没食子酸丙酯

更新时间:2024-07-03 18:26

没食子酸丙酯(PG)亦称棓酸丙酯,分子式C10Hl2O5。相对分子质量212.21。我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-2011)规定:没食子酸丙酯可用于食品油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、方便面、速煮米、果仁罐头、腌腊肉制品,其最大使用量为0.1g/kg。

背景资料

为了防止油脂或油基食品在空气中因自动氧化而引起酸败和回味,除采用隔氧或除氧贮存方法外,通常添加某些食品抗氧剂。国内外在食品中普遍使用的油溶性抗氧化剂还有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、特丁基对苯二酚(TBHQ)、没食子酸丙酯(PG)等。

但是,BHT有臭味,对大白鼠有致癌作用,已有一些国家禁用;BHA合成成本高,毒性较大,其是否有致癌作用尚在试验之中;TBHQ 在较高温度下易挥发并且过量食用可能对动物机体产生毒害作用。相比之下PG不仅低毒,使用安全性高,而且抗氧化性优于BHT 及BHA,因而广泛用于食用油脂、饲料、油炸食品、干鱼制品、富脂饼干、罐头及腊肉制品,是联合国粮农组织( FAO) 和世界卫生组织(WTO)批准使用的优良油脂抗氧化剂之一。

基本性质

白色至淡黄褐色结晶性粉末或乳白色针状结晶。无臭,稍具苦味,水溶液无味。有吸湿性,光照可促进其分解。难溶于水,易溶于热水、乙醇、乙醚、丙二醇、甘油、棉籽油、花生油、猪油。熔点146~150℃,对热较敏感,在熔点时即分解,因此应用于食品中其稳定性较差,不耐高温,不宜用于焙烤。

反应机理

抗氧化剂的作用比较复杂,存在着多种可能性,但是其主要反应机理为:抗氧化剂释放出氢原子与油脂自动氧化反应产生的过氧化物结合,中断链锁反应,从而阻止氧化过程继续进行。

酚型抗氧化剂(BHA、BHT、TBHQ、PG等)均能提供氢原子与油脂自动氧化产生的游离基结合,形成稳定、低能量的抗氧化剂游离基,从而可使油脂的氧化反应不再传播进行,达到抗氧化的目的。

理化特性

没食子酸丙酯为白色至浅黄褐色晶体粉末,或乳白色针状结晶,无臭,微有苦味,水溶液无味。由水或含水乙醇可得到带一分子结晶水的盐,在105℃失去结晶水成为无水物。熔点146~150℃,它易溶于乙醇等有机溶剂,微溶于油脂和水。PG0.25%的水溶液的pH值为5.5左右。PG对热比较稳定,抗氧化效果好,易与铜、铁离子发生呈色反应,变为紫色或暗绿色,具有吸湿性,对光不稳定,易分解。PG对油脂的抗氧化能力很强,与增效剂柠檬酸或与BHA、BHT复配使用抗氧化能力更强。PG对猪油的抗氧化作用较BHA、BHT强,但是它的毒性相对较高。

毒性

大鼠经口LD50为2600mg/kg,按FAO/WHO(1994)规定,ADI为0~1.4mg/kg。PG在体内可被水解,大部分聚成4-O-甲基没食子酸或内聚葡萄糖醛酸,由尿液排出。

制法

将正丙醇与没食子酸在硫酸催化下,加热到120℃进行酯化,然后用碳酸钠中和,去除溶剂,用活性炭脱色,最后用蒸馏水或乙醇水溶液进行重结晶,可制得成品。

应用

我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-2011)规定,没食子酸丙酯可用于油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、速煮面、速煮米、罐头,最大使用量为0.1g/kg(以脂肪总量计)。与其他抗氧化剂复配使用时,PG不得超过0.05g/kg(以脂肪总量计)。

没食子酸丙酯使用量达0.01%时即能着色,故一般不单独使用,而与BHA,BHT或与柠檬酸、异抗坏血酸等增效剂复配使用。复配使用时BHA、BHT的总量不超过0.1g/kg,PG不超过0.05g/kg。PG用量约为0.05g/kg即能达到良好的抗氧化效果。

没食子酸丙酯使用时,应先取少部分油脂,将PG加入,使其加热充分溶解后,再与全部油脂混合。一般是在油脂精炼后立即添加或者以m(PG):m(柠檬酸):m(95%的乙醇)按1:0.5:3的比例混合均匀后,再徐徐加入油脂中搅拌均匀。

另外,因没食子酸丙酯有与铜、铁等金属离子反应变色的特性,所以在使用时应避免使用铜、铁等金属容器。具有鳌合作用的柠檬酸、酒石酸与PG复配使用,不仅起增效作用,而且可以防止金属离子的呈色作用。

安全标准

限量标准

《GB 2760-2011食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》规定了食品中没食子酸丙酯的范围和用量。

当与二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚混合使用时,后二者总量不得超过0.1g/kg。没食子酸丙酯不得超过0.05g/kg(最大使用量均以脂肪计)。

安全评价

1、ADI0~1. 4mg/kg(JECFA 2006;ADI值首建于1996)。

2、GRAS(美国联邦法规CFR§184. 1660:抗氧化剂的总量不超过食品中所含油脂量的0.02%时属GRAS;2010)。

3、LD50 3600mg/kg(大鼠,经口)。

4、本品在机体内水解,大部分变成4-o-甲基没食子酸,内聚成葡萄糖醛酸,随尿排出体外。

鉴别试验

1、本品0.5g溶于氢氧化钠溶液(氢氧化钠1g溶于水25mL)10mL,蒸馏后取初馏液约4mL应为澄清,加热后应产生丙醇之气味。

2、本品于乙醇溶液(乙醇1mL加水50mL)5mL加入氯化铁溶液(氯化铁1g溶于水500mL)1滴,则溶液呈紫色。

质量指标

《GB 3263-2008食品添加剂 没食子酸丙酯》规定没食子酸丙酯如下所示。

产品用途

抗氧化剂

没食子酸丙酯作为抗氧化剂,可用于食用油脂,油炸食品,干鱼制品,饼干,方便面,速煮米、果仁罐头、腌腊肉制品。没食子酸丙酯作为脂溶性抗氧化剂,适宜在植物油脂中使用。如对稳定豆油、棉籽油、棕榈油、不饱和脂肪及氢化植物油有显著效果。没食子酸丙酯与增效剂结合使用时其抗氧化作用会更佳,并且于丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯混合使用效果也是比单独使用要好。

食品变色

由于没食子酸丙酯与铁离子形成紫色络合物,从而会引起食品变色。所以最好与适当的金属络合剂乳柠檬酸一同使用。

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