，因此在醫藥工業中可用作乳化劑、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節粉末藥劑溶解能力；棕櫚酸系和亞油酸系聚甘油酯對青光眼、便秘、抑制癲癇、降低血中膽固醇等均有療效 。
4、其他方面應用
1、塑料、合成樹脂與橡膠加工 利用聚甘油酯優良耐熱性能，在樹脂加工過程中，可用作聚氧乙烯或聚烯烴等樹脂增塑劑、潤滑劑、抗靜電劑、防滴劑。如聚甘油酯對聚烯烴樹脂具有防霧性能，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期防霧作用；在涂敷型中，月桂酸系聚甘油酯防霧性較強。聚甘油酯作為防滴劑主要成分用于PVC無滴農用膜生產，無滴專用農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專用消泡劑，還可用作纖維柔軟劑、抗靜電劑，具有耐熱、潤滑等性能產品改良劑。此外，聚甘油酯還可用作農藥殺蟲劑分散劑、乳化劑，土壤穩定劑，及用于潤滑油、合成油等油品加工等。
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