食品防腐劑山梨酸的生產(chǎn)及應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上食品防腐劑-山梨酸的生產(chǎn)及應(yīng)用張儀秀 學(xué)號單位：武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院11級食品質(zhì)量與安全2班 福建省南平市武夷山市 摘要：本文介紹了山梨酸的幾種主要的生產(chǎn)路線,以及山梨酸特點(diǎn)和應(yīng)用概況。關(guān)鍵詞：山梨酸、防腐劑、生產(chǎn)、應(yīng)用。Abstract：This paper introduces the sorbic acid several main production line, as well as the antiseptic mechanism and application of sorbic acid.Key words：Sorbic acid、Preservati

2、ve、Production.、application.引言 山梨酸( sorbic acid)是一種白色針狀或粉狀結(jié)晶。它是一種良好的防腐劑，化學(xué)名稱：2，4己二烯酸 分子式：C6H8O2 ，結(jié)構(gòu)式為：CH3CH=CHCH=CHCOOK。相對分子質(zhì)量為150.22.。是目前國際上公認(rèn)的毒性最低的防腐劑。 也是國際糧農(nóng)組織和衛(wèi)生組織推薦的高效安全的防腐保鮮劑，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、煙草、農(nóng)藥、化妝品等行業(yè)，作為不飽和酸，也可用于樹脂、香料和橡膠工業(yè)。作為食品添加劑,山梨酸在發(fā)達(dá)國家的應(yīng)用極為廣泛,而我國目前大量使用的防腐劑仍為苯甲酸,其毒性大;而毒性低的山梨酸(是苯甲酸的1/4)在我國尚處于研究

3、開發(fā)階段。我國是一個(gè)人口大國, 從發(fā)展上看,是山梨酸消費(fèi)的大市場。它是一種良好的防腐劑，化學(xué)名稱：2，4己二烯酸 分子式：C6H8O2 ，結(jié)構(gòu)式為：CH3CH=CHCH=CHCOOK。相對分子質(zhì)量為150.22.。本文就其防腐機(jī)理合成方法及其應(yīng)用作個(gè)綜述。1、山梨酸的生產(chǎn)山梨酸的合成方法主要有以下幾種:1.1 巴豆醛和丙二酸法1, 2 合成路線：這是最早合成山梨酸的方法。該法采用毗吮做溶劑，將丙二酸和巴豆醛混合加熱4一5h，縮合后再冷卻、酸化、脫梭，得到山梨酸。該法收率32%左右，若用丙二酸鈣代替丙二酸，可以提高收率。該工藝流程簡單，產(chǎn)品易分離，但收率低，另外由于所用原料丙二酸的生產(chǎn)三廢污染嚴(yán)

4、重，價(jià)格貴，目前尚未工業(yè)化。 1.2 巴豆醛和乙醛為原料的合成路線 2, 3, 4合成路線：巴豆醛和乙醛縮合成山梨醛, 在氧化銀催化下用O2氧化成山梨酸。美國Union Carbide 公司曾有專利報(bào)導(dǎo), 第二步氧化反應(yīng)的催化劑改用NiO2后收率可達(dá)88 % 。該法由于2, 4- 己二烯醛(山梨醛)有可能在不同部位發(fā)生氧化反應(yīng), 因而反應(yīng)難以控制, 產(chǎn)物復(fù)雜, 產(chǎn)品分離困難。美國Union Carbide公司在70 年代以前采用此法生產(chǎn), 后停產(chǎn)。本法雖然困難較多, 但步驟少、路線短, 原料單純, 特別是不用巴豆醛作原料而改為直接用乙醛作原料, 在仲胺鹽催化下通過自身三個(gè)分子的縮合可得到山梨醛

5、,進(jìn)而氧化成山梨酸。這是一條具有吸引力的合成路線, 值得投入力量進(jìn)行攻關(guān)。1.3 巴豆醛和乙烯酮法2,4,5合成路線：該法是在三氟化硼等催化劑的作用下，巴豆醛和乙烯酮在0下反應(yīng)，生成己烯酸內(nèi)酯，再經(jīng)硫酸水解得到山梨酸。該法技術(shù)完善，收率較高(70%)，原料價(jià)廉易得，是目前國內(nèi)外研究最多、最普遍采用的生產(chǎn)方法，美、日、德等國大都采用這條路線生產(chǎn)，只是催化劑和生產(chǎn)工藝上略有不同。缺點(diǎn)是原料乙烯酮有毒，生產(chǎn)步驟多，催化劑有腐蝕性。 1.4 巴豆醛和乙烯酮為原料的合成路線 1, 2,5合成路線：巴豆醛和乙烯酮在催化劑存在下縮聚成聚酯,再解聚得山梨酸。而乙烯酮是由醋酸在高溫下催化裂解而得, 巴豆醛是由乙

6、醇氧化成乙醛, 乙醛再縮合而得。該路線原料易得, 但工藝流程長, 操作技術(shù)復(fù)雜。它的核心問題是如何進(jìn)一步提高山梨酸的收率和質(zhì)量( 白度) , 為此, 多年來許多外國公司不斷進(jìn)行改進(jìn), 申請了很多專利; 其技術(shù)先進(jìn), 收率高, 成本低; 所以這路線已成為目前國內(nèi)外普遍采用的工業(yè)化生產(chǎn)路線, 也為世界上生產(chǎn)山梨酸的幾家大公司所采用; 只是在催化劑, 生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品的提純上略有不同。1.5 丁二烯法該法采用丁二烯、乙酸為原料，制得乙烯基一y一丁內(nèi)酯，后者在酸性催化劑作用下，開環(huán)得到山梨酸。該法是前聯(lián)邦德國開發(fā)的合成路線，我國在這方面的研究也取得一定進(jìn)展。該法收率較高，是合成山梨酸的新途徑。1.6 乙

7、炔、烯丙基氯和一氧化碳合成法這是由意大利人提出的合成路線。采用烯丙基氯、乙炔、一氧化碳和水反應(yīng)，得到2，5一己二烯酸，然后在四默基鎳作用下重排為山梨酸。 應(yīng)用。2、應(yīng)用概況2.1 山梨酸在酒類和飲料中的應(yīng)用。山梨酸在酒類和飲料中的應(yīng)用。（1） 在每升酒類食品中添加200300毫克山梨酸鉀以及2040毫克二氧化硫。（2）蘇打類飲料：按照003%004%的比例添加山梨酸。（3）鮮橘汁、山楂汁等飲料：按照002%的比例添加山梨酸，可以將保存期延長到6月。（4）其他類非：按照004%005%的比例添加山梨酸。（2） 在生產(chǎn)甜時(shí)，山梨酸是經(jīng)常被當(dāng)作防腐劑使用的。山梨酸的抗菌作用只有在的協(xié)同作用下才會(huì)發(fā)揮

8、更大的作用。在國家標(biāo)準(zhǔn)中允許使用山梨酸，但在使用過程中應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)的最高限量，不要超標(biāo)。同時(shí)，要注意山梨酸和二氧化硫、酒精度的關(guān)系，從而充分發(fā)揮山梨酸的防腐作用。山梨酸是一種不，無毒性，能被人體完全吸收。它具有特殊的抗酵母作用，是一種穩(wěn)定的真菌抑制劑；它能夠抑制葡萄酒酵母的，在隔絕空氣時(shí)抑制效率更高；它能抑制酵母的糖發(fā)酵能力而不殺死它們。國家標(biāo)準(zhǔn)GB15037-2006葡萄酒中規(guī)定最大允許量為200mg/L，各級檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)均可以檢出山梨酸的存在和測定出它的添加量。但要注意的是，有些國家不允許進(jìn)口經(jīng)山梨酸處理過的葡萄酒，因此，在生產(chǎn)出口產(chǎn)品時(shí)一定要注意并了解清楚。山梨酸的抗能力會(huì)因?yàn)橐掖嫉拇嬖诙蟠?/p>

9、加強(qiáng)，但山梨酸的較小。我們在實(shí)際生產(chǎn)過程中，常會(huì)遇到使用山梨酸鉀的情況。筆者現(xiàn)按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的山梨酸的用量，換算成山梨酸鉀的使用劑量，將在葡萄酒已經(jīng)過除菌過濾后，山梨酸或山梨酸鉀的建議使用劑量按酒度的不同要求列下表，供同行們使用時(shí)參考。請注意，不論用到多少劑量，山梨酸都沒有抗細(xì)菌的作用。雖然它能避免甜葡萄酒的再發(fā)酵，但它不能防止酒的醋酸菌污染，也不能防止酒的乳酸菌污染。當(dāng)山梨酸消失時(shí)，細(xì)菌污染的危險(xiǎn)就會(huì)倍增，這時(shí)，葡萄酒具有一種不愉快的氣味，類似于香葉油味，因?yàn)橐焉梢蚁┒?。山梨酸只能在一定的乙醇濃度和一定的二氧化硫存在的情況下，才能呈現(xiàn)出滿意的效果。它可以加強(qiáng)后者的作用效果，但絕不能代替它們

10、。山梨酸在水中的溶解度不很大，它的較易溶形式是山梨酸鉀。270g/L的山梨酸鉀溶液中含有200g/L山梨酸。由于山梨酸的溶解度較低，往葡萄酒中添加時(shí)必須小心，要緩慢添加，強(qiáng)烈攪拌，使用循環(huán)泵充分混合均勻。在下述條件中，山梨酸能夠有效抑制葡萄酒中酵母的活化：1）.根據(jù)酒的乙醇含量和酸度采用足夠量。2）.被處理的葡萄酒已經(jīng)仔細(xì)澄清過，做過有效的除菌過濾。3）.與酒的混合迅速而完全。4）.處理后，酒中的游離含量一般在60mg/L80mg/L，足以防止氧化和細(xì)菌生長。2.2 山梨酸在醬油、醬制品和腌菜中的應(yīng)用。（1）醬油：按照001%的比例添加山梨酸，在高溫季節(jié)放置70天，可以使醬油不發(fā)生長霉變質(zhì)的問

11、題。（2）醬類制品：由于類品比較黏稠，山梨酸在其中不易均勻分散。用戶可以在產(chǎn)品灌裝之前，在加熱的情況下，加入相應(yīng)濃度的山梨酸溶液。（3）醬油腌菜：可將山梨酸溶解于冰醋酸之中，然后加入腌菜內(nèi)，添加量在10克/千克之內(nèi)，并將pH值控制在4045之間。（4）酒糟腌菜：可以先將山梨酸溶解于乙醇、燒酒或者料酒中，然后加入腌菜內(nèi)，添加量為0751克/千克。2.3 山梨酸及鉀鹽在水產(chǎn)制品中的應(yīng)用（1）魚糕食品：魚糕類制品的pH值在6872之間。如果降低pH值，則會(huì)影響魚糕的彈性。而山梨酸又是一種酸性防腐劑，所以，山梨酸的用量不宜超過10克/千克。為了解決pH值和魚糕彈性相矛盾的問題，可以使用山梨酸和山梨酸鉀

12、的混合物，也可以單獨(dú)使用山梨酸鉀。（2）魚肉香腸：按照01%02%的用量向魚肉香腸中添加山梨酸和山梨酸鉀的混合物，在30的情況下貯藏兩個(gè)星期，這種香腸不會(huì)變質(zhì)；而對照樣品在一個(gè)星期后就會(huì)變質(zhì)。當(dāng)將魚肉香腸的pH值調(diào)節(jié)到小于6時(shí)，在1015的溫度下，這種魚肉香腸可以保存7個(gè)星期而不變質(zhì)。（3）魚干制品：這類食品的干燥程度很高，水分含量在30%以下的魚干制品，一般不會(huì)發(fā)生細(xì)菌腐敗問題，但會(huì)產(chǎn)生霉變現(xiàn)象。添加山梨酸，可以有效防止魚干制品中霉變問題的發(fā)生，山梨酸的用量為10克/千克。（4）熏魚制品：在熏魚制品上噴灑濃度為5%10%的山梨酸鉀溶液，噴灑過程可以在熏制前進(jìn)行，也可以在熏制中或者熏制后實(shí)施。

13、2.4 山梨酸在肉制品及香腸中的應(yīng)用 （1）干肉、干香腸、熏火腿和其他類似的干肉制品可以浸泡在濃度為5%15%的山梨酸鉀溶液中，保持30秒鐘。（2）牛肉香腸、豬肉香腸、豬牛肉混合香腸：可以在剁肉環(huán)節(jié)，按照005%008%的用量添加山梨酸，制成香腸之后，在香腸表面噴灑濃度為5%的山梨酸鉀溶液。 （3）一般肉料：先按照005%01%的用量向肉料中添加山梨酸或者山梨酸鉀，接著按照001%05%的用量加入C10或者C12脂肪酸甘油酸酯。另外，在肉料中加入亞硝酸鉀（用量為20ppm30ppm）和六偏磷酸鈉6。 （4）肉餡：按照008%01%的用量添加山梨酸，或者使用山梨酸和山梨酸鉀的混合物。（5）熟肌肉

14、：將熟雞肉放在山梨酸鉀保鮮溶液中浸泡30秒鐘，然后在4的條件下貯存，可以保鮮20天。3、特點(diǎn)：3.1 防霉效果良好。山梨酸及的防霉能力明顯高于及鹽類，山梨酸鉀的防霉效果是苯甲酸鈉的510倍。山梨酸的用量一般在0210克/千克之間。3.2 產(chǎn)品毒性低、安全性高。酸鹽的毒只是苯甲酸鹽的1/4.食鹽的1/2。山梨酸及鉀鹽在人體內(nèi)的安全使用范圍為：每天每千克體重的使用量不超過25毫克。3.3 不改變食品特性。山梨酸是一種不飽和，進(jìn)入人體后，參與人體的新陳代謝過程，代謝產(chǎn)物為二氧化碳和水。所以，山梨酸可以看作是食品的一部分，在食品中應(yīng)用，不會(huì)破壞食品的色、香、味和營養(yǎng)成分。3.4 應(yīng)用范圍寬廣。山梨酸及鉀鹽可以用于、酒、水產(chǎn)制品、醬腌菜等多種的防腐之中，且對水果保鮮也有效果。3.5 使用方便。在使用山梨酸及鉀鹽時(shí)，可以直接添加，也可以噴灑或者浸漬。正是由于其具有使用靈活的特點(diǎn)，所以，聯(lián)合國糧農(nóng)組織、以及、東南亞國家，都推薦山梨酸及鉀鹽作為多種食品的防腐保鮮劑。參考文獻(xiàn): 1 聞人華旦. 山梨酸的合成及應(yīng)用 J . 浙江化工, 1996,27( 4) : 13-14. 2 周家華, 黃慧民, 等. 山梨酸的合成路線 J . 中國食品用化學(xué)品, 1997, ( 2) : 31-32. 3 劉寶珠, 張曉華. 山梨酸合成新工藝研究 J . 化工時(shí)刊, 19