合成聚甘油脂肪酸酯實驗裝置

Ⅰ 聚甘油脂肪酸的簡介

聚甘油脂肪酸酯是一種多元醇酯類的非離子表面活性劑，它屬於單甘酯的衍生物，但又不同於有機酸單甘酯。 聚甘油脂肪酸酯是由甘油在一定條件下聚合生成一系列不同聚合度的聚甘油，再進一步同脂肪酸酯化而得的產品。正是由於其聚合度、脂肪酸種類以及酯化度的不同，使得聚甘油脂肪酸酯具有較寬范圍的HLB值，親水親油性差異跨度大，因而可廣泛應用到多個不同領域。

Ⅱ 誰知道 聚甘油酯 的市場前景

1 國內外發展概況
聚甘油酯是近二、三十年發展起來的新型乳化劑。它的用途極為廣泛，而且不斷有新的用途在研究和開發中。早在20世紀40年代，歐美等國就開始生產聚甘油脂，但由於當時產品的質量（如色澤、味道、氣味等）不佳，致使在食品領域的推廣應用受到極大限制。聚甘油酯作為食品添加劑出現在歐美市場大約是1960年，日本1965年開始研究開發聚甘油酯[1]，特別在80年代，日本許多公司相繼對這種新型乳化劑的應用進行開發，並已獲得許多專利。近些年來，聚甘油酯以食品工業為主要應用對象正逐步擴大到日化、醫葯、紡織等工業部門。聯合國糧食及農業組織（FAO）與世界衛生組織（WHO）確認聚甘油酯為高安全性的食品添加劑，目前FAO/WHO食品添加劑專家委員會公布使用的30多種食品乳化劑中就有聚甘油酯。美國、日本、歐洲已批准聚甘油酯作為食品乳化劑。
我國聚甘油酯的開發和應用起步比較晚，直到80年代中期才偶爾見到關於聚甘油酯方面簡單的報道。近些年來，我國在這方面的研究開發和應用取得了可喜成果，並已步入工業化生產[2]。作為甘油脂肪酸酯系列產品中的聚甘油酯，其乳化性能比脂肪酸單甘酯優越得多，原因就在於聚甘油酯中有更多的親水性羥基。通過適當選擇脂肪酸的種類，控制聚甘油的聚合度以及酯化度，可以得到從親油性到親水性的各種聚甘油酯產品。我國也已批准使用並頒布了食品添加劑三聚甘油單硬酯酸脂的國家標准。聚甘油酯按照國際食品規格分為聚甘油脂肪酸酯（PGFE）和聚甘油縮合蓖麻醇酸酯（PGPR）。在這里我們主要討論聚甘油脂肪酸酯。
2 物理化學性質
聚甘油脂肪酸酯（polyglycerol esters of fatty acids，簡稱聚甘油酯，PGFE）是由多種脂肪酸與不同聚合度的聚甘油反應製成的一類優良的非離子型表面活性劑，其有兩親分子結構，親油的脂肪酸基團和親水的聚甘油基團。聚甘油酯一般為固體、半固體或稠狀液；色澤變化范圍大，為白色到米黃色或褐色；呈油脂味到微甜味；在加熱時可分散於水中，溶於甘油，且溶於其他物質；水解敏感性小，具有較強的熱穩定性，抗酸。食品級甘油酯的HLB值范圍大約為2-16，可任意調整[3]。
3 聚甘油酯的特性
聚甘油酯是由聚甘油和脂肪酸直接進行酯化反應或與動植物油脂進行酯交換反應而制
成的，結構如下：
n=0、1、2、3…… R=H或脂肪酸殘基
所用的脂肪酸可以是硬脂酸、軟酯酸、油酸、月桂酸等高級脂肪酸，也可以是低級脂肪酸。聚甘油的聚合度越高、脂肪酸鏈越短、酯化度越低，聚甘油酯親水性越強。通過設計不同的甘油聚合度，有目的地控制聚甘油酯分子中的親水性羥基和親油性脂肪酸殘基之比，就可以得到不同HLB值的產品。[4]作為乳化劑，其中的親水基團和親油基團相互作用，相互影響，相互制約。可用Griffin提出的HLB值（親水親油平衡值）來表示，HLB值的大小決定了它們的功能和作用。一般來說，當HLB值≤6時，適用於作油包水型（W/O）乳化劑；當HLB值≥7時，適用於作水包油型（O/W）乳化劑。聚甘油酯的耐熱性、粘度比其它多元醇系脂肪酸酯高，其水溶液不會因酸或鹽的存在而發生凝聚作用，耐水解性能好。相關的界面活性[5]（包括界面張力、起泡力、滲透性、乳化性、增溶性、分散性、溶解性等）均有文獻報道

註：日本太陽化學公司提供
4 應用
4.1 聚甘油酯在食品工業中的應用
食品添加劑有好多種，有乳化劑、發泡劑、增稠劑等，每一種食品幾乎都是由各種成分組成的，而這些成分的性能往往各異。一個好食品需要將這些組分混合均勻，但由於性質不同有時很難靠機械方法來達到目的，乳化劑就具有這種性能，如冰激凌、巧克力、人造奶油等，如果沒有乳化劑就不能達到合格產品。同時添加了乳化劑後還能改善食品的外觀、組織結構、口感、提高食品的抗老化性等。下面分別介紹：
4.1.1 乳化作用
聚甘油酯作為食品乳化劑用量最大，應用范圍也最廣。日本的聚甘油酯有80％是用作乳化劑的[7]。聚甘油酯可用作水包油型（O/W）、油包水型（W/O）或雙重乳化型（W/O 或O/W）乳液的乳化劑。①水包油型乳化劑：親水型聚甘油酯在中性范圍內的乳化性能與高HLB值的蔗糖酯大約相同或略差，但隨著酸性的增加，聚甘油酯的乳化性能則越來越好，當pH值在3.5～5.0時，其乳化性和穩定性特別好。蔗糖酯的水溶液因隨酸或鹽的作用會發生凝聚作用或出現沉澱現象，而聚甘油酯即使在pH值很小時也不會產生這些現象。具有耐酸性的脂肪酸單甘酯存在耐鹽性差的特點，而聚甘油酯適合於含酸或鹽的食品中作乳化劑。②油包水型乳化劑：對油相較多的體系具有很好的乳化能力，聚甘油縮合蓖麻醇酸酯（PGPR），（由蓖麻油脂肪酸經熱縮合後再與聚甘油反應得到的一類親油性乳化劑，其HLB值<3）。對含水量較多的體系（水分在50～80％）也可進行乳化，並且不受乳化溫度的影響，從而製造出性能穩定、耐熱性好、粘度低的產品。③雙重乳液：有W/O/W型乳液和O/W/O型乳液兩種。雙重乳化技術的應用已經引起人們的重視，特別是W/O/W的乳化技術在食品領域中的商品化，如用於低熱量、低脂肪類食品的製造。
4.1.2 結晶調整作用
聚甘油酯具有促進結晶形成和抑制結晶形成的雙重作用。親水性的聚甘油酯具有促進晶體形成的作用，如低酯化度的六聚甘油五硬脂酸酯，而親油性的聚甘油酯具有抑制結晶的作用，如高酯化度的十聚甘油十硬脂酸酯。通過調整聚甘油酯的酯化度，不必改變油脂的特性就可以調節結晶速度，並可改善油脂的質量，使晶粒細微、具有光澤。
4.1.3 粘度調節作用
巧克力是由可可粉、可可脂、蔗糖、奶粉等製成的，粘度調節劑可改善這些成分的分散性，。雖然增加可可脂的配比可以使粘度降低，但生產成本增高。添加低成本的卵磷脂，但效果欠佳，親油性的PGPR降低粘度的能力優於卵磷脂和蔗糖酯。使巧克力形成平滑的組織結構，減小油脂與蔗糖間的摩擦力，從而使粘度降低、結晶穩定、防止起霜。如果PGPR與卵磷脂合用，發揮協同作用，則效果更佳。另外，聚甘油酯還具有降低含蛋白質的O/W型乳液粘度的作用。也可用於個人清潔組合物中[8]。

4.2.1 洗滌劑
聚甘油酯的去污能力雖然不如聚氧乙烯型表面活性劑，但卻優於蔗糖酯。市場上出售的餐具，果蔬用中性洗滌劑，洗後的殘留在安全性方面存在問題，而由聚甘油酯組成的洗滌劑洗後即使有殘留對人體也是安全的。如親水性的十聚甘油單月桂酸酯和十聚甘油單肉豆蔻酸酯，由於其無毒且不刺激皮膚與粘膜，所以最適用於作餐具、蔬菜和瓜果洗滌劑，比一般合成洗滌劑安全。
新日本理化株式會社透明皂的配方：將65/35的牛油酸/椰油酸混合物50份，與酒精26份，和甘油8份在60—70oC加熱溶解，加入稍過量的氫氧化鈉中和、皂化，加入蔗糖17份，水5份和聚甘油單硬脂酸酯1份，攪勻並趁熱注模，得淺黃色透明皂，透明度持久。
德國Solway—Werke公司香波的配方[18]：70%的十二烷基聚氧乙烯磺酸21.9，二聚甘油單月桂酸酯2.7，氯化鈉1.5，防腐劑0.05，香精0.2，加水至10份製成香波。起泡性好，對皮膚溫和無刺激。
日本鍾紡株式會社的洗面奶配方：十二烷基聚氧乙烯磺酸鈉13，N-椰油醯-N-甲基-丙氨酸鈉2，四聚甘油單油酸酯1，1,3-丁二醇1，加水至100份。對皮膚無刺激，具有良好的起泡性和清潔性。
日本花王株式會社卸妝水的配方：具有碳原子數12～18的脂肪酸殘基的脂肪酸單甘油酯、具有碳原子數12～18的脂肪酸殘基的脂肪酸聚甘油酯、季戊四醇異硬脂甘油醚、具有IOB為0.75～1.05的聚烷撐二醇鏈的液狀非離子表面活性劑中的一種以上的非離子表面活性劑；液體油成分；12％重量以下的水，且相對於該組合物100重量份，在添加50重量份的水時，不產生白濁。 本發明提供的卸妝水呈現透明液狀的、即使混入水也不會產生清潔能力的降低和外觀或使用感變差，具有很好的耐水性。
4.2.2 化妝品
由聚甘油酯製成的各種化妝品、浴液、洗發香波等，對人體皮膚和毛發刺激性小、安全性高。它可用乳化劑、穩定劑、保濕劑、分散劑等。聚甘油與蓖麻油、棉子油的脂肪酸和月桂酸及豆蔻酸作用生成的酯，聚甘油甲基葡萄糖雙硬脂酸酯，聚甘油異硬脂酸酯, 單和雙羥基硬脂酸酯及油酸酯都是良好的W/O乳化劑。聚甘油甲基異丁烯酸酯在抗粉刺和頭發定型產品中常被用作凝膠劑, 它亦被用於W/O多相乳液中作穩定劑。
二聚甘油單月桂酸酯是一種卸妝用的無水清潔劑和增白劑的成分。它的單、雙油酸酯也有乳化W/O乳液的功能, 其中雙油酸酯還被用於由氨基酸凝膠穩定的W/O乳液, 而單油酸酯常用於W/O嬰兒霜。二聚甘油單硬脂酸酯和單檸檬酸酯被用於冷霜, 異十八烷基二聚甘油琥珀酸酯可延長手霜護理作用。
三聚甘油與蜂蠟的酯交換產物可用於保濕防曬霜, 而它的雙異硬脂酸酯可用於普通W/O乳液, 也有用於眼影和胭脂產品, 可代替唇膏配方中蓖麻油,更有將它用於生產防曬條。三聚甘油雙異硬脂酸酯用於W/O型維生素E霜, 能賦予其良好塗展性和潤滑性。聚甘油雙油酸酯提倡用於嬰兒霜、抗水防曬霜和乾性皮膚用的護膚品。三聚甘油單月桂酸酯用在護手霜中作輔助乳化劑效果也很好。
四聚甘油單月桂酸酯可用作乳化劑[19],在護膚乳露中已有用量為2%的四聚甘油油酸酯。它的亞油酸酯是水溶性的表面活性劑, 與三聚甘油油酸酯復配可使後者能溶於水, 從而提高製品使用感。
五聚甘油雙硬脂酸酯有適度的親水親油平衡值(HLB=7) , 在化妝品中是一種多功能的乳化劑。六聚甘油單油酸酯與礦油混合是呈透明狀的, 塗抹在皮膚上易於被水沖洗掉, 因此非常適用於重油的基礎化妝品和美容化妝品。

十聚甘油雙油酸酯能產生穩定的W/O乳液, 它的四油酸酯在化妝品生產中亦是很有用的乳化劑。十聚甘油六油酸酯已用於保濕乳露[19]。利用十聚甘油十油酸酯能製得無水美容化妝品, 它亦可用於W/O護膚乳液、防曬油和其它抗水的防曬品。HLB值為7的十聚甘油雙軟脂酸酯也有多功能乳化劑的性質。十聚甘油單硬脂酸酯由於其良好的滑爽性, 曾被用於保濕手霜和體膚乳露,它與礦油能形成膠體, 因此可降低油膩感和易被清洗掉。十聚甘油三油酸酯還被用於製作自身的乳化蠟。
下面介紹幾種國外的專利配方：
Golfiweil A—G公司的護膚液配方[20]：角鯊烷l4，硅油2，脂肪醇3，甘油三酯4，霍霍巴油2，藍色素0.005，UV 吸收劑0.01份組成油相；水解蛋白0.4，天然植物提取物1．尿素0.75，甘油4，1,3-丙二醇3.5，防腐劑0.3,三聚甘油單月桂酸酯0.3，緩沖劑0.35份組成水相，加水至100份。製得的護膚液為透明兩相，色彩分明,搖動即乳化，5-10min又分相。
日本花王株式會社的防曬霜配方：白油4，西蒙德術油3，神經醯胺10，聚甘油蓖麻油酸酯5，氧化鎂0.4．甘油20，尼泊金甲酯0.1，香精0.1，加水至100份製得防曬霜。對皮膚刺激性小且貯存穩定。
日本專利護膚霜的配方：磷脂5．角鯊烷5，二聚甘油單硬脂酸酯5，十聚甘油單油酸酯2，山葡醇2，甘油3，1,3一丁二醇4，加水至100份，兩相間混合、分散、相容性好。 日本資生堂株式會社的發乳配方：C13-14低粘度白油15，二甲基硅油10，雙十八烷基二甲基氯化銨0.8，二聚甘油二異硬脂酸酯2，糊精酯1.5，水65，甘油4，PEG0.5和Smectone1.2份配成的發乳能滋潤頭發並使頭發有光澤。
日本太陽化學株式會社的一項發明專利[21]中提供了含有聚甘油中鏈脂肪酸酯的組合物以及含有該組合物的化妝品，該組和物可形成可增溶大量水的油包水型微乳液，並且在水中的分散性和自乳化性也優異。是碳原子數為6-10的中鏈脂肪酸和平均聚合度為≥3、＜100的聚甘油酯化而得到的聚甘油中鏈脂肪酸酯和非離子表面活性劑。
以甘油為單體可衍生出多種多樣的精細化工產品, 國外的專利雖然很多，但從我國目前狀況而論, 甘油品種單一, 它的衍生物更是屈指可數, 產品質量也有問題(除分子蒸餾的產品外) , 所以很不適應化妝品工業發展的需要。[19]我國生產一些中高檔化妝品用的原料都要依賴進口。對此, 有待於我們積極開拓, 逐步消除這種落後現象。
4.3 聚甘油酯在其他方面的應用
4.3.1 醫葯工業
由於聚甘油酯具有良好的安全性、耐酸性、耐水解性和葯理物質的相容性等特點，在醫葯工業中可用作乳化劑、增溶劑、分散劑和滲透劑。可以用作軟膏、拴劑、散劑、片劑、針劑等的助劑。如硬脂酸系聚甘油酯具有調節粉末葯劑的溶解能力[22]，棕櫚酸系和亞油酸系聚甘油酯對青光眼、便秘、抑制顛癇、降低血中膽固醇等均有療效。
日本大冢制葯株式會社有項發明專利中提供茶鹼持續釋放顆粒[23]，尤其是包含脂肪酸聚甘油酯作為基質的茶鹼持續釋放顆粒，具有均勻的核心顆粒結構，可有效掩蓋葯物的不愉快味道，並且具有控制葯物釋放(溶出)的優異性能和高貯存穩定性。制備方法：加熱含有脂肪酸聚甘油酯的基質、茶鹼和乙基纖維素，以得到液體混合物；噴霧冷卻液體混合物得到平均粒徑為250μm或更小的球狀核心顆粒；然後用微粉末等熔融包覆核心顆粒。

4.3.2 合成樹脂與橡膠加工
利用聚甘油酯優良的耐熱性能，大分子的聚甘油酯與PVC相容性極好，可以作聚氯乙烯（PVC）或聚烯烴（EVA、PE）等樹脂的增塑劑、穩定劑、潤滑劑、抗靜電劑、防滴劑。如聚甘油酯對EVA、PE等樹脂具有防霧性能。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；在塗敷型中，月桂酸系聚甘油酯的防霧性比較強。聚甘油酯作為防滴劑的主要成分用於PVC無滴農用膜的生產，無滴專用農用膜具有良好的透光性、防霧性。100份PE樹脂中加入1份二聚甘油單硬脂酸酯，吹制的薄膜就具有很好的防霧性口，和Span 20、甘油單硬脂酸酯並用，可使PE-EVA薄膜初始及長久防霧性都好 ，若再輔以二氧化硅及含氟表面活性劑，其長久防霧性更佳。聚甘油酯還可作PVC或苯乙烯樹脂的乳化聚合用乳化劑，以及天然橡膠與合成橡膠（如丁苯橡膠）的改良劑。
4.3.3 石油工業
用於潤滑油、合成油等的油品加工。聚甘油酯可以提高納米微粒在潤滑油中的分散穩定性和化學穩定性。陳燕[24]等人利用聚甘油酯作為分散劑，將未進行表面改性的銅納米顆粒在潤滑油中分散，並通過改變聚甘油的聚合度n和脂肪酸與聚甘油之間質量比來調整聚甘油酯的疏水性能及其分散效果，收到了很好的效果。
有項發明專利中涉及一種灌裝蠟燭及其制備工藝[25]，各組份重量百分比為：水5～25％，甘油或山梨醇10～35％，工業酒精或甲醇20～69％，單甘酯10～59％，聚甘油酯1～5％，還可加入油脂1～49％；先將水，甘油或山梨醇，工業酒精或甲醇混合，加熱至70～75度，再將單甘酯，聚甘油酯，油脂，投入其中加熱至70～75度溶解，然後攪拌乳化，中和至pH值中性，最後冷卻至35～45度時灌裝在放有蠟芯的玻璃杯或其他容器中。本發明產品燃燒時無煙無毒無味，是一種替代石油產品的新的蠟燭材料。
4.3.4 輕工紡織
聚甘油酯可用作纖維柔軟劑、織物勻染劑、抗靜電劑，以增加織物的潤滑性和柔軟性，並具有耐熱、潤滑等性能。壬基酚三聚甘油醚是蠟的優良乳化劑．可將巴西棕櫚蠟乳化成99nm 粒徑的微乳液，用於配製發乳及皮革上光劑。
4.3.5 農用化學品
作為農葯殺蟲劑的分散劑、乳化劑，土壤穩定劑等。浙江省糧食科學研究所[26]在國內首次利用浸出菜油進行改性成聚甘油酯後與烯烴類樹脂再度聚合而成的新型防腐塗料油，具有優良的干結成膜性能，可代替桐油、梓油，防腐性能好。農用合成防腐油按照化工部部頒方法測定，質量相當於桐、梓油，某些指標優於桐梓油，具有桐梓油相類似的性能，而光澤度好。浙江省因桐油難於滿足需要，而農民習慣使用桐、梓油塗抹木製農具、木船、房舍，因此迫切需要解決塗料資源。浙江省菜油資源豐富，浸出菜油與石油化工副產品試制農用合成防腐油可代替桐、梓油作塗料。如全省生產1500噸，可獲利45萬元。
5 聚甘油酯的合成
聚甘油脂的合成方法是將聚甘油和脂肪酸直接進行酯化或與動植物油脂進行酯交換反應。主要分為兩部分：聚甘油的合成（即甘油的聚合反應）和聚甘油與脂肪酸的酯化反應。
聚甘油的合成主要有鹼法，蒸餾甘油殘渣，等幾種方法，得到的甘油要進行精製，[30]然後用離子交換樹脂進一步純化，以除去未反應物、催化劑和其它雜質等。然後進行酯化，最後對產物進行脫色、脫臭、除去催化劑等。
6 應用前景
我國食品添加劑目前正處於開發應用階段，新品種不斷出現，應用領域逐步擴大，但在品種和質量上與世界先進水平都存在著很大的差距。近年來隨著人民生活水平的不斷提高，新型食品的開發和新型加工工藝的引入，對食品添加劑的發展起著積極的推動作用。由於我國甘油資源及其緊張，使聚甘油酯的開發、生產和應用受到原料短缺的影響和制約，在我國僅有少數幾個單位進行研究。可喜的是國家仍投入資金和力量給予支持，現在我國自行研製生產的聚甘油酯已步入商品化。特別需要指出的是，隨著生物技術的發展和進步，發酵法生產甘油技術正趨於成熟，可大大緩解我國甘油資源緊張的局面，為聚甘油酯開發和生產奠定良好的基礎。根據我國國情，應研究開發具有優良功能以及其他食品添加劑無法取代的具有獨特性能的聚甘油酯品種，如PGPR等。這樣既能節約極為短缺的甘油資源，又能滿足食品行業及其它領域的需求，相信聚甘油酯定會在食品添加劑的大家族中發揮應有的作用。同時應大力加強食品添加劑復配技術的應用研究，這是一個極為引人注目的研究領域。食品乳化劑不外乎幾十個品種，但由它們復配起來針對市場需求的品種可不計其數，如日本以甘油酯和蔗糖酯為主的復配型乳化劑就達數百種之多。食品乳化劑的種類是有限和相對穩定的，但新型食品和高新食品加工工藝卻層出不窮，及時研製開發各種專用食品乳化劑，特別是專用復配型乳化劑，是推動我國食品工業飛速發展和盡快步入世界先進水平的關鍵。

Ⅲ 聚甘油脂肪酸酯的性質

聚甘油脂肪酸酯的性質：
1.因n和R的不同，外觀呈多樣性，由淺黃至琥珀色油狀至極粘稠液體；淺棕黃色至棕色的塑性或柔軟固體；以及淺棕黃色至棕色硬性蠟狀固體。
2.所含酯類從極端親水性到極端親油性。
3.不溶於水，能分散於水中。溶於乙醇等有機溶劑和油類。
毒性：
1.ADI
0～25(適用於平均鍵長不超過三個甘油單位；FAO/WHO，2001)。
2.可安全用於食品(FAD，§172.854，2000)。
3.註：屬脂肪酸甘油酯中的一種。
主要用途：
主要可作為乳化劑；穩定劑；分散劑；增稠劑；消泡劑；品質改良劑；油脂結晶調整劑；巧克力稠度調整劑；殺菌劑。按EEC建議，可用於乾酪蛋糕、蛋糕預混合粉、重油布丁等。尚可用做植物油的渾濁抑制劑(H.F.A.)。其最大的特點是在酸性條件下相當穩定，也有良好的耐熱穩定性，不易發生水解，適用於酸乳、酸奶油、酸性飲料、蛋黃醬等的乳化，所形成的乳狀液的粘度也比其他乳化劑要低。在巧克力生產中，聚甘油酯比大豆磷脂具有更有效的降低粘度等作用。

Ⅳ 聚甘油脂肪酯的聚甘油脂肪酸酯

聚甘油脂肪酸酯是一組系列產品的總稱，可作為食品添加劑的乳化劑、穩定劑、結構改良劑等。由於其高度安全性，早已被聯合國糧農組織和世界衛生組織等批准用作食品添加劑，
聚甘油脂肪酸酯是一種新型、高效非離子表面活性劑。它是由天然甘油和脂肪酸在高溫下酯化而成的，親水親油平衡值（HLB值≥10），耐酸耐高溫，乳化穩定性均優於其他產品。達到美國SCM公司同類產品的先進水平。在人體的代謝過程中可分解為甘油和脂肪，可以被人體利用，從而參與代謝，具有高度的安全性。其最大的特點是在酸性,鹼性和中性環境中都相當穩定，與同類產品相比具有更好的耐高溫性能，在含鹽量較高時也有很好的乳化性能；無色,無味,無臭,不易發生水解，對產品外觀,氣味無不良影響；有很好的協同增效作用，兩種或兩種以上聚甘油脂肪酸酯復合使用會產生更好的效果。可廣泛應用於化妝品、食品、醫葯等領域中
聚甘油酯類乳化劑可以六聚甘油酯為代表，其分子結構中羥基連著硬脂酸基，表明聚甘油酯兼有親水與親油的雙重特性，具有良好的乳化性。 乳飲料是近年來國內外開發的新型保健飲料，風味突出，口感好，營養全面，深受消費者青睞，但生產上穩定性問題十分突出，必須選擇適當的穩定劑。 為解決穩定性問題，常添加羧甲基纖維素、卡拉膠、黃原膠以及進口的各種膠體等增稠劑（我國批準的共有17種），形成膠體，防止飲料分層或沉澱、上浮。這些增稠劑對冷藏保存貨架期壽命為1～2周的飲料比較有效，但貨架壽命要求達半年或更長時間的飲料，上述添加劑則會水解或凝聚而失效。解決含乳果汁飲料生產的穩定性是非常棘手的問題，一般廠家較多注意增稠劑選用、均質條件及其它因素，而對乳化劑的選用研究不多。 目前我國批准使用的乳化劑共有24種。但用於乳類飲料效果不理想。原因是：含乳飲料需要水包油型乳化劑，而司盤、單甘脂屬油包水型乳化劑，效果不好，蔗糖酯由於耐酸耐高溫性能差，在飲料高溫殺菌過程中容易分解：吐溫對風味有一定影響，較少單獨使用。唯獨聚甘油脂肪酸酯這一新型乳化劑，乳化穩定性高，耐水解性強，熱穩定性好，且對食品風味有提高作用。 目前全國各廠家使用本品，在純奶、甜奶、杏仁露、核桃露、花生露、椰子露、酸奶、果奶、豆奶等多種含蛋白飲料中，取得了很好的效果（使用量0.2～0.5%）。其優點不僅在於聚甘油脂肪酸酯超高溫殺菌過程中起穩定作用等，還在於它可以改善產品口感及組織結構，促進香味釋放。
外觀：淺黃色固體粉狀
物理化學性能
項目 指標
酸值（mgKOH/g） ≤5.0
皂化值（mgKOH/g） 70-170
硫酸灰分（%）≤1.0
重金屬（以Pb計）（%） ≤0.001
砷（以As計）（%） ≤0.0003
熔點（℃） 60℃
[中文]: 聚甘油脂肪酸酯
[英文]: polyglyceryl fatty acid ester
[說明]: 一類屬於多元醇部分脂肪酸酯的非離子型表面活性劑。由聚甘油與長鏈脂肪酸經酯化而成。一般根據分子中殘余羥基的多少，有水溶性的和油溶性的。可用作乳化劑和洗滌劑等。是由聚甘油和脂肪酸直接酯化製造的一類優良非離子型表面活性劑。早在二十世紀40年代，歐美等國就開始生產聚甘油酯,但由於當時產品的質量（如顏色、味道、氣味）不佳，在食品方面的應用受到限制。聚甘油酯作為食品添加劑出現在歐美市場大概是1960年。在日本，1965年開始研究開發聚甘油酯。到80年代，日本許多公司相繼對這種新型乳化劑應用進行開發，並獲得許多專利。近些年來，聚甘油酯以食品工業為主要應用對象正逐步擴大到日化、醫葯、紡織等工業部門。聯合國糧食及農業組織（FAO）與世界衛生組織（WHO）確認聚甘油酯為高安全性的食品添加劑。目前，FAO/WHO食品添加劑專家委員會公布使用的30多種食品乳化劑中就有聚甘油酯，美國、日本、歐洲已批准聚甘油酯作為食品乳化劑。我國聚甘油酯的開發和應用起步比較晚，直到上個世紀80年代中期才偶爾見到關於聚甘油酯簡單的報道。近些年來我國在這方面的研究開發和應用取得了可喜成果，並開始步入工業化生產。作為甘油脂肪酸酯系列產品中的聚甘油酯，其乳化性能比脂肪酸單甘酯優越得多，原因就在於聚甘油酯中有更多的親水性羥基。通過適當選擇聚甘油的聚合度、脂肪酸的種類以及酯化度，可以得到從親油性到親水性的各種聚甘油酯產品。食品級聚甘油酯的HLB值范圍大約2～16。聚甘油酯按照國際食品規格分為聚甘油脂肪酸酯（PGFE）和聚甘油縮合蓖麻醇酸酯（PGPR）。

Ⅳ 聚甘油的甘油聚合反應式

二聚甘油（diglycerol）是一種糖漿狀流體,
它比普通甘油的粘度大,
分子中存在4
個功能基團。
三聚甘(triglycerol)油是由單氯代醇與甘油在013
%用量的氫氧化鈉催化劑作用下,
加熱230
℃,
待出現反應生成水後,
慢慢升溫至260
℃～265
℃,
並保持16
h
而生成的。
五聚甘油(pentaglycerol)可由三羥基丁醛氫化作用而製得。它是一種無色粘稠物,
25
℃時粘度在150Pa.
s
以上,
密度112893(25
℃)
,折光指數114924(25
℃)
和羥基值1012。五聚甘油雙油酸酯可溶於乙醇,
能分散於水和花生油中。
十聚甘油(decaglycerol)是聚甘油系列中除二聚甘油外最重要品種之一,
分子量758。從它出發已製得多種脂肪酸酯。十聚甘油單油酸酯可分散於水,
能溶於乙醇。它的四硬脂酸酯在水和乙醇中都能分散。
各種聚合度的的甘油的一些性質如下表：

Ⅵ 聚甘油脂肪酯的聚甘油酯的應用

聚甘油酯是近三十年來發展起來的新型乳化劑。它的用途極為廣泛，而且不斷有新的用途在研究和開發中。其功能主要有：乳化作用、粘度調節作用、控制調整結晶作用、品質改良作用、抗菌作用等。日本生產的聚甘油酯大約80%用作食品添加劑，並在日化、醫葯、紡織等領域也逐步得到推廣應用，聚甘油酯的主要用途簡單介紹如下。
1．食品工業
（1）食品乳化劑：聚甘油酯作為食品乳化劑用量最大，應用也最廣。它可用作水包油型（O/W）、油包水型（W/O）或雙重乳化型（W/O/W或O/W/O）乳液的乳化劑。①O/W型乳化劑：親水型聚甘油酯在中性范圍內的乳化性能與高HLB值的蔗糖脂肪酸酯（sucrose ester of fatty acids,簡稱蔗糖酯或SE）大約相同或略差，但隨著酸性的增加，聚甘油酯的乳化性能則越來越好。當PH值在3.5～5左右時，其乳化性和穩定性特別好。蔗糖酯水溶液因隨酸或鹽的作用會發生凝聚作用或出現沉澱現象，而聚甘油酯即使在PH值很低時也不會產生這些現象。具有耐酸性的脂肪酸單甘酯存在耐鹽性差的缺點，而聚甘油酯適用於含酸或鹽的食品中作乳化劑。如國外流行的一種橘橙或酸奶型的具有酸味且產生清涼感的泡沫奶油，其HLB值為3.5～5，使蛋白質變性，乳化不穩定難於起泡，一般的乳化劑對酸不穩定,而使用十聚甘油單硬脂酸酯或與有機酸單甘酯並用，可以生產這種泡沫酸味奶油。親水型聚甘油酯單獨使用或與卵磷脂、單甘酯、蔗糖酯等一起使用時，可以改善O/W型乳液的穩定性、起泡性和保形性等。②W/O型乳化劑：親油型甘油酯與W/O型乳化劑一樣，對油相較多的體系具有很好的乳化能力。特別需要指出的一類聚甘油酯（PGPR），它是由蓖麻油脂肪酸經熱縮合後再與聚甘油反應生成的親油性乳化劑（HLB值<3）。聚甘油酯和PGPR可以用於流動性黃油、可塑性黃油、凍凝用黃油。③雙重乳液：有W/O/W型乳液和O/W/O型乳液兩種。W/O/W型乳液是將W/O型分散在水中而形成的，在調整過程中，可利用高W/O性能的聚甘油酯。一般有兩種制備方法，一種方法是將聚甘油酯製成的W/O型乳液滴到親水性乳化劑水溶液中進行乳化的兩段乳化法；另一種方法是將水滴到溶有聚甘油酯的油脂中進行調整的一段乳化法（或稱轉相法）。與通常的乳化劑相比，用少量的聚甘油酯就可以製成穩定性好的乳化液。當今在低熱量、低脂肪類食品的研發中，雙重乳化技術的應用引起人們的重視，特別是W/O/W乳化技術在食品領域中的商品化。由於聚甘油酯的開發成功，特別是PGPR的強有力的W/O乳化作用，使得雙重乳化技術推廣應用成為可能。使用PGPR比用其它乳化劑更少的添加量就可製成穩定的W/O/W型乳液。另外，PGPR還可以用作O/W/O型乳液的乳化劑。目前，利用這種雙重乳化作用開發的食品有咖啡奶油、人造奶油、冰淇淋、飲料、蛋黃醬、調味汁等。
（2）結晶調整劑：聚甘油酯具有結晶化抑製作用或具有促進結晶化的效果。如高酯化度的十聚甘油十硬脂酸酯（12個羥基中有10個酯化）的聚甘油酯具有抑制結晶的作用。相反，低酯化度的六聚甘油五硬脂酸酯（8個羥基中有5個酯化）的聚甘油酯具有促進結晶的效果。通過調整聚甘油酯的酯化度，不必改變油脂的特性就可調節結晶速度，並可改善油脂的質量，使其晶粒細微、具有光澤。如在巧克力的儲存過程中，由於溫度變化在其表面浮現出油脂或砂糖的結晶，產生白斑或白色混濁狀並失去光澤，此現象稱之為「巧克力起霜」。如果在可可脂中加入1%聚甘油酯，可可脂迅速形成微細結晶，防止結晶生長，抑制可可脂結晶從Ⅴ型向Ⅵ型轉移（可可脂有六種晶型，其中Ⅵ型是造成可可脂起霜的主要原因），從而防止巧克力起霜。親水性聚甘油酯具有促進結晶化的效果，如四甘油單硬脂酸酯是α型結晶乳化劑。另外，親水性聚甘油酯還具有抗凍效果，可改善O/W型乳液的耐凍融性的作用。如用親水性聚甘油酯可以製造不使用蛋黃，但卻有蛋黃味道的調味醬，而且製成的調味醬具有耐凍融性。
（3）粘度調節劑：眾所周知，巧克力是由可可脂、可可粉、奶粉、蔗糖等製成的，即在可可脂中分散可可、奶粉和蔗糖。粘度調節劑可改善這些成分的分散性，形成平滑的組織結構，可使油脂與蔗糖間的摩擦力減小，從而使粘度降低、結晶穩定、防止起霜。增加可可脂配比可使粘度降低，但生產成本增高。為了降低成本，可添加卵磷脂或蔗糖酯，但效果欠佳。使用親油性PGPR，其降低粘度的能力優於卵磷脂和蔗糖酯。巧克力的粘度由塑性粘度和塑變值來表徵，親油性PGPR降低塑變值的效果特別明顯。如果PGPR與卵磷脂合用，發揮協同作用，則降低粘度的效果更佳。另外，聚甘油酯還具有降低含蛋白質的O/W型乳液粘度的作用。
（4）澱粉改良劑：聚甘油酯不但有改善澱粉粘度等性質，最主要的是具有防止澱粉老化的作用，因而可用於澱粉類食品的品質改良方面。盡管聚甘油酯對澱粉防老化作用機理目前食品專家尚無一致的看法，但其良好的加工性能和品質優良的食品已經在廣泛的生產實踐中得到證實。如十聚甘油單月桂酸酯對澱粉有防老化作用，可改善麵包、點心類食品的加工質量。能降低澱粉的粘性，提高耐沖擊性，增加烘烤容積，使麵包變得松軟，並改善食品風味和咀嚼口感。關於聚甘油酯與澱粉的作用機制及應用在研究中。
（5）其他方面：聚甘油酯具有良好的抗菌作用。日本學者大量的實驗結果表明：中等鏈長（C8～12）脂肪酸系聚甘油酯對細菌、黴菌、酵母菌等有較強的抗菌作用，但低碳鏈～中碳鏈的脂肪酸系聚甘油酯其抗菌作用比甘油酯弱。聚甘油酯對肉毒桿菌和耐熱性細菌有很強的抗菌作用，但隨聚甘油酯中脂肪酸殘基種類的不同而有所差異。如十聚甘油單月桂酸酯和十聚甘油單肉豆蔻酸酯對厭氣性細菌中耐熱性最強的熱嗜酸梭菌抗菌作用最強，而對好氣性耐熱細菌嗜熱脂肪桿菌僅能抑制細菌生長。因此，聚甘油酯的抗菌作用應按照食品的不同組成來選擇聚甘油酯和確定最適添加量。聚甘油酯亦可作為食品著色助劑，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時，可使用聚甘油酯。此外聚甘油酯還可用作口香糖和奶油糖果的軟化劑，防止咀嚼時粘牙，並賦予塑性和柔軟感。聚甘油酯還可作魚類、肉類加工製品的品質改良劑，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。還可作水果、蔬菜剝皮處理劑以及蔗糖濃縮過程中的消泡劑等。
2．日用化學工業
（1）洗滌劑：聚甘油酯的去污能力不如聚氧乙烯型非離子表面活性劑，但卻優於蔗糖酯。市場上出售的餐具、果蔬用中性洗滌劑，洗後殘留的中性洗滌劑在安全性方面存在問題。而由聚甘油酯組成的洗滌劑，洗後即使有殘留對人體也是安全的。如親水性十聚甘油單月桂酸酯和十聚甘油單肉豆蔻酸酯無毒且不刺激皮膚與粘膜，最適用於作餐具、蔬菜和瓜果洗滌劑，比一般合成洗滌劑安全。
（2）化妝品：用聚甘油酯製成的各種化妝品、沐浴液、洗發香波等，對人體皮膚和毛發刺激性小、安全性高，可用作W/O型或O/W型乳化劑、穩定劑、保濕劑、分散劑等。 3．醫葯工業
由於聚甘油酯具有良好的安全性、耐酸性、耐水解性和葯理物質的相容性等特點，在醫葯工業中可用作乳化劑、增溶劑、分散劑和滲透劑。可以用作軟膏、拴劑、散劑、片劑、針劑等的助劑。如硬脂酸系聚甘油酯具有調節粉末葯劑的溶解能力，棕櫚酸系和亞油酸系聚甘油酯對青光眼、便秘、抑制顛癇、降低血中膽固醇等均有療效。
4．其它方面
（1）合成樹脂與橡膠加工：利用聚甘油酯優良的耐熱性能，可以作聚氯乙烯（PVC）或聚烯烴（EVA、PE）等樹脂的增塑劑、穩定劑、潤滑劑、抗靜電劑、防滴劑。如聚甘油酯對EVA、PE等樹脂具有防霧性能。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；在塗敷型中，月桂酸系聚甘油酯的防霧性比較強。聚甘油酯作為防滴劑的主要成分用於PVC無滴農用膜的生產，無滴專用農用膜具有良好的透光性、防霧性。聚甘油酯還可作PVC或苯乙烯樹脂的乳化聚合用乳化劑，以及天然橡膠與合成橡膠（如丁苯橡膠）的改良劑。
（2）輕工紡織：聚甘油酯可用作纖維柔軟劑、抗靜電劑，具有耐熱、潤滑等性能產品的改良劑。
（3）石油工業：用於潤滑油、合成油等的油品加工。
（4）農用化學品；作為農葯殺蟲劑的分散劑、乳化劑，土壤穩定劑等。

Ⅶ 聚甘油脂肪酸酯的製法

聚甘油脂肪酸酯的製法：
聚甘油脂肪酸酯通常用直接酯化反應製造，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鹼催化劑存在下，在200度以上的溫度進行。為了得到色、味好的製品， 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，根據用途改變精製度。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，聚甘油的精製必須充分。
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。
簡介：
聚甘油脂肪酸酯是一種新型、高效的非離子性表面活性劑。它是由天然甘油和脂肪酸在高溫下酯化而成的，在代謝過程中，可分解為甘油和脂肪，從而被人體吸收或排出體外，具有高度的安全性。其最大的特點是在鹼性、中性、酸性環境中相當穩定，與同類產品相比具有更好的耐高溫性能，在含鹽量較高時也有很好的乳化性能；無色、無味、無臭，不易發生水解，對化妝品的外觀、氣味等無不良影響；有很好的協同作用，兩種或兩種以上聚甘油脂肪酸酯復合使用會產生更好的效果。可廣泛應用於化妝品、食品、醫葯等領域中。 聚甘油酯具有較寬的HLB值(親水親油平衡值)，乳化能力強、用量少，是一種性能優良的食用表面活性劑。

Ⅷ 聚甘油脂肪酸酯是從什麼原料提煉的

是從植物或者動物油脂中提取出來