用作乳化剂、消泡剂、稳定剂，作为乳化剂HLB值小，乳化活性不强，很少单用，常与单双甘油酯等其他乳化剂配合使用，起增效作用。但丙二醇脂肪酸酯有一个特性就是它具有α-晶型倾向性，并能使其他乳化剂(如单甘酯)的α-晶型稳定，从而使得单甘酯保持或延缓α-晶型向β-晶型转换，使之具有良好的乳化稳定性能。可用于人造奶油，防止水分离及水飞溅。用于起酥油，能防止面包、西点等老化，改善其制造过程。用于冰淇淋可以提高膨胀性和保型性。具有很好充气能力，形成轻而稳定的泡沫，因而在酥蛋面包、干酪面包和蛋糕裱花奶油等食品中具有广阔的市场。我国GB2760-2014规定用于乳及乳制品(01.01.01、01.01.02、13.0涉及品种除外）、脂肪，油和乳化脂肪制品、冷冻饮品(03.04食用冰除外)、熟制坚果与籽类(仅限油炸坚果与籽类)、油炸面制品、糕点、复合调味料、膨化食品，最大使用量20g/kg
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《食品添加剂使用卫生标准》规定，丙二醇脂肪酸酯用于糕点，可缩短糕点、配合料的混调时间，改善制造过程，防止制品老化和增大制品体积，用量为0.05%~0.2%。
