蔗糖多酯應(yīng)用資料

1、柳州大拿齊志達(dá)蔗糖多酯應(yīng)用資料蔗糖多酯應(yīng)用資料柳州大拿食品添加劑有限公司柳州齊志達(dá)食品添加劑股份有限公司 一、蔗糖多酯簡介：蔗糖多酯(sucrose polyester, SPE)是蔗糖與長鏈脂肪酸(主要來自動植物脂肪)合成的具有一定療效功能的脂肪替代品，美國、日本等國家對其合成工藝、生理功能及其應(yīng)用進(jìn)行了大量研究，并已有產(chǎn)品問世。1996年1月，美國食品與藥物管理局 (FDA) 已經(jīng)批準(zhǔn)Procter & Gamble公司生產(chǎn)的一類脂肪替代品蔗糖多酯(其商品名為Olestra)，用于食品中替代部分脂肪。蔗糖多酯通常指的是三酯以上的蔗糖酯。確切地講，蔗糖多酯是蔗糖分子中有6個以上的羥基發(fā)生酯化

2、反應(yīng)時(即酯化度n68)生成的一類蔗糖酯。蔗糖分子結(jié)構(gòu)中，有3個伯羥基和5個仲羥基，由于羥基所處的位置不同，其活性也不同，因而在酯化反應(yīng)或酯交換反應(yīng)發(fā)生時的難易程度也不同。在合成蔗糖酯的過程中，通常3個伯羥基最先被酯化。只有在較高溫度、較低壓力和催化劑存在的條件下，仲羥基進(jìn)一步被酯化才能生成蔗糖多酯。蔗糖發(fā)生酯化的羥基位置或被取代羥基的個數(shù)不同均可引起其種類的不同。而且由于酯化反應(yīng)中?；N類不同，使得生成的蔗糖多酯在性質(zhì)上亦有一定差異。下圖是蔗糖多酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)簡圖。蔗糖多酯化學(xué)結(jié)構(gòu)簡圖二、蔗糖多酯的生理作用 眾所周知，肉類和油脂類食物均含有大量的膽固醇，人體攝入這些食物后會引起血清中膽固醇濃度

3、的升高。膽固醇經(jīng)氧化后發(fā)生變化，其產(chǎn)物是引起動脈硬化斑形成的首要原因。膽固醇氧化物會引起血管內(nèi)表皮細(xì)胞的功能損傷及表皮屏障功能的破壞，從而引發(fā)了動脈粥樣硬化的初級過程。而用于煎炸的動物油脂，在加熱過程中其所含的膽固醇更是直接氧化成為膽固醇氧化物，成為引發(fā)動脈粥樣硬化的重要危險因子。臨床上的高血脂癥主要是指膽固醇含量高于220-230mg/100g。膽固醇在蔗糖多酯和三甘油酯中形成的微乳相及油相中的分配系數(shù)相同，兩者溶解膽固醇的能力相仿。既然蔗糖多酯不被消化吸收，而只在腸道中提供一個持續(xù)的油相，那么就有相當(dāng)一部分膽固醇溶解于其中而不被吸收。動物試驗證實，蔗糖多酯抑制機體對膽固醇的吸收，加強對這些

4、膽固醇類物質(zhì)的排泄能力。很多臨床試驗結(jié)果證實，蔗糖多酯似乎會降低血漿膽固醇及代謝物水平但不影響膽汁酸的排除量。蔗糖多酯被人體攝入后，進(jìn)入血液，可將膽固醇以膠束形式排出體外。人體攝入蔗糖多酯后，總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平均會降低，但對高密度脂蛋白膽固醇的影響較小。Mattson和Volpenhein通過測定老鼠排泄物中脂肪含量來確定脂肪的吸收率，進(jìn)而判斷多酯在腸道內(nèi)的吸收情況。實驗結(jié)果表明，蔗糖多酯在腸道內(nèi)只部分被吸收，即使進(jìn)入體內(nèi)，也不被脂肪酶降解，因而不提供熱量，可起到“食油不見油”的效果，是一種較為理想的脂肪替代品 。三、蔗糖多酯的應(yīng)用蔗糖多酯是一種以羥基為親水基團(tuán)，以天然油脂為疏水

5、基團(tuán)的極性小的油溶性表面活性劑，能降低水的表面張力，具有去污、乳化、洗滌、分散、濕潤、滲透、擴(kuò)散、抗氧、起泡、粘度調(diào)節(jié)、殺菌、防止老化、抗靜電和防止晶析等多種功能。因而蔗糖多酯在諸多行業(yè)應(yīng)用前景十分廣泛。1、 醫(yī)療保健行業(yè)蔗糖多酯最引人關(guān)注的是其在醫(yī)療保健行業(yè)的應(yīng)用 。人體攝入過多的脂肪是導(dǎo)致肥胖和引起心血管等疾病的主要原因。肥胖癥將成為21世紀(jì)威脅人體健康的主要殺手之一。脂肪在人們的飲食結(jié)構(gòu)中具有獨特并起著十分重要的作用，人體攝入的脂肪既要用來完成脂溶性物質(zhì)攜帶者的生理功能，又要滿足機體內(nèi)脂肪酸的需要，同時提供人體活動所消耗的能量。但是，當(dāng)脂肪攝入量超過機體需要量時，就會破壞蛋白質(zhì)、糖類和脂

6、肪在人體內(nèi)的平衡，導(dǎo)致新陳代謝異常，使血液中膽固醇的含量升高，誘發(fā)冠心病、高血壓等疾病。另外，隨著人體體重的增加，生活質(zhì)量將迅速下降，預(yù)期壽命也會大大縮短。由于人們的飲食習(xí)慣不可能不食用脂肪，于是科學(xué)家開始研究脂肪的替代品，這種脂肪替代品既要有與脂肪相似的色、香、味，又要低熱值，并對人體無害。由此可見，蔗糖多酯是一種理想的“醫(yī)療食用油”。 若將它與其它制劑一起制成膠囊，則可以治療膽固醇引起的病癥。蔗糖多酯可作為降低體重的脂肪代用品，用于治療肥胖癥。研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖聚酯還能降低人體對那些不必要或有毒的親脂物（如除草劑），慢性的痕量污染物和劇毒的親脂性毒品的吸收。適量攝取蔗糖多酯可以使腸道排出殘留在

7、組織中的DDT，二氯二苯基三氯乙烷等。蔗糖多酯對碳水化合物、蛋白質(zhì)、水溶性維生素和礦物質(zhì)營養(yǎng)素的吸收影響不大。人體攝入蔗糖多酯后，因之能以膠束的形式將膽固醇攜出體外，可降低血液中的膽固醇含量。目前，一些國家將其作為一種理想的減肥劑正在加以推廣應(yīng)用。例如美國已研制成蔗糖多酯維生素(VA， VD， Vk和VE等)膠囊，每天定量服用對各個年齡段的人都有好處 。蔗糖多酯的開發(fā)，無疑對高血脂、肥胖癥和心血管等膽固醇綜合癥患者帶來了福音。1999年蔗糖多酯用于所有的食品添加劑和代用品的世界市場已達(dá)到10億美元。2、食品行業(yè)自1984年日本最先將蔗糖多酯用于食品添加劑中后，發(fā)現(xiàn)有極大的市場潛力，此后又向美國

8、和歐洲推銷。（1）乳化劑蔗糖多酯是應(yīng)用面較廣的食品乳化劑 。用于冰激凌時，可提高其乳化性，保形性和膨脹性。多酯對泡沫奶油膏也是如此，而且同卵磷脂等并用時，效果會更好。此外，多酯還可用作再制乳、蒸發(fā)乳、濃縮乳等乳化穩(wěn)定劑，制作奶油餅干、乳化油脂、奶膏、軟餅和乳化香料時，使用多酯可以提高質(zhì)量和改善性能。例如將S-370用作人造奶油，用量為0.10.4，能顯示出良好的油包水型乳化力，有防止濺出作用，能提高人造奶油的吸水性，可以與卵磷脂或甘油酯并用。（2）潤滑劑蔗糖多酯可用作生產(chǎn)糖果等食品的潤滑劑。生產(chǎn)片狀糖果和藥片時，需將粉狀和顆粒狀組分混合均勻、壓實均勻，以達(dá)到高產(chǎn)和獲得均質(zhì)片體，以往都是使用滑石

9、粉、硬脂酸、硬脂酸鎂，微晶纖維素和甘油單酯，但是這類潤滑劑的缺點是，僅適合于生產(chǎn)形狀不一（非均勻）的產(chǎn)品，而且生產(chǎn)中的次品較高，對風(fēng)味也有影響。利用蔗糖酯S-370作為潤滑劑時，可保證粉狀和顆粒狀組分的流動性良好，從而可達(dá)到混合與壓實效果均佳，產(chǎn)品風(fēng)味也不會受到損害。S-370的用量一般為原料的0.51.5。片狀糖果配方一例如下：葡萄糖800g，砂糖100g，檸檬酸70g，玉米沉淀50g，粉末狀香料20g，蔗糖多酯（S-370）10g。蔗糖多酯還可應(yīng)用于食品行業(yè)中灌裝機等設(shè)備的潤滑劑24。目前我國大部分飲料廠、啤酒廠用于灌裝機等設(shè)備的潤滑劑仍是動物油、醫(yī)用凡士林等。這些潤滑劑在生產(chǎn)中有諸多弊端

10、：動物油對灌裝機價昂的進(jìn)口橡膠有腐蝕作用，有異味、極易落到飲料或啤酒內(nèi)而影響產(chǎn)品風(fēng)味；同時動物油本身的保質(zhì)期不長，容易氧化變質(zhì)，和產(chǎn)生細(xì)菌污染啤酒、飲料，使產(chǎn)品保質(zhì)期變短；用凡士林在一定溫度、壓力環(huán)境下，100小時即可能產(chǎn)生細(xì)菌， 200小時開始變酸，不僅影響口感且腐蝕設(shè)備；并且這兩種潤滑劑均會直接降低啤酒的表面張力，影響啤酒泡沫的形成和持久；潤滑持久性差，很快失效要再添加，添加次數(shù)多會增加停機時間，影響生產(chǎn)持續(xù)運行。使用動物油和凡士林用在啤酒和飲料設(shè)備作潤滑劑己大大落后于形勢?，F(xiàn)國外開發(fā)生產(chǎn)的PARALIQGTE703潤滑劑是經(jīng)VSDA-HI認(rèn)證的無味無嗅的食品潤滑脂，但進(jìn)口價較昂，將增加生

11、產(chǎn)成本。這種食品級用潤滑劑主要成分為蔗糖多酯類產(chǎn)品。（3）品質(zhì)改良劑S.G.Crites等25對含不同濃度SPE的低脂切達(dá)干奶酪的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。成分分析結(jié)果表明這種奶酪與普通奶酪在濕度、PH值上差別不大，而掃描電鏡結(jié)果顯示含SPE奶酪中的脂肪顆粒比普通奶酪要細(xì)，分布更加均勻。這一效應(yīng)可認(rèn)為是，SPE被吸附在界面上，分子中脂肪鏈與粒子相互交叉，從而加大分散效果。將多酯加入糖果和口香糖，可提高其口感。加在餅干中，能提高餅干酥脆效果。在制作巧克力時，降低粘度這點非常重要。巧克力具有使砂糖向可可質(zhì)與可可脂中分散的構(gòu)造，而多酯則能在砂糖與油脂兩相界面之間分配，從而降低其間的摩擦，使得粘度下降。于巧

12、克力加入S-370，由于使其粘度降低，調(diào)配溫度可下降一些，因而能形成大量穩(wěn)定的結(jié)晶，而少有泛白現(xiàn)象。碘值處于4050左右的蔗糖多酯，呈半固體狀態(tài)，隨碘值的進(jìn)一步降低，粘度逐漸增大，成為塑性固體。蔗糖多酯的這一特點，使其可以很方便的在起酥油中用來替代氫化油和硬酯，使起酥油中產(chǎn)生細(xì)小的針狀晶體和光滑的質(zhì)構(gòu)，并具有充氣成甩奶油似的性狀，特別適合于制造蛋糕和糖霜。3、日化行業(yè)蔗糖多酯有極好的皮膚學(xué)和毒理學(xué)特性：無毒、無敏感；對眼、皮膚或粘膜無刺激；有優(yōu)良的乳化特性；不改變皮膚的脂肪膜；不改變皮膚的PH值；不引起皮膚過敏；同陰離子、非離子和季按鹽陽離子表面活性劑有良好的配伍性；對陰離子、兩性表面活性劑及

13、季按鹽陽離子表面活性劑有抗刺激效果，能降低這些表面活性劑的刺激性；有極好的潤膚和保濕特性。多酯生理活性適合人體使用，據(jù)Rovesti資料，多酯能在皮膚上形成一層薄的脂肪膜，產(chǎn)生良好的柔軟性和保持皮膚水平衡效果，不會引起過敏，甚至10的濃度用于皮膚，都未見有刺激作用。由于這些特性，蔗糖多酯作為乳化劑和保濕劑，廣泛應(yīng)用在潤膚洗劑，霜膏，香波，眼部卸裝劑和香皂等化妝品中。多酯用作化妝品的油性基料，在化妝品中的作用是作為柔軟劑、潤滑劑和涂層分散劑。例如在化妝品KOSE Medicated Sekkisei中，其中的油相中含有保濕順滑劑和合成多酯類順滑劑，這些油性物質(zhì)可以增加保濕度。4、紡織行業(yè)在紡織工

14、業(yè)中，蔗糖多酯用于勻染劑、抗靜電劑及增加紡織物的潤濕性和柔軟性及吸水性； 蔗糖多酯可用于合成纖維助劑、合成聚氨酯等的穩(wěn)定劑。蔗糖多酯有很強的親水性能，它與合成纖維的原料進(jìn)行接枝聚合，可以制出具有良好親水性和柔軟性的新纖維制品。此外，以蔗糖多酯為基礎(chǔ)也可以配制出新型的織物處理劑。例如，日本最近上市的一種織物處理劑，就是以蔗糖多酯為基礎(chǔ)，添加硬化油等符合食品法規(guī)要求的食品添加劑而制成。這種織物處理劑無毒，不刺激皮膚，對棉織品，丙烯腈、尼龍以及它們的混紡織物等都可賦予優(yōu)良的柔軟性和吸水性，特別適用注重衣料安全的嬰兒服和講究穿著舒適的內(nèi)衣等。5脂肪替代品的開發(fā)脂肪代用品(Fat Replacer)一般

15、分為兩類：脂肪替代品(Fat Substitutes)和脂肪模擬品(Fat Mimic)。脂肪替代品是指以脂肪酸為基礎(chǔ)合成的物質(zhì)，其物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)與油脂類似的酯化物質(zhì)。該物質(zhì)的酯鍵能抵抗脂肪酶的催化水解，使之難于被人體消化吸收，達(dá)到不提供或僅提供較少熱量的目的。它們具備脂肪的感官特性：使食品保留了許多脂肪提供的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)性狀；可用于煎炸焙烤食品(擬脂肪物質(zhì)則不能)；能使食品維持親油性，不會影響風(fēng)味物質(zhì)的分布和釋放。從加工特性考慮，這類物質(zhì)能完全可以代替脂肪。人體對含三個脂肪酸酯類(如甘油三酯)吸收最為迅速，但對連接四個以上脂肪酸酯類吸收逐漸下降，而對含有六個脂肪酸的酯幾乎不會被人體分解吸收

16、26。蔗糖多酯即屬于此類脂肪替代品。 （1）開發(fā)低熱量油脂意義油脂作為食品中三大營養(yǎng)素之一，對食品的風(fēng)味、口感、質(zhì)地等感官特性起重要作用，并能提供37.8kJ/g能量，使人體有飽腹感。另外，它還具有重要的生理功能，是人體必需脂肪酸、前列腺素的來源和脂溶性維生素的載體。然而，高脂肪的攝入易引起嚴(yán)重危害人體健康的肥胖癥、動脈硬化和冠心病，并且與某些癌癥的發(fā)病率有關(guān)，如乳腺癌，結(jié)腸癌等。但是，要使食品完全去掉脂肪是無法做到的，有時甚至減少它的用量也將嚴(yán)重影響食品的可食性。于是，人們開始研究開發(fā)一種新的物質(zhì)，希望這種物質(zhì)既具有天然油脂的優(yōu)點和生理功能，熱量又較低，不會給人的健康帶來危害。脂肪代用品就應(yīng)

17、運而生。有資料顯示，1995年美國低脂、低膽固醇食品和飲料銷售額近180億美元，到2000年已增至400億美元。1993年有一億零九百萬美國成年人食用低脂食品和飲料，目前已達(dá)一億五千萬人。我國現(xiàn)在均脂肪消費量還較低，但隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平日益提高，飲食生活中高脂肪、動物食品食用量將會不斷增加，各種與高脂肪飲食相關(guān)的疾病發(fā)病率也會越來越高。因此，有關(guān)專家學(xué)者建議減少脂肪的攝入量。但是，高脂肪飲食習(xí)慣與我國民眾的飲食愛好相關(guān)很大，人們都對烹炒煎炸的食品非常偏愛，而且這種偏愛是根深蒂固的。另外，如果減少食品中脂肪的含量，對食品的風(fēng)味和口感也會造成很大影響，使食品的可食性大大降低。低熱量油

18、脂具有普通油脂的加工性能，不僅可以滿足人們?nèi)粘κ称飞?、香、味的需要，而且可以不改變?nèi)藗兊娘嬍沉?xí)慣，減少脂肪能量的攝入，從而有效的預(yù)防和減輕高血脂，肥胖癥等諸多慢性疾病的困擾。因此，研究開發(fā)脂肪代用品低熱量油脂具有重要的意義。（2）脂肪替代品的研究美國P&G公司最先開發(fā)出蔗糖多酯產(chǎn)品Olestra。Olestra是油脂基的低熱量油脂。它是蔗糖與長鏈脂肪酸甲酯在一定條件下制得的取代度大于6的蔗糖多酯。Olestra的制備方法是將蔗糖與長鏈脂肪酸甲酯進(jìn)行酯交換而得。它所使用的C12或更長鏈的脂肪酸來自可食用的動植物油。Olestra合成第一步是將脂肪酸氫化、甲基化形成脂肪酸甲酯，然后由堿性金屬或其

19、皂化物在無水、真空條件下催化和蔗糖酯交換反應(yīng)或和蔗糖十八烷己酸交酯反應(yīng)生成。最初生成的粗品必須水洗、脫色、脫臭除去未反應(yīng)脂肪酸和其它呈味物質(zhì)，蒸餾除去脂肪酸甲酯和低聚合度的蔗糖酯進(jìn)而獲得可食用的蔗糖多酯。Olestra與甘三酯可以完全混溶，但不溶于水。具有和傳統(tǒng)食用油脂類似的外觀特性，具有良好的熱穩(wěn)定性。FDA在1996年已允許P&G公司申請的Olestra可100%替代開胃小吃中常用油脂，例如作為含鹽或辛辣、不甜的土豆片，膨化食品，蘇打脆點心等休閑小食品中替代用油；以及休閑食品的油炸用油。研究表明，蔗糖多酯可代替35%以上的家用或工業(yè)用起酥油、色拉油和烹調(diào)油，有人報道商業(yè)化油炸用油的替代比例高達(dá)75%以上27。它可經(jīng)受反復(fù)多次加熱而不發(fā)生顏色加深、雜質(zhì)沉淀以及分解產(chǎn)生異味物質(zhì)，既不會產(chǎn)生令人難聞的氣味，也不需要加入抗氧化劑，可以與其它油種混合使用，也可單獨使用。由于