[科普中國]-木糖醇脂肪酸酯

簡(jiǎn)介

英文名：Xylitol fatty acid ester

分子式：C6H11O6R

結(jié)構(gòu)式：見圖1

基本性質(zhì)淡黃色或黃色蠟狀固體或具有較深顏色的液體。無異味。溶于熱乙醇，甲苯等有機(jī)溶劑。不溶于冷水，在熱水中分散后呈乳狀液。為多元醇型非離子表面活性劑，具有乳化、分散、消泡、發(fā)泡等性能。常溫下對(duì)酸、堿和鹽都比較穩(wěn)定1。

生產(chǎn)路線木糖醇脂肪酸酯可用木糖醇與多種脂肪酸合成，酯化度可以是1~3。所有的木糖醇脂肪酸合成工藝都大致相近，下面以木糖醇油酸酯為例，說明木糖醇酯的合成工藝。

將商品木糖醇或木糖醇濃縮物(純度不低于93%)和工業(yè)油酸，加入反應(yīng)器，升溫至90℃，加入催化劑磷酸，然后抽真空，反應(yīng)30—40min，在100℃排除物料中的水分，再升溫到190—200℃，開始酯化。在此溫度保持2—3h，按其析出的水量，判斷其酯化程度。停止反應(yīng)后測(cè)其酸值，不應(yīng)高于4.4。反應(yīng)生成的是脫水木糖醇油酸單酯，因?yàn)樵诜磻?yīng)過程中，木糖醇自身產(chǎn)生分子脫水，成為失水木糖醇，并和油酸酯化。其反應(yīng)式如圖2。

酯化反應(yīng)完成后，用碳酸鈉水溶液中和，然后用水洗至中性，最后真空干燥即得成品2。

發(fā)展趨勢(shì)木糖醇脂肪酸酯是一類重要的非離子表面活性劑，應(yīng)用十分廣泛。它是非常良好的增塑劑、增稠劑、乳化劑。木糖醇由于其具有營養(yǎng)型、保健型等特征，隨著人們生活水平的提高，健康意識(shí)的加強(qiáng)，在食品工業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。我國生產(chǎn)廠家比較多，但產(chǎn)量還有待提高，生產(chǎn)方法還需不斷地改進(jìn)，使之符合我國市場(chǎng)需要的同時(shí)，也能夠使質(zhì)量達(dá)到國際水平。

質(zhì)量指標(biāo)GB 5426—85質(zhì)量指標(biāo)見表1。

表1

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用途主要用作糖果、人造奶油、糕點(diǎn)、面包、乳化香精的乳化劑、粘度調(diào)節(jié)劑等，功效與脂肪酸甘油酯和司盤相當(dāng)3。

毒性LD50>9500 mg/kg(小自鼠，經(jīng)口)。

木糖醇木糖醇，木糖醇為白色晶體或結(jié)晶性粉末，極易溶于水，微溶于乙醇與甲醇，熔點(diǎn)92~96℃，沸點(diǎn)216℃。10%水溶液pH5.0~7.0。木糖醇甜度與蔗糖相當(dāng)，溶于水時(shí)可吸收大量熱量，是所有糖醇甜味劑中吸熱值最大的一種，故以固體形式食用時(shí)，會(huì)在口中產(chǎn)生愉快的清涼感。木糖醇不致齲且有防齲齒的作用。代謝不受胰島素調(diào)節(jié)，在人體內(nèi)代謝完全，熱值為16.72 kJ/g，可作為糖尿病人的熱能源。

木糖醇脂肪酸酯作為皮革加脂劑現(xiàn)今鉻鞣皮革需要加脂，以提高皮革的性能。國外一般用蓖麻油或魚油，其中大部分(約80%)要進(jìn)行磺化，是為了能使之在水中乳化。蓖麻油及其磺化了的磺化篦麻油是比較理想的加脂劑，但蓖麻油來源有一定限制。用木糖醇和合成脂肪酸C7~9和C10~12，合成的木糖醇合成脂肪酸酯，適合于代替油脂作為鉻鞣革的加脂劑。因?yàn)槟咎谴己铣芍舅狨ツ芎退a(chǎn)生穩(wěn)的乳濁液，并使動(dòng)植物油于水中乳化。

用合成脂肪酸C5~6，C10~12和木糖醇酯化生成的酯，是液態(tài)稠性的油狀物，在用含有較多碳的合成脂肪酸酯化時(shí)，所得產(chǎn)物熔點(diǎn)更高，例如C10~16的酯的熔點(diǎn)為24～30℃，但乳化性能降低。木糖醇和合成脂肪酸生成的酯，除了能和水產(chǎn)生牢固的乳濁液，在水中使魚油、牛油、蓖麻油及石蠟乳化外，還具有對(duì)pH及電解質(zhì)靈敏度小的特性?？稍谌旧圩匀籶H5時(shí)進(jìn)行加脂，脂全部被皮吸收，所得加脂皮革柔軟，符合質(zhì)量要求。其具體的加脂方法是先將計(jì)算量的油脂混合(必要時(shí)事先進(jìn)行熔化)，然后邊攪拌，邊加入2～3倍溫度50～55℃的溫水，使成乳濁液，其pH應(yīng)是5～6，有時(shí)需加入燒堿或氯以調(diào)節(jié)pH。制成的乳狀脂肪溶液經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓空心軸，注入鼓內(nèi)，加脂總時(shí)間40—60min。木糖醇脂肪酸酯作為磺化或非磺化動(dòng)植物油的代用品，節(jié)約油的配方列舉如圖3所示4。