一种新型食品乳化剂的合成与应用制造技术

一种新型食品乳化剂的合成与应用，其分子结构如下；

【技术实现步骤摘要】
一种新型食品乳化剂的合成与应用
本专利技术涉及食品加工制备过程中添加的乳化剂领域，尤其涉及一种新型食品乳化剂的合成与应用。
技术介绍
乳化剂在食品工业中广泛使用，绝大多数的食品，例如面包、饼干、糕点、面条、糖果、甚至肉肠等都可以使用乳化剂作为添加剂。食品中的乳化剂虽然使用量极少,但对食品材料的改善作用非常明显，既能保持食品风味、延长保鲜期，又能改善食品的加工性能，有利于食品品种的创新。常用的食品乳化剂有硬脂酰-2-乳酸盐、单甘脂、大豆卵磷脂、蔗糖酯等(FoodChemistry,2010,122,495；Foodhydrocolloids,2005,19,25)。乳化剂由于具有特殊的分子结构而表现出两亲性,即它的分子一端具有亲水基团，而另一端具有亲油基团。这两个基团不仅具有防止油水两相的相互排斥,还具有把油水两相连结起来不使其分离的特殊功能。所以，乳化剂的质量就取决于所形成的乳浊液的稳定性。糖脂类化合物具有表面活性剂的性能，化学结构上具有成为优秀食品乳化剂的分子特性。但糖脂类物质的制备工艺一般都很复杂，成本很高，不太适合食品行业的应用。我们创造性地将木糖醇的两个伯羟基用长链脂肪酸酯化以提高乳化剂的亲脂性，并将木糖醇的仲羟基进一步硫酸酯化以匹配产品的亲水性。由此设计合成的产品所形成的油-水乳浊液表现出两相界面均匀而且稳定，制造成本较低等优势。
技术实现思路
(一)专利技术目的为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种新型食品乳化剂的合成与应用。(二)技术方案<br>为解决上述问题，本专利技术提出了一种新型食品乳化剂，其分子结构如下；其中，m＝5、6或7；N＝5、6、或7；其结构特征为天然来源的木糖醇在其两个伯羟基上分别连接一个C-14到C18的脂肪酸；木糖醇的三个仲羟基均为硫酸酯的钠盐。本专利技术中，新型食品乳化剂的合成，包括以下制备步骤：以食品级木糖醇为原料，在固体脂肪酶催化下，实现木糖醇伯羟基的脂肪酸酯化，并得到二酯化中间体；将上述二酯化中间体与三氧化硫的三乙胺复合物反应，以碳酸氢钠的水溶液调pH值后，得到目标乳化剂物质。本专利技术中，新型食品乳化剂的应用包括：将新型食品乳化剂或含有该新型食品乳化剂的化合物，作为加工制备食品及饮料的乳化剂的应用。本专利技术经过分子设计和化学制备实验，以及对化合物的表面张力、粘度、稳定性、安全性、以及对面粉的抗老化性能等试验，筛选出的新型食品乳化剂可以成为安全的新型食品乳化剂剂。本专利技术提供了一个全新分子结构的食品乳化剂，可以添加到面包烤制等各种面食中，优秀的表面张力和产气量为面食加工的改进提供了可能；本专利技术提供了一种可行的制备工艺，通过化学及酶法相结合的合成方法以及乙醇体系中的重结晶技术完成了产品的纯化与制备。附图说明图1为本专利技术提出的新型食品乳化剂的合成中，实施例1的反应式示意图。图2为本专利技术提出的新型食品乳化剂的合成中，实施例2的反应式示意图。图3为本专利技术提出的新型食品乳化剂的合成中，实施例3的反应式示意图。图4为本专利技术提出的新型食品乳化剂的合成中，实施例4的反应式示意图。图5为本专利技术提出的新型食品乳化剂中，乳化剂对细胞活力的影响示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本专利技术提出的一种新型食品乳化剂，其分子结构如下；其中，m＝5、6或7；N＝5、6、或7；其结构特征为天然来源的木糖醇在其两个伯羟基上分别连接一个C-14到C18的脂肪酸；木糖醇的三个仲羟基均为硫酸酯的钠盐。本专利技术经过分子设计和化学制备实验，以及对化合物的表面张力、粘度、稳定性、安全性、以及对面粉的抗老化性能等试验，筛选出的新型食品乳化剂可以成为安全的新型食品乳化剂剂。新型食品乳化剂的合成，包括以下制备步骤：以市售的食品级木糖醇为原料，在固体脂肪酶催化下选择性地实现木糖醇伯羟基的脂肪酸酯化，优化脂肪酸和酶的用量，以高产率高选择性地得到二酯化中间体。将上述二酯化中间体与三氧化硫的三乙胺复合物反应，以碳酸氢钠的水溶液调pH值后，得到目标乳化剂物质。实施例1：参照图1：A：取市售的食品级木糖醇2(10g)与C18硬脂酸1(2.2当量)直接混合，加入1.0个当量的固体脂肪酶(C.Antarctica),减压至0.01ba(10百帕)，于70-75℃下继续反应24-32小时,反应中间体可用乙醇/甲基叔丁基醚体系(10:1)经过多次重结晶纯化以得到产物3；产品3的特征13C核磁数据如下(ppm)：173.1(2C),74.4,68.7(2C),65.3(2C),33.9(2C),31.9(2C),29.6(18C),29.3(2C),29.0(2C),25.0(2C),22.7(2C),14.1(2C)。实施例2：参照图2：B：取市售的食品级木糖醇2(10g)与C16脂肪酸4(2.2当量)直接混合，加入1.0个当量的固体脂肪酶(C.Antarctica),减压至0.01ba(10百帕)，于70-75℃下继续反应24-32小时,反应中间体可用乙醇/甲基叔丁基醚体系(5:1)经过多次重结晶来纯化得到产物5；产品5的特征13C核磁数据如下(ppm)：173.1(2C),74.4,68.7(2C),65.3(2C),33.9(2C),31.9(2C),29.6(16C),29.3(2C),29.0(2C),25.0(2C),22.7(2C),14.1(2C)。实施例3：参照图3：C：取市售的食品级木糖醇2(10g)与C14脂肪酸6(2.2当量)直接混合，加入1.0个当量的固体脂肪酶(C.Antarctica),减压至0.01ba(10百帕)，于70-75℃下继续反应24-32小时,反应中间体可用乙醇/甲基叔丁基醚体系(10:3)经过多次重结晶来纯化得到产物7；产品7的特征13C核磁数据如下(ppm)：173.1(2C),74.4,68.7(2C),65.3(2C),33.9(2C),31.9(2C),29.6(14C),29.3(2C),29.0(2C),25.0(2C),22.7(2C),14.1(2C)。由实施例1-3，可知，改变木糖醇与脂肪酸的比例，可以到到单酯和双酯产物的混合物，比例不确定，但作为乳化剂使用时，增加使用量也可以保证乳化效果。其它条件不变的前提下只减少固体酶的使用量，可以适当增加反应时间以提高双酯产物产率，但两要素之间没有表现出一定的比例关系。这些实验结果不在此赘述。实施例4：中间体的硫酸酯化，参照图4：D：将上述化合物3或5或7(1g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型食品乳化剂，其特征在于，其分子结构如下；/n

【技术特征摘要】
1.一种新型食品乳化剂，其特征在于，其分子结构如下；



其中，m＝5、6或7；N＝5、6、或7；
其结构特征为天然来源的木糖醇在其两个伯羟基上分别连接一个C-14到C18的脂肪酸；木糖醇的三个仲羟基均为硫酸酯的钠盐。


2.根据权利要求1所述的新型食品乳化剂，其特征在于，新型食品乳化剂的合成，包括以下制备步骤：
以食品级木糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：田天娥，刘高峰，
申请(专利权)人：中山市南方新元食品生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44