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沒食子酸丙酯
沒食子酸丙酯(PG)亦稱棓酸丙酯,分子式C10Hl2O5。相對分子質量212.21。我國《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760-2011)規定:沒食子酸丙酯可用于食品油脂、油炸食品、干魚制品、餅干、方便面、速煮米、果仁罐頭、腌臘肉制品,其最大使用量為0.1g/kg。
- 中文名
- 沒食子酸丙酯
- 外文名
- Propyl gallate;PG
- 別 名
- 棓酸丙酯
- 法定編號
- CNS 04.003
- 分子式
- C10H1205
- 相對分子量
- 212.20
背景資料
為了防止油脂或油基食品在空氣中因自動氧化而引起酸敗和回味,除采用隔氧或除氧貯存方法外,通常添加某些食品抗氧劑。國內外在食品中普遍使用的油溶性抗氧化劑還有丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、特丁基對苯二酚(TBHQ)、沒食子酸丙酯(PG)等。
但是,BHT有臭味,對大白鼠有致癌作用,已有一些國家禁用;BHA合成成本高,毒性較大,其是否有致癌作用尚在試驗之中;TBHQ 在較高溫度下易揮發并且過量食用可能對動物機體產生毒害作用。相比之下PG不僅低毒,使用安全性高,而且抗氧化性優于BHT 及BHA,因而廣泛用于食用油脂、飼料、油炸食品、干魚制品、富脂餅干、罐頭及臘肉制品,是聯合國糧農組織( FAO) 和世界衛生組織(WTO)批準使用的優良油脂抗氧化劑之一。
基本性質
白色至淡黃褐色結晶性粉末或乳白色針狀結晶。無臭,稍具苦味,水溶液無味。有吸濕性,光照可促進其分解。難溶于水,易溶于熱水、乙醇、乙醚、丙二醇、甘油、棉籽油、花生油、豬油。熔點146~150℃,對熱較敏感,在熔點時即分解,因此應用于食品中其穩定性較差,不耐高溫,不宜用于焙烤。
反應機理
抗氧化劑的作用比較復雜,存在著多種可能性,但是其主要反應機理為:抗氧化劑釋放出氫原子與油脂自動氧化反應產生的過氧化物結合,中斷鏈鎖反應,從而阻止氧化過程繼續進行。
酚型抗氧化劑(BHA、BHT、TBHQ、PG等)均能提供氫原子與油脂自動氧化產生的游離基結合,形成穩定、低能量的抗氧化劑游離基,從而可使油脂的氧化反應不再傳播進行,達到抗氧化的目的。
理化特性
沒食子酸丙酯為白色至淺黃褐色晶體粉末,或乳白色針狀結晶,無臭,微有苦味,水溶液無味。由水或含水乙醇可得到帶一分子結晶水的鹽,在105℃失去結晶水成為無水物。熔點146~150℃,它易溶于乙醇等有機溶劑,微溶于油脂和水。PG0.25%的水溶液的pH值為5.5左右。PG對熱比較穩定,抗氧化效果好,易與銅、鐵離子發生呈色反應,變為紫色或暗綠色,具有吸濕性,對光不穩定,易分解。PG對油脂的抗氧化能力很強,與增效劑檸檬酸或與BHA、BHT復配使用抗氧化能力更強。PG對豬油的抗氧化作用較BHA、BHT強,但是它的毒性相對較高 。
毒性
大鼠經口LD50為2600mg/kg,按FAO/WHO(1994)規定,ADI為0~1.4mg/kg。PG在體內可被水解,大部分聚成4-O-甲基沒食子酸或內聚葡萄糖醛酸,由尿液排出 。
制法
將正丙醇與沒食子酸在硫酸催化下,加熱到120℃進行酯化,然后用碳酸鈉中和,去除溶劑,用活性炭脫色,最后用蒸餾水或乙醇水溶液進行重結晶,可制得成品 。
應用
我國《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760-2011)規定,沒食子酸丙酯可用于油脂、油炸食品、干魚制品、餅干、速煮面、速煮米、罐頭,最大使用量為0.1g/kg(以脂肪總量計)。與其他抗氧化劑復配使用時,PG不得超過0.05g/kg(以脂肪總量計)。
沒食子酸丙酯使用量達0.01%時即能著色,故一般不單獨使用,而與BHA,BHT或與檸檬酸、異抗壞血酸等增效劑復配使用。復配使用時BHA、BHT的總量不超過0.1g/kg,PG不超過0.05g/kg。PG用量約為0.05g/kg即能達到良好的抗氧化效果。
沒食子酸丙酯使用時,應先取少部分油脂,將PG加入,使其加熱充分溶解后,再與全部油脂混合。一般是在油脂精煉后立即添加或者以m(PG):m(檸檬酸):m(95%的乙醇)按1:0.5:3的比例混合均勻后,再徐徐加入油脂中攪拌均勻。
另外,因沒食子酸丙酯有與銅、鐵等金屬離子反應變色的特性,所以在使用時應避免使用銅、鐵等金屬容器。具有鰲合作用的檸檬酸、酒石酸與PG復配使用,不僅起增效作用,而且可以防止金屬離子的呈色作用 。
安全標準
限量標準
《GB 2760-2011食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》規定了食品中沒食子酸丙酯的范圍和用量。
食品分類號 | 食品名稱 | 最大使用量/(g/kg) |
02.0 | 脂肪,油和乳化脂肪制品 | 0.1 |
02.01 | 基本不含水的脂肪和油 | 0.1 |
04.05.02.01 | 熟制堅果與籽類(僅限油炸堅果和籽類) | 0.1 |
04.04.02.03 | 堅果與籽類罐頭 | 0.1 |
05.02.01 | 膠基糖果 | 0.4 |
06.03.02.05 | 油炸面制品 | 0.1 |
06.07 | 方便米面制品 | 0.1 |
07.03 | 餅干 | 0.1 |
08.02.02 | 腌臘肉制品類 | 0.1 |
09.03.04 | 風干、烘干、壓干等水產品 | 0.1 |
16.06 | 膨化食品 | 0.1 |
當與二丁基羥基甲苯、丁基羥基茴香醚混合使用時,后二者總量不得超過0.1g/kg。沒食子酸丙酯不得超過0.05g/kg(最大使用量均以脂肪計)。
安全評價
1、ADI0~1. 4mg/kg(JECFA 2006;ADI值首建于1996)。
2、GRAS(美國聯邦法規CFR§184. 1660:抗氧化劑的總量不超過食品中所含油脂量的0.02%時屬GRAS;2010)。
3、LD50 3600mg/kg(大鼠,經口)。
4、本品在機體內水解,大部分變成4-o-甲基沒食子酸,內聚成葡萄糖醛酸,隨尿排出體外。
鑒別試驗
1、本品0.5g溶于氫氧化鈉溶液(氫氧化鈉1g溶于水25mL)10mL,蒸餾后取初餾液約4mL應為澄清,加熱后應產生丙醇之氣味。
2、本品于乙醇溶液(乙醇1mL加水50mL)5mL加入氯化鐵溶液(氯化鐵1g溶于水500mL)1滴,則溶液呈紫色。
質量指標
《GB 3263-2008食品添加劑 沒食子酸丙酯》規定沒食子酸丙酯如下所示。
項目 | 指標 |
含量(以C10H12O5計)/% | 98.0~102.0 |
熔點/℃ | 146~150 |
砷(As)/(mg/kg)≤ | 3 |
鉛(Pb)/(mg/kg)≤ | 1 |
干燥失重/% ≤ | 0.5 |
灼燒殘渣/% ≤ | 0.15 |
產品用途
抗氧化劑
沒食子酸丙酯作為抗氧化劑,可用于食用油脂,油炸食品,干魚制品,餅干,方便面,速煮米、果仁罐頭、腌臘肉制品。沒食子酸丙酯作為脂溶性抗氧化劑,適宜在植物油脂中使用。如對穩定豆油、棉籽油、棕櫚油、不飽和脂肪及氫化植物油有顯著效果。沒食子酸丙酯與增效劑結合使用時其抗氧化作用會更佳,并且于丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯混合使用效果也是比單獨使用要好。
食品變色
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