Лактилат - Lactylate

Лактилаты находятся органические соединения которые Одобрено FDA для использования в качестве пищевые добавки и косметические ингредиенты (например, лактилаты являются пищевыми эмульгаторы ). Эти добавки нетоксичный,[1][2] биоразлагаемый,[3] и обычно производятся с использованием биовозобновляемый сырье.[4][5] Благодаря своей безопасности и универсальной функциональности, лактилаты используются в широком спектре пищевых и непищевых продуктов. В Соединенных Штатах Кодекс пищевых химикатов определяет требования к маркировке пищевых ингредиентов, включая лактилаты. В Европейском союзе лактилаты должны быть маркированы в соответствии с требованиями действующего законодательства. Регулирование ЕС. Лактилаты могут быть помечены как стеароиллактилат кальция (CSL), стеароиллактилат натрия (SSL) или молочнокислые эфиры жирных кислот (ЛЕФА).[6][7][8]

CSL, SSL и LEFA пищевого качества используются в различных продуктах, включая выпечка и смеси, блины, вафли, хлопья, пасты, быстрорастворимый рис, жидкие шортенинги, яичные белки, взбитые начинки, глазурь, начинки, пудинги, начинки, замороженные десерты, сливки, сливочные ликеры, кондитерские изделия из сахара, обезвоженные фрукты и овощи, обезвоженный картофель, закуски, жевательная резинка, диетические продукты, рубленый и нарезанный кубиками мясные консервы, Mostarda di Futta, соусы, подливки, и корм для животных.[9][10][11][12] Кроме того, эти лактилаты одобрены FDA для использования в упаковка для еды, Такие как бумага, картон, и целлофан, и фармацевтические препараты.[13][14][15] Лактилаты также используются в различных продуктах личной гигиены, включая шампуни, кондиционеры для кожи, лосьоны, защитные кремы, основы под макияж, помады, дезодоранты, и кремы для бритья.[16][17][18] Кроме того, лактилаты экологически чистый добавки для использования в полиолефины, антипирены, пигменты, и ПВХ.[15]

История

Лактилаты были разработаны в 1950-х годах компанией C.J. Patterson как не содержащиенефтехимический альтернативы Sta-Soft, a полиоксиэтилен производная от стеариновая кислота, за задержку черствый из хлеб.[19][20][21] Исследования в области разработки лактилатов привели к созданию первого лактилата. заявка на патент, поданных в 1951 г., и два выпущенных патенты в 1956 и 1957 гг.[22][23] Эти патенты включали производство и применение в лабораторных условиях нескольких лактилатов, включая CSL и SSL. В 1954 году изобретатели опубликовали статью, показывающую, что CSL улучшает переносимость смеси, объем хлеба и общее качество.[24] CSL получил одобрение FDA для использования в качестве пищевой добавки в апреле 1961 года и впервые был использован в качестве коммерческой добавки для выпечки в Соединенных Штатах в 1962 году.[21] Это исследование было признано крупным достижением в хлебопекарной промышленности и выиграло Премия за достижения в области пищевых технологий в промышленности в 1965 году. В 1968 году последовало использование SSL в качестве добавки для выпечки.[25]

Производство

image of a cartoon depicting the lactylate manufacturing process
Процесс производства лактилата

Оригинальный лабораторный препарат лактилатов включал этерификация молочной кислоты или поли (молочная кислота) с хлорангидрид производное желаемой жирной кислоты.[22][23] Текущие производственные технологии были запатентованы в январе 1956 г. и сочетают жирные кислоты (например, полученный естественным путем стеариновая кислота ) и молочная кислота при повышенных температурах.[26] Для CSL и SSL компонент стеариновой кислоты обычно получают из растительные масла Такие как соевое масло или же пальмовое масло.[4]

Молочная кислота в основном производится молочнокислое брожение из сахар с молочной кислотой бактерии (аналогично бактериям, используемым для производства йогурт ). Сахар может быть сахароза, фруктоза, или же глюкоза получен из кукуруза, сахарная свекла или же сахарный тростник. Поскольку молочная кислота получена из растение источники, а не из молоко или же молочные продукты, он не содержит остатков лактоза. Поэтому люди, которые непереносимость лактозы можно без опасений употреблять лактилаты.[5]

Лактилаты в форме свободной кислоты плохо диспергируются в воде. Для улучшения диспергируемости в воде и эмульгирующих свойств карбоновые кислоты содержащие лактилаты могут быть нейтрализован с помощью гидроксиды или же карбонаты из группа 1 или же группа 2 металлы Такие как натрий или же кальций.[27]

При комнатной температуре лактилаты могут быть вязкими жидкостями или твердыми веществами в зависимости от исходной жирной кислоты, общего содержания извлекаемой молочной кислоты и степени нейтрализации. Твердые лактилаты часто перерабатывают в порошки. Традиционный метод заключается в том, чтобы отвердить жидкость в хлопья и измельчить полученные хлопья в порошок. Более новые методы используют спрей застывший непосредственно формировать бусинки.[28]

Процесс производства лактилатов - это сложный реакция этерификации. В воды побочный продукт удаляется испарение для стимулирования реакции к желаемому составу продукта в соответствии с Принцип Ле Шателье. Удаление воды осуществляется либо барботаж с постоянным потоком сухого азота или вакуумная дегазация с использованием системы вакуумного насоса. Использование барботирования азота или вакуумирования также защищает реакционную смесь от нежелательных окисление процессы.[25][26]

structure of a few of the chemical entities comprising commercial lactylates
Структура видов лактилатов

В процессе производства не производятся химически чистые лактилаты (например, стеароил-2-лактилат) по двум причинам. Во-первых, исходная жирная кислота не является химически чистой, поскольку ее обычно получают из природных источников. Исходная жирная кислота может содержать различные соотношения различных жирных кислот (например, лауриновая кислота (C12: 0), миристиновая кислота (C14: 0), пальмитиновая кислота (C16: 0), стеариновая кислота (C18: 0), арахиновая кислота (C20: 0), бегеновая кислота (C22: 0) и т. Д.). Во-вторых, молочная кислота легко подвергается самоэтерификации с образованием множества полилактилов (обычно содержащих от одной до трех лактильных групп).[26]

Химически чистые лактилаты (например, стеароил-1-лактилат, стеароил-2-лактилат и т. Д.) Могут быть получены через промежуточное соединение. бензил эфир производная.[29] Этот синтетический путь обеспечивает удобный путь к производству аналитических стандартов отдельных компонентов лактилата.

Функциональность

Обзор

А. Две несмешивающиеся жидкости, еще не эмульгированные.
Б. Эмульсия фазы II, диспергированная в фазе I.
C. Нестабильная эмульсия постепенно отделяется.
D. поверхностно-активное вещество (фиолетовый контур вокруг частиц) располагается на границах раздела между фазой II и фазой I, стабилизируя эмульсию.

Из-за различий в физических свойствах масло плохо смешивается с водой. Многие пищевые и непищевые системы требуют стабилизации смесей масла и воды, чтобы предотвратить разделение фаз. Поэтому для обеспечения стабильности используются добавки. Такими добавками являются лактилаты.[30]

Лактилаты являются поверхностно-активными и поэтому поверхностно-активные вещества. Лактилаты содержат гидрофильный полярные группы, которые взаимодействуют с водой, и неполярные липофильный группы, которые взаимодействуют с жирами и маслами. Эти взаимодействия обеспечивают стабильность системы нефть / вода, приводя к образованию эмульсия. Поэтому лактилаты часто называют эмульгаторами. Степень взаимодействия зависит от идентичности жирной кислоты, мольного отношения жирной кислоты к молочной кислоте, степени нейтрализации и природы нейтрализующего основания (если применимо), используемого при производстве лактилата.[31][32]

Как описано в следующих двух разделах, применение лактилат выходит за рамки их использования в качестве поверхностно-активных веществ как в пищевых, так и в непищевых системах. Такие применения включают укрепление теста, задержку черствения хлеба, усиление пены и предотвращение роста микробов.[25][32]

Пищевые приложения

Наибольшее применение лактилат в пищевых продуктах используется при производстве хлебобулочных изделий, таких как дрожжи -дрожжевые хлебобулочные изделия. В этих системах лактилаты добавляются для усиления теста и замедления черствения хлеба (т.е. для смягчения мякиша).[25] Тесто в коммерческих пекарнях требует некоторой устойчивости к механическим воздействиям и ударам, чтобы поддерживать желаемый объем в готовой выпечке. Усилители теста взаимодействуют с белок компоненты (например, глютен ) в тесто. Взаимодействия укрепляют белковую сеть, предотвращая разрушение хлеба во время выпечки. Эти добавки гарантируют, что каждая буханка хлеба соответствует ожиданиям производителя и потребителя по внешнему виду и текстуре.[33] В хлеб добавляют смягчители крошек, чтобы уменьшить или отложить черствый готовой выпечки. Черствение хлеба происходит, когда компоненты крахмала образуют твердые кристаллы. Смягчители крошки объединяются с компонентами крахмала, предотвращая или задерживая образование кристаллов крахмала.[34] Хлеб, обогащенный лактилатом, остается свежим в течение пяти дней после выпечки.[25] Хлеб, приготовленный без лактилатов, начинает черстветь в течение одного-трех дней после производства.[21][34]

В других пищевых применениях лактилаты используются в качестве эмульгаторов. Например, лактилаты используются в немолочных забеливателях, чтобы помочь распределить сливки на жировой основе по всему горячему напитку. Лактилат стабилизирует (то есть предотвращает расслоение) эмульсию масло-в-воде. Еще одно применение лактилатов - это взбивание. В этих применениях лактилат помогает аэрации непрерывной фазы (например, яичного белка) и стабилизации (предотвращению коллапса) полученного пены. В этих системах лактилаты добавляются для уменьшения межфазного натяжения между взаимно нерастворимыми компонентами, обеспечивая стабильность смеси, что называется коллоидная суспензия.[32]

Непищевые применения

Лактилаты также широко используются в непищевых продуктах, таких как косметика или средства личной гигиены.[16][17] В этих применениях лактилаты действуют как эмульгаторы, кондиционеры, усилители пены или пластификаторы. Эти лактилаты обычно производятся из бегеновая кислота, изостеариновая кислота, или жирные кислоты со средней длиной цепи, такие как каприновая кислота, лауриновая кислота, и миристиновая кислота. Лактилаты также могут быть частично нейтрализованы. Для этих целей соли кальция обычно не используются, поскольку полученные лактилаты не будут так легко диспергируемы в воде, как аналог натрия.[18]

Лактилированные сложные эфиры жирных кислот (LEFA), полученные с использованием жирных кислот со средней длиной цепи (например, каприновой или лауриновой кислот), являются микробициды. Недавнее исследование показало, что лауроиллактилат натрия LEFA может быть эффективным противомикробный против грамположительные бактерии Clostridium perfringens.[35] Эта бактерия влияет на пищеварительную систему домашней птицы, снижая скорость роста цыплят, поэтому требуется больше времени для достижения зрелости. Антибиотики часто добавляют в корм для птицы, чтобы предотвратить заражение и поддерживать здоровый рост. Законодательство ЕС[36] запретили использование антибиотиков для стимуляции роста с 1 января 2006 г.[37] Поэтому отрасль ищет жизнеспособные альтернативы.

Некоторые лактилаты также могут быть биоразлагаемый, биовозобновляемый заменители некоторых поверхностно-активных веществ на нефтяной основе, таких как этоксилированные спирты. Предварительные исследования также показывают, что лактилаты могут использоваться в масле. восстановление или приложения для восстановления.[38]

Экологическая судьба

image of lactylate environmental fate
Путь судьбы лактилатов в окружающей среде

Исследование 2007 года, проведенное Wildlife International, Ltd.[3] определила биологическую разлагаемость лактилата углекислый газ метод тестирования эволюции. Исследование проводилось на натриевой соли LEFA, полученной из олеиновой кислоты и молочной кислоты. Метод испытания определяет, могут ли микробы, в данном случае посевной материал активного ила, переваривать исследуемый материал, тем самым возвращая материал на основе углерода обратно в окружающую среду в виде диоксида углерода для завершения цикл углерода. Чтобы соответствовать или превосходить критерии OECD Guideline 301B для "легко биоразлагаемых",[39] образец должен производить 60% теоретического количества диоксида углерода (TCO2) в течение 10 дней после достижения 10% совокупной стоимости владения2. LEFA, использованный в исследовании, имел конечный средний кумулятивный процент биоразложения 92,0%, а тестовый раствор имел pH 7,1 в конце 28-дневного теста. Следовательно, испытуемый материал соответствовал критериям, позволяющим считать его легко разлагаемым. В присутствии воды лактилаты распадаются (гидролизовать ) в жирная кислота и молочная кислота.[25] Судя по всей доступной информации, лактилаты не соответствуют ни одной категории опасности в SARA, раздел III, разделы 311–313.[40]

Здоровье и безопасность

Обзор

Лактилаты были подвергнуты обширным оценкам безопасности перед тем, как быть Одобрено FDA для использования в качестве пищевых добавок. Первые оценки безопасности были инициированы компанией C.J. Patterson в 1950 году. биохимический и токсикология исследования были сосредоточены на верве, стеароил-2-лактилате кальция. Данные, собранные в ходе восемнадцати отдельных исследований за одиннадцать лет, были тщательно проанализированы физиологи, токсикологи, и статистики. Результаты этих исследований убедительно продемонстрировали, что лактилаты нетоксичны при приеме внутрь, что привело к одобрению FDA в апреле 1961 года.[21] С тех пор исследования безопасности лактилатов продолжаются, последнее исследование было завершено в 2010 году.[2] Результаты каждого нового исследования подтверждали безопасность лактилатов.[2][41]

Метаболизм

1961 г. in vitro исследование, проведенное Ходжем, показало, что липаза гидролизует лактилаты до стеариновой кислоты и молочной кислоты.[1] Исследование 1981 г.[41] расширил это исследование, обработав различные препараты тканей и биологических жидкостей 14C -маркированный CSL, инкубировали при 37 ° C (98,6 ° F) и исследовали на гидролиз лактилата. Используемые анализы тонкослойная хроматография (TLC) с обнаружение радиоактивности для определения уровней интактного CSL и лактата (молочной кислоты). 14Было обнаружено, что C-меченный CSL подвергается быстрому гидролизу в гомогенизированной печени крысы, мыши и морской свинки и слизистая оболочка кишечника, тогда как CSL гидролизуется намного медленнее в цельной крови крыс и мышей. В слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки человека CSL быстро гидролизуется, тогда как CSL не обнаруживает значительного гидролиза в цельной крови человека.

Два метаболизм Исследования были проведены Ходжем в 1961 г.[1] Первый показал, что крысы, получавшие SSL или CSL, выделяли только следы лактата в организме. фекальный толстый. Второе исследование показало, что 60% от общего 14C от 14C-меченый CSL выводился в виде 14CO2 в течение 24 часов при скармливании крысам. Было обнаружено, что результаты практически идентичны (58%) физической смеси стеариновой кислоты и 14C-меченная молочная кислота. Последующее исследование на мышах и морских свинках было проведено в 1981 году с использованием 14C-меченый CSL и молочная кислота. Авторы пришли к выводу, что выделение как CSL, так и молочной кислоты после дыхание путь (выведение через CO2) с последующим выделением как моча и кал. Большая часть экскреции произошла в течение первых 7 часов исследования. Хроматография мочи показала, что большая часть радиоактивности элюируется вместе с молочной кислотой, подразумевая, что CSL гидролизуется во время метаболизма.[41]

Острая токсичность

Исследование 1952 года, проведенное Шулером и Торнтоном, установило устное LD50 SSL у крыс более 25 г / кг массы тела.[1]

Хроническая токсичность

Начиная с 1950-х годов на крысах было проведено несколько исследований кормления.[1] Исследователи варьировали продолжительность теста (от 27 дней до 6 месяцев), тип лактилата (CSL, SSL и SLA ), уровни доз (от 0,5 до 25%), а также количество крыс и пол. В нескольких исследованиях лактилаты сравнивали с физическими смесями солей лактата (натрия или кальция), стеариновой кислоты и молочной кислоты. В большинстве исследований крыс, получавших лактилат, сравнивали с контрольными группами, получавшими обычную диету. Первичные выводы установили уровень отсутствия наблюдаемых побочных эффектов (NOAEL) для крыс - 2%. Более высокие уровни могут вызвать задержку роста или увеличение относительной массы печени, особенно если в исследуемых диетах были высокие уровни насыщенных жирных кислот из лактилатов или других источников жирных кислот. Крысы, получавшие лактилаты с добавлением жира с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот (с достижением желаемого соотношения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот 0,6), имели нормальный вес печени. Если подопытных крыс снова перевели на нормальную диету, темпы роста восстановились. Эти результаты установили допустимая суточная доза (ADI) уровни CSL и SSL равны 20 мг / кг мт / день.

Другое исследование кормления было проведено на собаках.[1] Тестируемая группа получала 7,5% CSL в течение двух лет, и результаты сравнивали с результатами контрольной группы, получавшей обычную диету. Испытуемая группа не показала побочных эффектов, и все результаты тестов были нормальными. Когда одной собаке давали 7,5% CSL в течение одного месяца, 12,5% в течение двух недель и 15% в течение еще одного месяца, никаких изменений в крови, весе органов или внешнем виде тканей не наблюдалось.

Совсем недавно на крысах было проведено исследование хронической токсичности SSL.[2] Четыре разных уровня (0%, 1,25%, 2,5% и 5%) скармливали самцам и самкам крыс Wistar WU в течение года. Результаты показали, что SSL хорошо переносится подопытными крысами при всех уровнях дозы. Авторы рекомендовали пересмотренный УННВВ 5% и ДСП 22,1 мг / кг мт / день для потребления человеком.

Контактный дерматит

Патч-тест

В 2005 году датские врачи сообщили об одном клиническом случае, не прошедшем экспертную оценку, в отношении 61-летней женщины с историей контактная аллергия. Патч-тесты показали сильную положительную реакцию от 5% SSL в вазелин решение. Патч-тесты были расширены на 26 человек, не страдающих аллергией. Этим контролям проводили пластырь-тест того же препарата. Результаты теста показали 11 отрицательных ответов, 14 сомнительных / вероятно раздражающих ответов и только 1 умеренно положительный ответ. Авторы пришли к выводу, что первоначальный субъект «принадлежит к группе пациентов с чувствительной, лабильной кожей, которая легко заражается новой аллергией». Таким образом, у 61-летней женщины, по-видимому, развилась сенсибилизация к SSL.[42]

Имеющиеся в продаже лактилаты

Стеароил-2-лактилат кальция

Основная статья: Стеароил-2-лактилат кальция

Обзор

structure of CSL
Структура CSL

Стеароил-2-лактилат кальция (стеароиллактилат кальция или CSL) является универсальным, Одобрено FDA пищевая добавка. CSL - это нетоксичный,[1][2] биоразлагаемый,[3] и обычно производятся с использованием биовозобновляемый сырье.[4][5] Поскольку CSL - безопасная и высокоэффективная пищевая добавка, она используется в широком спектре продуктов от выпечка и десерты к упаковка.[9][11][14]

Как описано в Кодекс пищевых химикатов 7-е издание, CSL - порошок кремового цвета.[6] CSL в настоящее время производится путем этерификации стеариновой кислоты и молочной кислоты с частичной нейтрализацией с использованием пищевой гашеной извести (гидроксид кальция ). CSL товарного качества представляет собой смесь кальциевых солей стеароилмолочной кислоты с небольшими долями других солей родственных кислот. В HLB для CSL - 5.1. Слабо растворим в горячей воде. В pH 2% водной суспензии составляет примерно 4,7.[15]

Требования к маркировке пищевых продуктов

Чтобы иметь маркировку CSL для продажи в США, продукт должен соответствовать спецификациям, изложенным в 21 CFR 172.844.[9] В ЕС продукт должен соответствовать спецификациям, указанным в Регламенте (ЕС) № 96/77.[43] Тесты на соответствие этим спецификациям можно найти в Кодексе пищевых химикатов.[6] Критерии приема для этих двух регионов следующие:

Специфический тестКритерий приемки (FCC)Критерий приемки (ЕС)
Кислотное значение50–8650 – 130
Содержание кальция4.2% – 5.2%1% – 5.2%
Эстер Вэлью125–164125 – 190
Общая извлекаемая молочная кислота32.0% – 38.0%15% – 40%

Чтобы иметь маркировку CSL для продажи в других регионах, продукт должен соответствовать спецификациям, указанным в кодексе этого региона.

Пищевые применения и максимальные уровни использования

CSL находит широкое применение в выпечка, хлопья, пасты, быстрорастворимый рис, десерты, глазурь, начинки, пудинги, начинки, кондитерские изделия из сахара, порошкообразный смеси для напитков, сливки, сливочные ликеры, обезвоженный картофель, закуски, соусы, подливки, жевательная резинка, диетические продукты, рубленый и нарезанный кубиками мясные консервы, и Mostarda di Futta.[10][11] В Соединенных Штатах утвержденное использование и уровни использования описаны в 21 CFR 172.844,[9] 21 CFR 176.170[13] и 21 CFR 177.120.[14] в то время как соответствующие правила ЕС перечислены в Регламенте (ЕС) № 95/2.[11]

Соединенные ШтатыЕвросоюз
ЗаявлениеМаксимальный уровень использованияЗаявлениеМаксимальный уровень использованияЗаявлениеМаксимальный уровень использованияЗаявлениеМаксимальный уровень использования
Дрожжевые хлебобулочные изделия0,5% мукиИзысканная выпечка5 г / кгХлеб3 г / кгХлопья на завтрак5 г / кг
Жидкие и замороженные яичные белки0.05%Жировые эмульсии10 г / кгДесерты5 г / кгКондитерские изделия из сахара5 г / кг
Сушеные яичные белки0.5%Отбеливатели для напитков3 г / кгСмеси для горячих порошковых напитков2 г / лДиетические продукты2 г / л
Топпинг из взбитого растительного масла0.3%Рис быстрого приготовления4 г / кгКонсервы мясные, нарезанные кубиками4 г / кгMostarda di frutta2 г / кг
Сушеный картофель0.5%Снеки на основе злаков2 г / кгСнеки из злаков и картофеля5 г / кгЖевательная резинка2 г / кг
Бумага и картон упаковка компонентНе ограниченЭмульгированный ликер8 г / лКрепкие спиртные напитки <15% алкоголя8 г / л
Целлофан0,5% массы целлофана

Наибольшее применение CSL - это дрожжевые хлебобулочные изделия. Хотя CSL был впервые представлен на рынке, большинство приложений используют SSL. Основная причина предпочтения SSL над CSL заключается в том, что CSL имеет меньший эффект размягчения крошки, чем SSL. Однако CSL по-прежнему предпочтительнее в некоторых применениях, таких как составы типа постного хлеба. В этих применениях предпочтительнее использовать CSL, поскольку CSL лучше, чем SSL, как усилитель теста, в то время как готовый продукт не требует мягкой крошки или идеально симметричной формы хлеба.[25]

Стеароил-2-лактилат натрия

Основная статья: Стеароилактилат натрия

Обзор

structure of SSL
Структура SSL

Стеароил-2-лактилат натрия (стеароиллактилат натрия или SSL) является универсальным, Одобрено FDA пищевая добавка. SSL есть нетоксичный,[1][2] биоразлагаемый,[3] и обычно производятся с использованием биовозобновляемый сырье.[4][5] Поскольку SSL - безопасная и высокоэффективная пищевая добавка, она используется в широком спектре продуктов, начиная от выпечка и десерты к корма для домашних животных.[10][11][12][14][15]

Как описано в Кодекс пищевых химикатов 7-е издание, SSL представляет собой порошок кремового цвета или хрупкое твердое вещество.[7] SSL в настоящее время производится путем этерификации стеариновой кислоты молочной кислотой и частично нейтрализуется пищевой кальцинированной содой (карбонат натрия ) или каустической соды (концентрированной едкий натр ). SSL коммерческого сорта представляет собой смесь натриевых солей стеароилмолочной кислоты и незначительных количеств других натриевых солей родственных кислот. В HLB для SSL - 10–12. SSL немного гигроскопичный, растворим в этиловый спирт и в горячем масле или жире, и диспергируется в теплой воде.[15] Эти свойства являются причиной того, что SSL является отличным эмульгатор для эмульсий жир-в-воде[44] а также может функционировать как увлажнитель.[45]

Требования к маркировке пищевых продуктов

Чтобы иметь маркировку SSL для продажи в США, продукт должен соответствовать спецификациям, изложенным в 21 CFR 172.846.[10] и самое последнее издание Кодекса пищевых химикатов. В ЕС продукт должен соответствовать спецификациям, указанным в Регламенте (ЕС) № 96/77.[43] Для 7-го издания FCC[7] и Регламента (ЕС) № 96/77 эти спецификации:

Специфический тестКритерий приемки (FCC)Критерий приемки (ЕС)
Кислотное значение50–8660 – 130
Эстер Вэлью120–19090 – 190
Содержание натрия3.5% – 5.0%2.5% – 5%
Общая извлекаемая молочная кислота23.0% – 34.0%15% – 40%

Чтобы иметь маркировку SSL для продажи в других регионах, продукт должен соответствовать спецификациям, указанным в кодексе этого региона.

Пищевые применения и максимальные уровни использования

SSL находит широкое применение в выпечка, блины, вафли, хлопья, пасты, быстрорастворимый рис, десерты, глазурь, начинки, пудинги, начинки, кондитерские изделия из сахара, порошкообразный смеси для напитков, сливки, сливочные ликеры, обезвоженный картофель, закуски, соусы, подливки, жевательная резинка, диетические продукты, рубленый и нарезанный кубиками мясные консервы, Mostarda di Futta, и корм для животных.[10][11][12] Разрешенное использование и максимальные уровни использования в США описаны в 21 CFR 172.846.[10] и 21 CFR 177.120.[14] В Европейском Союзе разрешенные применения и максимальные уровни использования описаны в Регламенте (ЕС) № 95/2.[11]

Соединенные ШтатыЕвросоюз
ЗаявлениеМаксимальный уровень использованияЗаявлениеМаксимальный уровень использованияЗаявлениеМаксимальный уровень использования
Выпечка, блины, вафли0,5% мукиИзысканная выпечка5 г / кгХлеб3 г / кг
Глазурь, начинки, пудинги, начинки0.2%Жировые эмульсии10 г / кгДесерты5 г / кг
Сливки для напитков0.3%Отбеливатели для напитков3 г / кгСмеси для горячих порошковых напитков2 г / л
Сушеный картофель0.5%Рис быстрого приготовления4 г / кгХлопья на завтрак5 г / кг
Закуски0.2%Снеки на основе злаков2 г / кгСнеки из злаков и картофеля5 г / кг
Соусы и подливы0.25%Консервы мясные, нарезанные кубиками4 г / кгMostarda di frutta2 г / кг
Готовые смеси из вышеперечисленныхКак указано вышеЖевательная резинка2 г / кгКондитерские изделия из сахара5 г / кг
Сливочные ликеры0.5%Эмульгированный ликер8 г / лКрепкие спиртные напитки <15% алкоголя8 г / л
Целлофан0,5% массы целлофанаДиетические продукты2 г / л
The Effect of SSL on Bread Volume
Влияние SSL на объем хлеба[46]

Наибольшее рыночное использование SSL находится в дрожжи -выращенные хлебобулочные изделия. SSL используется в большинстве производимых хлеб, булочки, обертывания, лепешки и аналогичные хлебобулочные изделия для обеспечения стабильного качества продукции. Уровни использования для выпечки будут варьироваться от 0,25 до 0,5% в зависимости от муки. Типичный уровень применения составляет 0,375% и будет корректироваться в зависимости от типа и качества мука использовал.[25]

В сравнении с CSL, SSL дает некоторые преимущества. Во-первых, SSL легче диспергируется и гидратирует в воде, чем CSL. Следовательно, SSL не требует предварительной гидратации. Во-вторых, SSL обеспечивает лучшее размягчение мякиша, чем CSL. Эффект размягчения мякиша SSL заметен через 5–7 дней после выпечки. В-третьих, в рецептурах обильного хлеба (например, формового хлеба и булочек для гамбургеров) SSL обеспечивает лучшее укрепление теста, чем CSL. Использование SSL в этих рецептурах приведет к (почти) идеальной симметрии в готовой выпечке. Из-за этих характеристик SSL в настоящее время используется в большем количестве приложений для выпечки, чем CSL.[25]

Исследования изучали возможность замены SSL с использованием ферменты. Сами по себе ферментные технологии не смогли полностью заменить SSL. Основным ограничением ферментов является производство мармеладного хлеба непредсказуемого качества. Кроме того, ферменты часто не увеличивают прочность теста, что необходимо для предотвращения разрушения хлеба во время выпечки. В настоящее время ферменты используются в сочетании с SSL, чтобы максимально продлить срок хранения хлеба. SSL очень хорошо увеличивает мягкость хлеба в течение первой недели после выпечки. Ферментная технология лучше всего работает после первых 5 дней хранения. Таким образом, с помощью комбинации этих технологий получается хлеб с оптимальной мягкостью на протяжении всего желаемого срока хранения.[25]

Молочнокислые эфиры жирных кислот

Обзор

Сложные молочнокислые эфиры жирных кислот (LEFA) - это универсальные добавки, используемые в пищевых продуктах, косметике и упаковке.[15][47] LEFA - это нетоксичный,[1][2] биоразлагаемый,[3] и обычно производятся с использованием биовозобновляемый сырье.[4][5]

Как описано в Кодекс пищевых химикатов 7-е издание, LEFA встречаются от жидкостей до твердых воскообразных твердых веществ.[8] Они представляют собой смешанные сложные эфиры жирных кислот молочной кислоты и ее полимеров с небольшими количествами свободной молочной кислоты, поли (молочная кислота) и жирные кислоты. Они диспергируются в горячей воде и растворимы в органических растворителях, таких как растительные масла.

В следующей таблице содержится полезная информация о коммерчески доступных LEFA.[13][15][18][35][47][48][49]

ИмяСокращениеКоличество CASФормулаФормула ВесHLBФункцииПриложенияТоксикология
бегеноиллактилат натрияSBL27847-75-2C28ЧАС51О6Na506,691 г / мольэмульгаторувлажняющие кремынетоксичен при приеме внутрь
легкий раздражитель кожи
лауроиллактилат натрияSLL13557-75-0C18ЧАС31О6Na366,425 г / моль14.4эмульгатор
кондиционер
усилитель пены
микробицид		косметика
шампуни		LD50 6,81 г / кг (перорально, крыса)
нетоксичен при приеме внутрь
не раздражающий
изостеароиллактилат натрияISL66988-04-3C24ЧАС43О6Na450,584 г / моль5.9эмульгатор
кондиционер		шампуни
кондиционеры для кожи
лосьоны
защитные кремы
основы под макияж
помады
дезодоранты
кремы для бритья		LD50 6,1 г / кг (перорально, крыса)
нетоксичен при приеме внутрь
капроиллактилат натрияSCL29051-57-8C16ЧАС27О6Na338,372 г / моль11.3эмульгатор
усилитель пены
микробицид		косметикаLD50 5,84 г / кг (перорально, крыса)
нетоксичен при приеме внутрь
не раздражающий
олеилмолочная кислотаOLAC24ЧАС42О6426,587 г / мольэмульгаторпищевой эмульгаторнетоксичен при приеме внутрь
олеиллактилат кальцияCOLC48ЧАС82О12Ca891,235 г / мольэмульгатор
стабилизатор		пищевой эмульгатор / стабилизаторнетоксичен при приеме внутрь
олеиллактилат натрияСОЛЬ847904-46-5C24ЧАС41О6Na448,569 г / мольэмульгатор
стабилизатор		пищевой эмульгатор / стабилизаторнетоксичен при приеме внутрь
стеароилмолочная кислотаSLA14440-80-3C24ЧАС44О6428,603 г / мольэмульгатор
пластификатор		шортенинги
глазурь / начинки для торта
бумажная и картонная упаковка для жирной пищи		нетоксичен при приеме внутрь

Требования к маркировке пищевых продуктов

В Кодекс пищевых химикатов считает LEFA общей категорией лактилатов для тех лактилатных продуктов, которые не соответствуют спецификациям ни CSL или же SSL. Таким образом, FCC требует только, чтобы LEFA соответствовали спецификациям, установленным поставщиком.[8] Состав LEFA будет варьироваться в зависимости от типов используемых жирных кислот, отношения жирных кислот к молочной кислоте, степени нейтрализации и природы оснований, используемых для нейтрализации (если применимо). По состоянию на 2004 год в ЕС не было соответствующего законодательства.[25]

Пищевые применения и максимальные уровни использования

В Соединенных Штатах пищевые продукты LEFA подпадают под действие 21 CFR 172.848. Допустимые максимальные уровни использования ограничиваются уровнями, необходимыми для достижения желаемого физического или технического эффекта. Приложения включают: выпечка и смеси, блины, торт глазурь, начинки, и начинки, обезвоженные фрукты и овощи, сливки, замороженные десерты, жидкие шортенинги, полуфабрикаты быстрорастворимый рис, и пудинговые смеси.[47]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я JECFA, изд. (1974). «Токсикологическая оценка некоторых пищевых добавок, включая агенты, предотвращающие слеживание, противомикробные препараты, антиоксиданты, эмульгаторы и загустители. 539. Стеароилмолочная кислота, соли кальция и натрия». Семнадцатый доклад Объединенного комитета экспертов ФАО / ВОЗ по пищевым добавкам, Серия ВОЗ по пищевым добавкам 5.
  2. ^ а б c d е ж грамм Lamb, J .; Hentz, K .; Schmitt, D .; Tran, N .; Jonker, D .; Юнкер, К. (2010). «Годовое исследование пероральной токсичности стеароиллактилата натрия (SSL) у крыс». Пищевая и химическая токсикология. 48 (10): 2663–2669. Дои:10.1016 / j.fct.2010.06.037. PMID  20600527.
  3. ^ а б c d е Шефер, E.C; Мэтьюз, M.E (2007), Жирные кислоты, ненасыщенные C16-18 и C18, продукты реакции с молочной кислотой и лактатом мононатрия (CAS # 847904-46-5): готовая биоразлагаемость с помощью метода испытаний на выделение диоксида углерода, проект № 645E-101 для ингредиентов для трейлеров, Истон, Мэриленд: Wildlife International, Ltd.
  4. ^ а б c d е Маркли, К. (1960). «Историческое и общее». В Маркли, К. (ред.). Жирные кислоты, их химический состав, свойства, производство и использование Часть 1. Нью-Йорк: Interscience Publishers, Inc., стр. 16–21.
  5. ^ а б c d е США 5892109, Baniel, A.M .; ЯВЛЯЮСЬ. Eval & J. Mizrahi et al., "Производство молочной кислоты, разделение и / или процесс восстановления", опубликовано 6 апреля 1999 г. 
  6. ^ а б c «Стеароиллактилат кальция». Пищевой химический кодекс (7-е изд.). С. 157–159.
  7. ^ а б c «Стеароиллактилат натрия». Пищевой химический кодекс (7-е изд.). С. 964–965.
  8. ^ а б c «Молочнокислые эфиры жирных кислот». Пищевой химический кодекс (7-е изд.). С. 561–563.
  9. ^ а б c d «Стеароил-2-лактилат кальция», Раздел 21 Свод федеральных правил, часть 172, 1 января 2010 г.
  10. ^ а б c d е ж «Стеароилактилат натрия», Раздел 21 Свод федеральных правил, часть 172, 1 января 2010 г.
  11. ^ а б c d е ж грамм «Регламент (ЕС) № 95/2 Европейского парламента и Совета от 20 февраля 1995 г. о пищевых добавках, кроме красителей и подсластителей». Официальный журнал Европейского Союза: L61 / 1–63. 1995-03-18.
  12. ^ а б c AAFCO (2000). «Кормовые ингредиенты». Руководство инспектора кормов (2-е изд.). Оксфорд, Индиана: Комитет по инспектированию и отбору проб Ассоциации американских чиновников по контролю за кормами. С. 13–14.
  13. ^ а б c «Компоненты бумаги и картона, контактирующие с водной и жирной пищей.», Раздел 21 Свод федеральных правил, часть 172, 1 января 2010 г.
  14. ^ а б c d е "Целлофан", Раздел 21 Свод федеральных правил, часть 172, 1 января 2010 г.
  15. ^ а б c d е ж грамм Ash, M .; Эш, И. (2004). Справочник зеленых химикатов (2-е изд.). Эндикотт, штат Нью-Йорк: информационные ресурсы Synapse. С. 400, 654, 868, 875–876, 882.
  16. ^ а б Мерфи, LJ; Байоччи, Ф. (1–2 декабря 1997 г.). «Роль ациллактилатов в косметике и туалетных принадлежностях». Ежегодное научное собрание Общества химиков-косметологов. Woldorf Astoria, Нью-Йорк, Нью-Йорк.
  17. ^ а б Мерфи, L.J. (1979). «Сорбция ациллактилатов волосами и кожей, подтвержденная радиоизотопными исследованиями». Косметика и туалетные принадлежности. 94 (3): 43–47.
  18. ^ а б c Baiocchi, F .; Франция, J.R. (1978). «Изостеароил-2-лактилат натрия в косметике и туалетных принадлежностях». Косметика и туалетные принадлежности. 93: 47–48.
  19. ^ США 2827378, Glabe, E.F., «Метод приготовления хлебобулочных изделий», выпущенный 18 марта 1958 г. 
  20. ^ Лорд, Д.Д. (1950). «Действие моностеарата полиоксиэтилена на крахмал со ссылкой на его смягчающее действие на хлеб». J. Colloid Sci. 5 (4): 360–375. Дои:10.1016/0095-8522(50)90060-2.
  21. ^ а б c d Беннинга, Х. (1990). "С.Дж. Паттерсон находит новое применение молочной кислоте (история стеароиллактилатов, кондиционеров хлеба)". История производства молочной кислоты: глава в истории биотехнологии. Norwell, MA: Kluwer Academic Publishers. С. 397–416.
  22. ^ а б США 2744825, Thompson, J.B. & B.D Buddemeyer, «Продукты на основе ацилмолочной кислоты», выпущенный 8 мая 1956 г. 
  23. ^ а б США 2789992, Thompson, J.B. & B.D Buddemeyer, "Acyl Lactylic Acid Products", выпущенный 23 апреля 1957 г. 
  24. ^ Томпсон, J.B .; Буддемейер, Б. (1954). «Улучшение замеса муки солью стеарилмолочной кислоты». Cereal Chem. 31: 296–302.
  25. ^ а б c d е ж грамм час я j k Boutte, T .; Скогерсон, Л. (2004). «Стеароил-2-лактилаты и олеоиллактилаты». В Уайтхерсте, Р.Дж. (ред.). Эмульгаторы в пищевой промышленности. Оксфорд: издательство Blackwell Publishing. стр.207 –225.
  26. ^ а б c США 2733252, Thompson, J.B. & B.D Buddemeyer, "Соли жирных сложных эфиров молочной кислоты", выпущенный 31 января 1956 г. 
  27. ^ Янг, F.V.K .; Poot, C .; Biernoth, E .; Krog, N .; Davidson, N.G.J .; Gunstone, F.D. (1994). «Переработка масел и жиров». В Gunstone, F.D .; Harwood, J.L .; Пэдли, Ф. (ред.). Справочник по липидам (2-е изд.). Лондон: Чепмен и Холл. п. 301.
  28. ^ Крог, штат Нью-Джерси; Спарс », Ф.В. (2004). «Пищевые эмульгаторы: их химические и физические свойства». In Friberg, S.E., S.E .; Larsson, K .; Sjˆblom, J. (ред.). Пищевые эмульсии (4-е изд.). Нью-Йорк: Марсель Деккер. п.61.
  29. ^ Эллиджер, Карл А. (1979). «Удобный препарат чистой стеароил-2-молочной кислоты». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 27 (3): 527–528. Дои:10.1021 / jf60223a037.
  30. ^ Bennett, H .; Bishop Jr., J.L .; Вульфингхофф, М.Ф. (1968). "Вступление". Практические эмульсии, том 1, Материалы и оборудование.. Нью-Йорк: Химическая издательская компания. п. 1.
  31. ^ Bennett, H .; Bishop Jr., J.L .; Вульфингхофф, М.Ф. (1968). «Основные соображения». Практические эмульсии, том 1, Материалы и оборудование.. Нью-Йорк: Химическая издательская компания. С. 3–11.
  32. ^ а б c Bennett, H .; Bishop Jr., J.L .; Вульфингхофф, М.Ф. (1968). «Ингредиенты и добавки». Практические эмульсии, том 1, Материалы и оборудование.. Нью-Йорк: Химическая издательская компания. С. 37–52.
  33. ^ Nylander, T .; Arnebrant, T .; Bos, M .; Уайльд, П. (2010). «Взаимодействие белок / эмульгатор». In Hasenhettl, G.L .; Hartel, R.W. (ред.). Пищевые эмульгаторы и их применение (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. С. 89–171.
  34. ^ а б Hasenhuettl, G.L. (2010). «Взаимодействие эмульгатора и углеводов». In Hasenhettl, G.L .; Hartel, R.W. (ред.). Пищевые эмульгаторы и их применение (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. С. 63–88.
  35. ^ а б Lensing, M; van der Klis, J.D .; Fabri, T; Cazemier, A; Иначе, А.Дж. (2010). «Эффективность лактилата на продуктивность и здоровье кишечника бройлеров во время субклинического исследования. Clostridium perfringens инфекционное заболевание". Пульт. Наука. 89 (11): 2401–2409. Дои:10.3382 / пс.2010-00942. PMID  20952703.
  36. ^ «Регламент (ЕС) № 1831/2003 Европейского парламента и Совета от 22 сентября 2003 г. о добавках для использования в питании животных». Официальный журнал Европейского Союза: L268 / 29–43. 2003-10-18.
  37. ^ "ЕВРОПА - Пресс-релизы - Вступает в силу запрет на использование антибиотиков в качестве стимуляторов роста в кормах для животных". ЕВРОПА - Официальный сайт Европейского Союза. ЕВРОПА. 22 декабря 2005 г.. Получено 2 августа 2011.
  38. ^ Sabatini, D.A .; Knox, R.C .; Харвелл, Дж. (Август 1996 г.), Восстановление DNAPL с добавлением поверхностно-активных веществ: выбор поверхностно-активного вещества, гидравлическая эффективность и экономические факторы, Краткий обзор экологических исследований EPA / 600 / S-96/002
  39. ^ Организация экономического сотрудничества и развития (17 июля 1992 г.), Директива ОЭСР 301B по тестированию химических веществ - Готовность к биоразложению: CO2 Эволюция (модифицированный тест Штурма)
  40. ^ EPA (октябрь 2001 г.), Сводный список химических веществ, подпадающих под действие Закона о чрезвычайном планировании и праве на информацию населения (EPCRA) и Раздела 112 (1) Закона о чистом воздухе, EPA 550-B-01-003
  41. ^ а б c Phillips, J.C .; Topp, C .; Ганголли, С. (1981). «Исследования метаболизма стеароил-2-лактилата кальция у крыс, мышей, морских свинок и человека». Пищевая и косметическая токсикология. 19 (1): 7–11. Дои:10.1016/0015-6264(81)90296-0. PMID  7262734.
  42. ^ Jensen, C.D .; Андерсен, К. (2005). «Аллергический контактный дерматит, вызванный стеароиллактилатом натрия, эмульгатором, обычно используемым в пищевых продуктах». Контактный дерматит. 53 (2): 116. Дои:10.1111 / j.0105-1873.2005.0650c.x. PMID  16033408. S2CID  13132924.
  43. ^ а б "Regulation (EC) No 96/77 of the European Parliament and of the Council of 2 December 1996 on Laying Down Specific Purity Criteria on Food Additives Other Than Colours and Sweeteners". Официальный журнал Европейского Союза: L339/1–171. 1996-12-30.
  44. ^ Nylander, G.; Wang, Z. (2010). "Guidelines for Processing Emulsion-Based Foods". In Hasenhettl, G.L.; Hartel, R.W. (eds.). Food Emulsifiers and Their Applications (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. pp. 349–394.
  45. ^ Orthoefer, F. (2010). "Applications of Emulsifiers in Baked Foods". In Hasenhettl, G.L.; Hartel, R.W. (eds.). Food Emulsifiers and Their Applications (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. pp. 263–284.
  46. ^ Tsen, C.C.; Hoover, W.J. (1973). "High-Protein Bread from Wheat Flour Fortified with Full-Fat Soy Flour". Зерновая химия. 50 (1): 7–16.
  47. ^ а б c "Lactylic esters of fatty acids", Title 21 Code of Federal Regulations, part 172, January 1, 2010
  48. ^ National Industrial Chemicals Notification and Assessment Scheme, File No: LTD 1001, Australia, Apr 10, 2002
  49. ^ Ash, M.; Ash, I. (2002). Справочник пищевых добавок (2-е изд.). Endicott, NY: Synapse Information Resources. pp. 382, 717, 731.