专利名称：：丙二醇脂肪酸酯及其制备方法
技术领域：
：本发明属于食品添加剂领域，涉及一种可增加乳制品奶香味的食品乳化剂，尤其涉及一种丙二醇脂肪酸酯及其制备方法。
背景技术：
：食品乳化剂是最重要的一类食品添加剂，除具有典型的表面活性剂作用外，还能与食品中的碳水化合物、蛋白质、脂类等发生特殊的相互作用，可广泛应用于乳制品、肉制品、面制品等各类食品。我国乳制品产、销量增长迅速，特别是最近几年，平均以百分之二十多的速度递增。因此，乳制品行业是一个朝阳产业，其发展前景十分乐观。但是，乳制品在国内的推广并非一帆风顺，究其原因，种类、价格等固然重要，其口感适口与否也是影响乳制品销量与市场占有率的直接因素，在乳制品中的乳香味很大一部分来自不同的脂肪酸组成的脂类物质，但在天然奶中它们的含量往往很低，达不到人们的感觉阈值，导致乳香不足、口感不好，致使很多人不愿意喝奶。目前乳制品的增香主要靠添加香精、香料等弥补乳制品香味不足或掩盖某些异味，但常见的香精往往需要一定时间的渗透才会和乳制品成为均一体，而且香精有挥发性，在储存过程中香味容易挥发损失，造成产品在保质期内每天的香味都不一样，所以加香精的乳制品品质很难统一。更重要的是添加香精的产品在品尝时能明显感受到香精的存在，特别是香精未完全渗入产品中时，会给消费者带来不真实的感觉，直至影响适口性，影响消费者的购买欲望，进而影响销量。另外，添加食用油脂也能提高奶香味，但作用有限。各乳制品厂家对乳制品调香均作为一个重要的技术手段加以研究、控制。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种添加在乳制品中具有增香、乳化双重作用的丙二醇脂肪酸酯。.本发明进一步要解决的技术问题是提供一种工艺简单、条件温和的丙二醇脂肪酸酯的制备方法。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案一种丙二醇脂肪酸酯，由丙二醇与A、B和C三种脂肪酸为原料在碱性催化剂存在下酯化而成，其中，原料A为乙酸、丁酸中的一种或两种，原料B为戊酸、己酸中的一种或两种，原料C为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸中的至少三种。原枓中各组分的重量份数是丙二醇35-80份、乙酸0.1-2.5份、丁酸0.02-2.5份、戊酸0.02-2.5份、己酸0.02-3.0份、棕榈酸1-40份、油酸1-10份、亚油酸1-5份、硬脂酸10-50份、碱性催化剂0.3-3.0份。碱性催化剂优选碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或一种以上。丙二醇脂肪酸酯的制备方法为在碱性催化剂催化下，先将丙二醇、原料C在225-245。C时保温40-60分钟酯化，然后再将温度降到210-230°C，加入原料B保温30-60分钟酯化，然后再将温度降到190-210°C，加入原料A保温60-120分钟酯化，之后降温到12(TC出料，得本发明产品丙二醇脂肪酸酯；其中，原料中各组分的重量份数是丙二醇35-80份、乙酸0.1-2.5份、丁酸0.02-2.5份、戊酸0.02-2.5份、己酸0.02-3.0份、棕榈酸l-40份、油酸1-10份、亚油酸l-5份、硬脂酸10-50份、催化剂0.3-3.0份。原料丙二醇为l，2丙二醇或者1，3丙二醇。本发明丙二醇脂肪酸酯添加到奶制品中，有着辅助增香效果，不同的丙二醇脂肪酸酯添加量配合好时可以使奶香味大大提高，增香效率远高于油脂，并且感觉自然、醇厚。一定比例组成的脂肪酸与丙二醇酯化而成为增香型乳化剂，在乳及乳制品中添加后不仅有着优异的增香效果、提高乳制品的品质、改善口感，提高乳制品的档次，.而且由于丙二醇脂肪酸酯本身就是一种很好的乳化剂，还能起到稳定产品体系，防止乳脂析出、保护蛋白质等作用，减少其它乳化剂的添加量，为使用者进一步减少生产费用。本发明工艺简单、反应条件温和，易操作，具有广阔的工业化前景。具体实施方式实施例l，丙二醇脂肪酸酯的制备其中各原料重量份数为乙酸0.1份，戊酸0.02份，己酸3.0份，棕榈酸40份，油酸1份，亚油酸1份，硬脂酸50份，丙二醇55份，碳酸钠0.3份。合成方法为在催化剂碳酸钠存在下，先将丙二醇、棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸在225'C时保温60分钟酯化，然后再将温度降到21(TC，加入戊酸、己酸保温60分钟酯化，然后再将温度降到190°C，加入乙酸保温120分钟酯化，之后降温到12(TC出料即可得本发明产品丙二醇脂肪酸酯。实施例2，丙二醇脂肪酸酯的制备其中各原料重量份数为丁酸2.5份，戊酸2.5份，棕榈酸1份，亚油酸5份，硬脂酸10份，油酸1份，丙二醇35份，碳酸钾1.0份、碳酸氢钠1.0份、碳酸氢钾1.0份。合成方法为在催化剂碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾存在下，先将丙二醇、棕榈酸、亚油酸、硬脂酸、油酸在245。C时保温40分钟酯化，然后再将温度降到230°C，加入戊酸、保温30分钟酯化，然后再将温度降到21(TC，加入丁酸保温60分钟酯化，之后降温到12(TC出料，得本发明产品丙二醇脂肪酸酯。实施例3，丙二醇脂肪酸酯的制备其中各原料重量份数为乙酸1.3份，己酸1.5份，亚油酸3份，硬脂酸50份，棕榈酸3份，丙二醇80份，氢氧化钾1.7份。合成方法为在催化剂氢氧化钾存在下，先将丙二醇、亚油酸、硬脂酸、棕榈水溶液采用萃取回收苯酚，使废水中酚含量降至300ppm以下，可直接进行生化处理。邻/对苯二酚精馏塔采用热媒油独立循环分级冷凝/加热方式，精馏塔提馏段采用垂直筛板、精馏段采用高效规整填料，精馏塔冷凝器、再沸器采用塔内嵌入式结构，同时解决了二元酚热敏损失大、分离收率偏低、能耗高等技术难题。附图1是苯酚羟基化反应液分离提纯的流程中标号表示l一羟基化反应液；2—脱水塔；3—含酚水溶液；4一萃取塔；5—废水；6—脱溶剂塔；7—苯酚；8—脱苯酚主塔；9一脱苯酚副塔；10~4卩苯二酚精馏塔；1H苯二酚；12—对苯二酚精馏塔；13—对苯二酚；14一脱焦塔；15—焦油。附图2是邻/对苯二酚精馏塔结构示意中标号表示l一嵌入式冷凝器；2—冷凝液受液盘；3—髙效规整填料；4一进料口；5—垂直筛板；6—嵌入式再沸器；7—冷凝液再分布器。具体实施方式下面通过具体实施例来详细描述本发明。但必须说明的是，本发明的保护范围不局限于这些实施例，本发明既适用于各种类型的催化剂催化的苯酚羟基化反应液的分离制备邻/对苯二酚的过程，也广泛应用于其它热敏性物系的精馏和吸收系统。实施例1将质量组成为37.8%水、52.8%苯酚、4.5%邻苯二酚、2.7%对苯二酚、2，2%焦油的苯酚羟基化反应液以200kg/h流量送入脱水塔[2]，脱水塔[2]常压操作，回流比0.2，塔釜温度185~190'C。塔顶得到质量百分含量为10.4%苯酚的水溶液[3],其中质量百分含量为38%的酸0.02份，戊酸0.02份，己酸0.02份，棕榈酸20份，油酸10份，亚油酸1份，硬脂酸10份，丙二醇60份，碳酸氢钠2份。合成方法为在催化剂碳酸氢钠存在下，先将丙二醇、棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸在245。C时保温60分钟酯化，然后再将温度降到225'C,加入戊酸、己酸保温60分钟酯化，然后再将温度降到210°C，加入乙酸、丁酸保温120分钟酯化，之后降温到12(TC出料，得本发明产品丙二醇脂肪酸酯。本发明加入到乳制品中表现出的增香、乳化功效，具体数据及说明如下1、本发明与常用香精在牛奶中应用效果对比表l本发明与常用香精在牛奶中应用效果对比~~挥发性稳定性:短涵——.—莉^y^f—]丽—稀丽-...'^玩丽^"-—本发明实施新鲜、浓郁、醇厚、不易挥发耐高温稳定产品体系，改善产,，自然奶香，持久品结构例17—k]表i可知，本发明与市售常用香精对比，在牛奶中使用后不仅增香效果明显，而且能改善产品品质。2、本发明与常用乳化剂在牛奶中应用效果对比表2本发明与常用乳化剂在牛奶中应用效果对比乳化剂添加量Cl雇均质后吸光度离心后吸光度/R2R2/Ri0香味平淡，短留香0.7020.4140.590本发明实施例11.5香味浓郁、持久留香0.8520.7250.851分子蒸馏单硬脂酸甘1.5香味一般、留香0.8410扁0.809油酯短暂蔗糖脂肪酸酯1.5香味一般、留香中等0.8930.6280.703丙二醇脂肪酸酯(巾一1.5香味平淡，留香0.7760.5040.649售)短注l.Ri表示乳化剂的乳化能力，值越大说明乳中各种物质分散越均匀，即该乳化剂乳化能力越强；R2表示经破坏试验后乳化剂的乳化能力，值越大说明该乳化剂抗破坏能力越强；R2化表示乳化剂的乳化稳定性，值越大说明该乳化剂乳化稳定性越好。2.香味从淡到浓依次为平淡、一般、较香、浓郁，下同。表2结果显示，本发明与巿售常用乳化剂对比，在牛奶中使用后不仅有着优良的乳化、稳定效果，而且增香效果明显，增加的是纯正的奶香。3、与常用乳化剂在酸奶中应用效果对比表3本发明与常用乳化剂在酸奶中应用效果对比乳化剂名称添加量(％。)香味细腻度稠度发酵速度/0一般.一般稠厚正常本发明实施例32浓郁，纯正很细腻稠厚正常丙二醇脂肪酸酯(市2一般较细腻稠厚正常售)分子蒸馏单硬脂酸甘2一般一般稀慢油酯蔗糖脂肪酸酯2一般一般稀慢由表3可以看出，与市售乳化剂相比，本发明在酸奶中使用后不仅增香效果明显，而且有着优良的乳化稳定效果，对发酵速度没有影响，不影响酸奶的稠度。4、在甜牛奶、花色奶中的增香、稳定效果:表4本发明实施例4在甜牛奶、花色奶等中的增香、稳定效果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注1.以上稳定性试验是在300mL的玻璃瓶中，加入275mL均质后的花色奶，杀菌后放置15天观察的结果。2.头香是指乳的入口香味，体香是指吞咽过程中表现的香味，尾香指吞咽后表现出的香味。由表4可以看出，本发明在甜牛奶、花色奶中增香效果同样突出，甜味物质及风味物质不影响其香味的释放，还能减少脂析。5、在冰淇淋中的应用效果表5本发明与其它乳化剂在冰淇淋中应用效果对比<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注按如下配方生产冰淇淋全脂奶粉7%，蔗糖8%，淀粉糖浆6%，麦芽糊精4%，棕榈油4%，乳清粉1%，安赛蜜0.01%，复合稳定剂0.2%--0.25%,乳化剂0.2%。本发明同样适用于冰淇淋，表5显示，在冰淇淋中添加后，样品不但奶香浓郁、饱满，而且组织状态光滑细腻，均优于对比乳化剂组。膨胀率差别不大。6、本发明与分子蒸馏单甘酯的配伍性实验表6本发明与分子蒸馏单甘酯配伍增香试验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>由表6可以看出，在牛奶中添加乳化剂做增香试验，本发明与分子蒸馏单甘酯以合适的比例配伍，以本发明1.5%。与分子蒸馏单甘酯0.5%。配伍后价效比最佳，添加后使产品头香、体香、尾香等香味浓郁、饱满，留香持久，二者有协同增效作用。7、本发明与蔗糖脂肪酸酯的配伍增香试验表7本发明与蔗糖脂肪酸酯的配伍增香试验乳化剂及添加量'头香体香尾香留香时间由表7可以看出，在牛奶中添加乳化剂做增香试验，本发明与蔗糖脂肪酸酯配伍使用，二者不相互拮抗。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>权利要求1、一种丙二醇脂肪酸酯，其特征在于由丙二醇与A、B和C三种脂肪酸为原料在碱性催化剂存在下酯化而成，其中，原料A为乙酸、丁酸中的一种或两种，原料B为戊酸、己酸中的一种或两种，原料C为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸中的至少三种。2、如权利要求1所述的丙二醇脂肪酸酯，其特征在于原料中各组分的重量份数是丙二醇35-80份、乙酸0.1-2.5份、丁酸0.02-2.5份、戊酸0.02-2.5份、己酸0.02:3.0份、棕榈酸1-40份、油酸1-10份、亚油酸1-5份、硬脂酸10-50份、碱性催化剂0.3-3.0份。3、如权利要求1或2所述丙二醇脂肪酸酯的制备方法，其特征在于碱性催化剂是碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或一种以上。4、丙二醇脂肪酸酯的制备方法，其特征在于在碱性催化剂存在下，先将丙二醇、原料C在225-245匸时保温40-60分钟酯化，然后再将温度降到210-230°C，加入原料B保温30-60分钟酯化，然后再将温度降到190-210°C，加入原料A保温60-120分钟酯化，之后降温到12(TC出料，得本发明产品丙二醇脂肪酸酯；其中，原料中各组分的重量份数是丙二醇35-80份、乙酸0.1-2.5份、丁酸0.02-2.5份、戊酸0.02-2.5份、己酸0.02-3.0份、棕榈酸1-40份、油酸1-10份、亚油酸1-5份、硬脂酸10-50份、碱性催化剂0.3-3.0份。5、如权利要求4所述丙二醇脂肪酸酯的制备方法，其特征在于原料丙二醇为1，2丙二醇或者1，3丙二醇。6、如权利要求4或5所述丙二醇脂肪酸酯的制备方法，其特征在于碱性催化剂是碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或一种以上。全文摘要本发明公开一种丙二醇脂肪酸酯及其制备方法，该丙二醇脂肪酸酯是由丙二醇与A、B和C三种脂肪酸为原料在碱性催化剂存在下酯化而成，其中，原料A为乙酸、丁酸中的一种或两种，原料B为戊酸、己酸中的一种或两种，原料C为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸中的至少三种。本发明按不同比例组成的脂肪酸与丙二醇按一定工艺酯化后有着优异的增香效果，不仅可以提高乳制品的品质、改善口感，提高乳制品的档次，而且还能稳定产品体系，具有防止乳脂析出、保护蛋白质等作用。文档编号C07C67/00GK101225044SQ20081004920公开日2008年7月23日申请日期2008年2月1日优先权日2008年2月1日发明者乔占超,郑心羽申请人:河南兴泰科技实业有限公司