甘油脂肪酸酯类

    甘油脂肪酸酯类 :

又称脂肪酸甘油酯类、甘油酯类。脂肪 酸甘油酯通常指由甘油和脂肪 酸(饱和的或不饱和的)所形成的 酯。甘油又名丙三醇,有三个羟 基,有三官能特性。三个羟基有两 个伯羟基一个仲羟基,这些羟基 和脂肪酸进行酯化反应,根据接 合的脂肪酸基的分子数,可以形 成两种位置异构的脂肪酸单甘 油酯[2]和[3],两种位置异构的 二酯[4]和[5],一种三酯[1]。[2] 称为α-脂肪酸单甘油酯,[3]称 为β-脂肪酸单甘油酯,[4]称为 α,β-脂肪酸二甘油酯,[5]称为 α,γ-脂肪酸二甘油酯,[1]称为 α,β,γ-脂肪酸三甘油酯,高级脂 肪酸(高碳数)的甘油酯是天然油 脂的主要成分。根据脂肪酸的碳 数及与甘油接合的脂肪酸分子 数不同,所形成的脂肪酸甘油酯 的形态也不同,有粘稠状的液体、 半流动性液体(凝胶状)、蜡状固 体和固体粉末。无嗅。无味。甘油 酯为中性物质,不溶于水,溶于有 机溶剂。能水解。单酯和二酯与水 一起振荡可乳化,而三酯却无乳 化能力。甘油酯是一种非离子型 表面活性剂,但是甲酸、乙酸、丙酸单甘油酯无 表面活性。本条目只讨论单酯和二酯。甘油酯的 颜色与酯化度和脂肪酸基的性质有关,有无色、 白色、浅黄色、灰色、黄褐色等。甘油酯的熔点: 单酯>二酯>三酯。甘油酯的溶解性取决于单 酯、二酯在混合物中的比例,同时也与脂肪酸 基的种类(饱和的或不饱和的)有关,总的来 说,不溶于水和甘油。单、二酯是具有表面活性 的非离子型表面活性剂,用作油包水型乳化 剂。能与油脂、蛋白质、碳水化合物发生作用。 甘油单、二酯在酸、碱和脂酶的催化作用下,可 以水解,在碱作用下水解后生成脂肪酸的碱 金属盐和甘油,在酸作用下水解时,生成游离 的脂肪酸和甘油,在酶作用下水解时,最后也 生成游离的脂肪酸和甘油。这三种水解过程, 进行得很快,如果催化剂足够时,水解可进行 得很完全;不用酸、碱和酶,虽然也可水解,但 进行得很慢。
用途: 脂肪酸甘油酯(主要指单酯、二酯) 主要用作食品添加剂,用于食品的乳化剂、分 散剂、增稠剂、消泡剂、乳化食品的稳定剂,大 量用于饼干、糖果、巧克力、奶粉、冰淇淋、酱 油、豆乳等方面,就乳化稳定性而言,单饱和酰 基甘油酯能使乳化的水滴周围形成强韧的 膜,存放数年也不会变坏。也用于化妆品、洗涤 剂、肥皂、医药、纤维柔软及防静电等方面。用 于食品时,多为硬脂酸甘油酯,用于化妆品时 多为棕榈酸、油酸、亚油酸的甘油酯,用于医药 时多为硬脂酸,用于洗涤剂及肥皂时多为肉 豆蔻酸。
制法: 1853年即由贝特罗特(Berthelot) 在实验室制出,但其工业化生产直到1929年才 由美国公司实现。①直接酯化。以脂肪酸和甘 油为原料,按摩尔比1∶1～1∶3在碱催化 剂(NaOH)存在下,直接酯化,反应温度 190～200℃,产品中单酯为30%～40%。
②酯交换法。以油脂与甘油为原料,在催 化剂氢氧化钠作用下,经加热180～250℃进行 酯交换反应,产品中单酯为40%～50%。
③磷酸中和法。以油脂和甘油为原料,在 氮气流中加热至200～220℃,反应完成后,用 磷酸中和,冷却至90℃,除去游离的脂肪酸后, 再在150℃下短时间加热,除去杂质及挥发性 物质。
④溶剂法。以甘油和脂肪酸为原料,以二烷为溶剂,以硫酸为催化剂,在100～105℃ 下直接酯化,产品单酯含量78%。
⑤高温硼酸络合物法。以甘油和脂肪酸 为原料,以脂肪酸丙二醇络硼酸酯为催化剂, 在260℃下直接酯化,反应完成后,以苯为萃取 剂进行提纯。
⑥ 生物法。以甘油、脂肪酸为原料,以 胰酶为催化剂进行反应。上述方法的产品均 为单酯、二酯的混合物,如欲制得单酯,再将混 合物进行分子蒸馏。