一种食品用磷脂类乳化剂的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其以精炼棕榈油为原料，依次经过半酯化反应、多元磷脂化反应及羟基化反应制备而成。本发明专利技术原料来源丰富、价格低、产品批次稳定、所得产品在具备与天然磷脂相近似的结构的同时，乳化性能好，本发明专利技术操作简单，合成路线短，产率高，易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磷脂类乳化剂的合成方法，具体是涉及一种以棕榈油为原料制 备的，具有天然磷脂完整结构且乳化性能好的食品用磷脂类乳化剂的合成方法。
技术介绍
乳化剂是乳浊液的稳定剂，是一类具有亲水基和亲油基的表面活性剂。当它 分散在分散质的表面时，形成薄膜或双电层，可使分散相带有电荷，这样就能阻止分散 相的小液滴互相凝结，使形成的乳浊液比较稳定。由于它能使互不相溶的两相(如油与 水)相互混溶，并形成均勻分散体或乳化体，从而改变原有的物理状态。随着食品加工 技术的提升，使得乳化剂在食品加工过程中扮演着相当重要的角色，受到烘焙业者广泛 重视，并在烘焙产品中广为利用，进而改变产品的内部结构，提高了产品品质。适量添加乳化剂，不仅改善了烘焙品的内部结构，而且使烘焙品质更趋稳定。 因而乳化剂的需求在世界市场上有逐步上升之趋势，美国一年乳化剂的消耗可达五百万 美金。而乳化剂最大的市场即面包工业，其中近50%为单甘油脂。大豆磷脂每年的世界 产量业在不断上升，在西点及休闲食品中具有惊人的潜力。磷脂作为一种丙酮不溶的含磷的复杂混合物，主要包括磷脂酰胆碱(卵磷脂)， 氨基乙醇磷脂(脑磷脂)，磷脂酰肌醇(肌醇磷脂)及甘三酯、脂肪酸和碳水化合物等物 质。按化学结构，磷脂是脂肪酸，甘油和磷酸等化合物的衍生物。作为存在于生物界的 含磷脂类，它在植物的种子、动物血液和脏器、蛋黄及细菌中与油脂并存，是构成细胞 基本结构的必需物质。对于维持细胞的通透性和细胞内氧的传递起重要作用，也是生命 的基础物质之一。磷脂除上述的生理功能外，还具有极强的乳化作用，并兼有一定的营 养价值和医药功能，是值得重视和发展的乳化剂，但作为表面活性剂使用时，天然磷脂 与脂肪酸单甘酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯等比较柔和的食品添加表面活性剂相 比，存在HLB值(Hydrophile-Lipophile Balance Number)即亲水疏水平衡值小(约为3 4)，，亲水性差，在水相中不易分散等缺点。合成磷脂的分子结构可根据不同用途和要求进行分子设计，使合成磷脂呈现出 结构、性能多样化的特点，能有效弥补天然磷脂在某些性能方面的不足。我国应用比较 广泛的食用乳化剂即为改性大豆磷脂。但在磷脂的提纯、以及化学改性方面尚存在很多 不足。目前对于食品用磷脂类乳化剂，大多是通过离心提取新鲜大豆油脚的中层分离 物，将其与丙酮充分混合，经减压抽滤、真空干燥得到大豆磷脂。在磷脂分子中含有饱 和或不饱和的脂肪酸链，通过对碳碳双键的环氧化反应，制得中间体原料，进一步进行 开环反应合成改性磷脂。这种直接从大豆油脚中提取粗制磷脂，然后进行氧化改性，虽 然提高了天然大豆磷脂的乳化能力，但最终产物易结块、易吸潮、易氧化、纯度不高、 杂质较多。目前工业化生产的食品用磷脂类乳化剂主要有浓缩磷脂、粉末磷脂、改性磷脂 (羟基化、酰基化、羟酰化、酶改性磷脂等)。浓缩磷脂一般为大豆油精炼过程中水化脱胶工序产生的水化油脚经脱水处理得到的大豆浓缩磷脂，由于其含有部分中性油、脂肪 酸和其他杂质，易氧化变色，是红棕色粘稠液，乳化能力较差、气味不良。粉末磷脂是 以丙酮为溶剂，浓缩磷脂为原料，经混合萃取、离心分离、真空干燥得到的浅色无油、 无异味、纯度较高的磷脂固体产品，但是其HLB值较低、亲水性差的化学性质并没有改 变。为了提高天然磷脂的亲水性，对其进行了磷脂改性的研究，乙酰化、羟基化、羟酰 化、酶改性磷脂产品已实现工业化生产。但是由于磷脂在食品行业中应用范围广，以提 取为手段制取磷脂远远满足不了工业生产的需求，因此需要通过人工方法加以合成，以 满足食品工业对其的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种乳化性能佳、产品纯度高的 食品用磷脂类乳化剂的合成方法。为达上述目的，本专利技术采用了以下技术方案，其以精炼棕榈油为原料，依次经过半酯 化反应、多元磷脂化反应及羟基化反应制备而成。本专利技术还可通过如下技术方案进一步实现所述食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其中，所述半酯化反应为精炼棕榈油与 低级醇在酯交换剂作用下进行的半酯交换反应，得棕榈油半酯交换产物；所述的多元磷 脂化反应为在棕桐油半酯交换产物中加入磷脂化试剂，引入磷脂基，得粗磷脂产物；所 述的羟基化反应是在粗磷脂产物中加入过氧化氢，在乳酸的作用下发生环氧化反应，再 将环氧化后产物加入氢氧化钠中和，然后将磷脂产物真空脱水至产物含水量在1.5%以 下，制得的乳黄色块状物即为食品用磷脂类乳化剂。所述食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其中，所述半酯交换反应是将酯交换催 化剂直接加入到精炼棕榈油和低级醇混合物中进行反应，低级醇和精炼棕榈油的质量 比为1 0.05 0.1，催化剂用量为反应底物总质量的1 5%，反应温度为110°C 130°C,反应时间为4 5小时。所述的食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其中，所述低级醇为乙二醇、丙二醇 中的其中一种或它们的混合物，为混合物时前者与后者比例为1 0.5 1;所述酯交换 催化剂为98%的工业硫酸。所述的食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其中，所述磷脂化反应是在30 40°C 将磷脂化试剂直接缓慢加入到棕榈油半酯交换产物中进行反应，试剂加入完毕后将温度 上升至60 65°C，反应间1 2小时。所述的食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其中，所述的磷脂化试剂为五氧化二 磷或三氯氧磷，加入量按磷脂化试剂与原料棕榈油的质量比例为0.25 0.5 1。所述的食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其中，所述羟基化反应是将粗磷脂产 物在搅拌加热的条件下加入乳酸，然后再加入浓度为30%过氧化氢溶液进行反应，乳酸 的加入量为磷脂产物重量2% 3%，过氧化氢溶液加入量为粗磷脂产物重量5% -15%, 搅拌速度80转/分，反应温度50 70°C，反应时间1 3小时；然后将产物降温至 50°C,用10%氢氧化钠溶液中和至中性，真空脱水至含水量在1.5%以下，所得乳黄色块状物即为食品用磷脂类乳化剂。所述的食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其中，在加入氢氧化钠溶液中和时， 同时加入占总物料重量10% 20%的分子蒸馏单甘脂，混合均勻后冷却，真空脱水。所述的食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其中，将食品用磷脂类乳化剂的乳黄 色块状物进行成型加工，经过切片，冷冻真空干燥后粉碎至200目，然后送入成品库包 装即得到成品食品用磷脂类乳化剂。所述的食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其中，所述精炼棕榈油为将符合国标 GB/T 15680-1995的食用精炼棕榈液油以氢氧化钠溶液在80°C条件下去除游离脂肪酸， 然后水洗去除皂角制备而成；所述乳酸为食品级，纯度大于92%;所述过氧化氢为食品 级；所述氢氧化钠为食品级，片碱含量大于99%;所述分子蒸馏单甘脂为食品级，单甘 脂含量沖0%。由于采用了以上技术方案，本专利技术具备如下技术效果(1)本专利技术采用精炼棕榈油为原料，棕榈油含有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的比 例均衡，大约有44%的棕榈酸，5%的硬脂酸(两种均为饱和酸)，40%的油酸(不饱和 酸)，10%的亚油酸和0.4%的α-亚麻酸(两种都是多不饱和酸)。这种天然的组合使 得棕榈油具有相当强的稳定性，不易被氧化，以其为原料，可提高合成磷脂产品的氧化 稳定性。另外，棕榈油来源丰富、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种食品用磷脂类乳化剂的合成方法，其特征在于：以精炼棕榈油为原料，依次经过半酯化反应、多元磷脂化反应及羟基化反应制备而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾永青，李善军，李慧琴，
申请(专利权)人：广州市食品工业研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]