鸡蛋壳制丙酸钙及其组成测定
以蛋壳为原料直接法制备食品防腐剂丙酸钙的研究
（ 辽宁工业大 学化 学与环境 工程 学院 ， 辽宁 锦 州 １ ２ １ ０ ０ １ ）
摘要 ： 本文以鸡蛋壳为原料采 用直接合成法制备食 品防腐剂丙酸钙 ， 通过考察蛋壳粉粒度、 反应温 度、 丙酸用量、 反 应 时间、 固液 比等单 因素 的影响 ， 确 定 了食 品防腐剂 丙酸钙制备的最佳工 艺条
第２ ９ 卷第 ２ 期
２ ０ １ ５ 年３ 月
天
津
化
工
Ｖｏ １ ． ２９ Ｎｏ． ２ Ｍａ Ｌ２ ０１ ５
Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ 壳为原 料直接法制备食 品防腐剂丙酸钙 的研 究
吕雯秀 。 吴红梅 ， 王艳会 ， 张海博 ， 赵佳 ， 张笑然 ， 武月
件 。结 果表 明 ： 蛩 壳粉碎 粒 度 为 ２ ０ ０目、 反 应 温度 为 ６ ０ ｃ Ｉ 二 、 丙酸 用 量 为 １ ５ ０ ％、 反 应 时 间为 ４ ｈ 、 固液
比为 １ ： １ ５ ， 所 制得 的 丙酸钙 纯 度好 ， 产 率可 达到 ８ ３ ． ４ ３ ％。
关键词 ： 蛋 壳； 丙酸钙 ； 合成
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ － １ ２ ６ ７ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ０ ４
中 图分类 号 ： Ｔ Ｑ ２ ２ ５ ． １ ２ ３
文 献标 志码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ８ 一 ｌ ２ ６ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ １ １ － ０ ３
以鸡蛋壳制备丙酸钙
以鸡蛋壳制备丙酸钙秦建芳;弓巧娟;姚陈忠;宁笑笑;谭俊民【摘要】以废弃鸡蛋壳为原料制备食品添加剂丙酸钙,采用正交试验和单因素实验相结合的方法对制备丙酸钙的工艺条件进行了研究.正交试验确定了反应的主要影响因素依次为:反应温度＞反应时间,次要因素经统筹考虑后确定固液比1∶10、丙酸用量为理论值的150％.在此基础上单因素试验确定反应的最佳条件为:反应温度60℃,反应时间6.5h,产率为70.35％.通过原子吸收光谱法测得产品的纯度为96％.%Calcium propionate for food additive was prepared by egg shells. Optimal Conditions for preparation were obtained by orthogonal test and single - factor experiment. The main factors of the reaction were examined by orthogonal experiment. They were as follows; reaction temperature > reaction time. Secondary factors were selected as the solid - liquid ratio of 1 : 10 and the amount of propionic acid 150% of the theoretical value. The best conditions were determined by single -factor test: reaction temperature 60℃ , reaction time 6.5h, t he yield was 70.35%. The purity of product was 96% by atomic absorption spectrometry.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2013(039)001【总页数】3页(P96-98)【关键词】废弃鸡蛋壳;正交试验;单因素试验;丙酸钙;原子吸收光谱法【作者】秦建芳;弓巧娟;姚陈忠;宁笑笑;谭俊民【作者单位】康杰中学,山西运城,044000【正文语种】中文由废弃鸡蛋壳制备丙酸钙的工艺［1］，一般为高温煅烧法和直接反应法。
食品防腐剂丙酸钙的制备及质量检测
金属指示剂
在络合滴定中常选用一种能与金属离子生成有色络合 物的显色剂来指示滴定过程中金属离子浓度的变化。
M + In → MIn
颜色甲 颜色乙
MIn + Y → MY + In
颜色乙
颜色甲
应具备的条件： 1. 两种颜色应显著不同； 2. 显色反应灵敏、迅速，有良好的变色可逆性； 3. 显色络合物稳定性要适当，且要溶于水。
常用于标定EDTA的基准物质有：Zn，ZnO，Cu， CaCO3，Bi，MgSO4·7H2O，Ni，Pb等。
通常选其中与被测组分相同的物质作基准物质，标 定条件应尽可能与测定条件一致，以减少系统误差。
先配制CaCO3的标准溶液： CaCO3 + HCl ＝ CaCl2 + CO2 + H2O
generally regarded as safe
丙酸钙的性质
►化学式：Ca(CH3CH2COO)2
►外观：白色粉末或单斜结晶 ►溶解性：易溶于水。微溶于乙醇、甲醇。几
乎不溶于丙酮、苯 ►稳定性：在潮湿空气中易潮解 ►毒性：无毒 ►用途：食品、饲料防腐剂；化妆品防腐剂；
药用，治疗皮肤病。
丙酸钙的性质
面皿内侧于烧杯中 → 将烧杯中的溶液定量转移
至250mL容量瓶中，稀释至刻度并摇匀，贴好标
签。
③ EDTA标准溶液的标定 用移液管移取25.00mL钙标准溶液，于锥形瓶中， 依次加入20－30mL水，2mL镁溶液，10mL10％ NaOH溶液，少量的钙指示剂（米粒大小），摇匀 后用EDTA溶液滴定至由酒红色变为纯蓝色，且 半分钟不褪色，即为终点。平行滴定三份。
利用鸡蛋壳制备丙酸钙的研究
利用鸡蛋壳制备丙酸钙的研究
研究表明，鸡蛋壳可以用于制备丙酸钙，这是一种常用的骨质增生剂。
鸡蛋壳中含有大量的钙元素，是制备钙盐的理想原料之一。
以下将对
制备丙酸钙的方法以及优点进行详细阐述。
制备方法：
1. 将鸡蛋壳清洗干净，烘干后放入炉子中煅烧，使其燃烧10分钟左右。
2. 将煅烧好的鸡蛋壳碾碎成粉末状。
3. 明矾、碳酸钙等化学原料与鸡蛋壳粉末混合，备用。
4. 将备好的混合物加入水中，不断搅拌至完全溶解，制成溶液状。
5. 将溶液慢慢加入手套箱中的钙化器中，反应20-30分钟左右，让其中的丙酸钙沉淀至底部。
优点：
1. 鸡蛋壳是一种天然材料，原材料易获取，无污染，制备过程更环保。
2. 在制备丙酸钙的过程中，鸡蛋壳经过烘烤可以去除大部分有机杂质，并能够使鸡蛋壳内的钙元素部分转化为氧化钙，更便于溶解和反应。
3. 鸡蛋壳含有丰富的钙元素以及其他微量元素，利用鸡蛋壳制备出的
丙酸钙更加纯净、无污染，更符合人体对钙的需求。
综上所述，利用鸡蛋壳制备丙酸钙具有简便、环保、纯净等优点，未
来可望得到更广泛的应用。
其中需要注意的是，制备过程中需要保证操作环境干净卫生，并控制好反应参数，以确保制备出的丙酸钙质量优良。
丙酸钙制备
蛤壳先用自来水清洗,除去粘附的杂质。然后用0.5mol·L-1的盐酸溶液搅拌浸泡 3 min ,再用清水漂洗,除去贝壳表面的色素层和少量可溶性有机质。晾干,粉碎后,在110 ℃下干燥除水约1 h.称取一定量的上述已干燥的贝壳于瓷坩埚中,送入马弗炉中,于1 000 ℃下煅烧1 h ,蛤壳即转变成白色的贝壳粉( 氧化钙)。称量,测定有效氧化钙的含量[8]将已制好的氧化钙加入一定量的水,制得石灰乳。逐量加入丙酸,不断搅拌,加热至70 ℃,待反应体系逐渐变为澄清,冷却抽滤。除去未反应的固体和杂质,得到澄清透明的液体。将上述的滤液水浴加热浓缩至粘稠状。将固体放到干燥箱里,在120 ℃下脱水2 h ,得到白色固体粉末,稍带丙酸气味。
关键词：食品防腐剂、丙酸钙、制备、杀菌
一、防腐剂
1、概述
食品防腐剂是能防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保质期的添加剂。因兼有防止微生物繁殖引起食物中毒的作用，又称抗微生物剂。它的主要作用是抑制食品中微生物的繁殖。
食品防腐剂是抑制物质腐败的药剂。即对以腐败物质为代谢底物的微生物的生长具有持续的抑制作用。重要的是它能在不同情况下抑制最易发生的腐败作用，特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。
[9]刘爱文，陈 忻,吴瑞芳，用毛蛤壳制备柠檬酸钙、丙酸钙的研究，应用科技，2001,11,28（11）；
[10]蓝尉冰，韩 鑫，覃银松，苗建银，陈美花，张自然，甘 雄，牡蛎壳制备丙酸钙的工艺研究，钦州学院学报，2014,2,29（2）；
[11]李峰，以牡蛎壳为原料制备食品级添加剂丙酸钙的工艺研究，2008，化学工艺；
[5]何光华，新型食品添加剂丙酸钙，四川食品与发酵，1994,1；
[6]高新，杨德玉，王小刚，李峰，梅笑冰，范峥，无毒食品防腐剂丙酸钙的制备，食品科学，2009,30,（16）
鸡蛋壳制备丙酸钙
4)待鸡蛋壳被灼烧成白色时，取出坩埚，待冷却后，将其转入到研钵中进行 研磨,将其研细; 5)在电子天平天平上称取3.00g药品，转入到100ml的烧杯中，加入40ml蒸馏水， 在不断地搅拌下生成石灰乳，再加入12ml13mol /L丙酸溶液，并不断搅拌，待 液体澄清后进行过滤； 6)将滤液转入到蒸发皿中，在90℃的恒温水浴锅中进行蒸发，待到液体产生 晶膜时，停止加热，冷却结晶； 7)称量滤纸后将结晶后的液体在进行过滤； 8)把滤纸放到120℃的干燥箱中进行烘干（两个小时），待烘干好后，取出冷 却，待冷却到室温时，进行称量，计算产率； 9)用FT-IR仪测定产物的红外光谱； 10)实验结果g放到250ml的烧杯中加入蒸馏水进行洗涤去除杂质后加入一定温度的热水恒温40缓慢加入2ml分离剂浓度为12moll的hcl溶液搅拌放置1h回收水面漂浮的蛋壳膜并水洗鸡蛋壳
鸡蛋壳制备丙酸钙
一、实验背景 二、实验目的 三、实验原理 四、实验仪器及材料 五、实验步骤 六、结果与讨论
二、实验目的
1.了解变废为宝理论； 2.学会高温煅烧的实验方法； 3.学会设计性试验的思路的方法； 4.学会查阅文献和正确利用网络资源的方法； 5.掌握重结晶技术； 6.掌握中和法制备丙酸钙； 7.掌握丙酸钙的表征方法。
三、实验原理
蛋壳中CaCO3的含量高于90%，因蛋壳是生物组织，无毒，所以用蛋壳 制备的丙酸钙是无毒的。可作为钙强化剂，用于食品添加。 鸡蛋壳经 高温煅烧后，得到灰分氧化钙，加水生成氢氧化钙，在用丙酸中和， 反应后丙酸钙 CaCO3 = CaO + CO2↑ CaO + H2O = Ca(OH)2 Ca(OH)2 + 2CH3CH2COOH = Ca(CH3CH2COO)2 + 2H2O
蛋壳为基本原料制备丙酸钙
蛋壳为基本原料制备丙酸钙以蛋壳为基本原料制备丙酸钙的方法有两种，一种方法是将蛋壳在1050℃下煅烧2h15min，使蛋壳中原有的主要成分CaC03成为CaO，然后再与丙酸反应成丙酸钙15’；另一种方法是直接用蛋壳与丙酸反应制备丙酸钙。
前一种方法由于需要在高温下煅烧，能耗大、成本高，而且在煅烧过程中会产生大量C02污染环境，并破坏了蛋壳的天然活性；后一种方法产率却比较低。
因此以研究蛋壳为基本原料如何用直接法制备丙酸钙，提高丙酸钙产率，使其成为一种既节省能源，又降低成本，同时有利环保的工业生产方法，成为当务之急。
1 实验所需原料及设备蛋壳(蛋粉厂的下脚料)，丙酸(A．R)，盐酸(A．R)搅拌器：JJ—1型精密电动搅拌器，深圳国华仪器厂电炉：600W，开启式电炉，西安土门日用电器厂真空泵：SHBⅢ循环水式多用真空泵，郑州长城仪器厂烘箱：10lA3型烘箱，上海市实验仪器总厂粉碎机2．2 工艺路线1％的丙酸水溶液丙酸 + +粉碎——壳膜分离一中和反应一过滤一浓缩一千燥一成品2．3 生产工艺1．粉碎：将下脚料蛋壳去除杂质，用机械粉碎机粉碎，过筛。
2． 2．壳膜分离：称取一定量蛋壳粉置于烧杯中。
常温常压下，加入一定量的水和分离剂，搅拌，放置，上层溶液中漂浮有分离出的蛋膜，沉淀即为分离的蛋壳，倾出上层溶液，将其抽滤回收，回收的滤液再加入到沉淀中，以备反应。
3．中和反应：将上述溶液在搅拌下逐渐加入一定量的丙酸，在常温常压下反应一定时间，得产品丙酸钙。
4．分离提纯：将上述反应液进行抽滤，便得到成品溶液及少量残渣。
用水以少量多次原则洗涤残渣，将残渣循环使用。
将成品溶液蒸发、干燥，便得到白色鳞片状结晶丙酸钙。
5，含量测定：产品中丙酸钙含量的测定采用GB6225—86的标准方法测定。
3 各工艺条件的讨论3．1 壳膜分离条件的确定取5g已粉碎的蛋壳粉用一种分离剂水，在常温常压下设定不同的搅拌时间、静止时间反应，然后减压抽滤，在120℃下烘干2h，便得到分离的壳和膜的重量。
丙酸钙的制备实验综述
丙酸钙的制备实验综述丙酸钙简介丙酸钙是一种新型食品添加剂，在食品工业上主要用作防霉保鲜剂，可以延长食品保鲜期。
它对霉菌、好气性芽孢杆菌和革兰阴性菌有很好的杀灭效果，对酵母菌无害，对人无毒、无副作用，还可以抑制黄曲霉素的产生，防腐作用良好，其毒性远低于我国广泛应用的苯甲酸钠，较山梨酸钾便宜得多，故可在食品中较多的添加，可广泛用于面包、糕点、酱油、豆制品、果酱及罐头等食品的防霉、防腐，不会改变原产品的品格和风味。
因此日本和美国早在20世纪60年代已普遍使用，取代毒副作用较大的苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠等在食品中添加位置。
据联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO ）报道，丙酸钙和其他脂肪酸一样可以通过代谢作用被人体吸收，供给人体必须的钙，这是因为丙酸钙在人体内水解成丙酸和钙离子，其丙酸是牛奶和牛、羊肉中常见的脂肪酸成分，而钙离子还有补钙作用，它们都可以作为营养物质被人体吸收，这一优点是其它防腐剂所无法相比的。
在国外也可作为饲料防腐剂。
丙酸钙还可以作为药用，做成分散剂和软膏，对寄生性霉菌引起的皮肤病有较好的疗效。
随着人们生活水平的提高和食品工业的发展，大量含有钙源的生活废弃物如蛋壳、贝壳、动物骨骼等会造出环境污染。
利用这些生活废弃物来生产丙酸钙可以变废为宝。
丙酸钙基本信息丙酸钙，化学式Ca COO CH CH 223)(，相对分子质量186，为白色结晶性粉末，熔点C ︒400（分解），无臭或具有微特臭。
对光和热比较稳定，C ︒210~200无水盐发生相变，在C ︒340~330分解为碳酸钙。
易溶于水，微溶于甲醇和乙醇，几乎不溶于丙酮和苯。
10%丙酸钙水溶液的pH 等于7.4 。
1.实验部分1.1实验原理利用经过物理粉碎的牡蛎粉和丙酸反应其反应的方程式是： 2CH 3CH 2COOH + CaCO 3 ＝ Ca(CH 3CH 2COO)2 + CO 2 ↑+ H 2O 然后经过一系列的减压过滤，蒸馏等过程进行分离即可得到产物丙酸钙。
02.丙酸钙的制备与分析
实验教学教案用纸利用蛋壳制备丙酸钙及其组成测定（8学时）一、实验目的1.了解防腐剂的相关知识清楚丙酸钙作为防腐剂的优点；2.了解丙酸钙性质和制备原理及方法；3. 掌握减压过滤及蒸发浓缩的实验方法；4. 掌握EDTA的标定，产品纯度的测定及相关的分析方法；二、实验原理丙酸钙是我国近几年发展起来的一种新型食品防腐剂，它对霉菌、好气性芽孢杆菌、革兰式阴性菌有很好的杀灭作用，还可抑制黄曲霉素的产生，因而广泛用于面包、糕点和奶酪的保存剂和饲料的防腐剂。
随着人民生活水平的提高和食品工业的发展，鸡蛋的消耗量大幅度增加。
由于目前国内对鸡蛋壳资源的利用率还很低，人们利用了可食用部分即蛋清、蛋黄，大量鸡蛋壳被扔弃，对环境造成了很大污染。
初步估计一个中等城市每月所扔弃的蛋壳总量约为50-80吨。
如能充分利用，不仅可变废为宝为社会增加财富，还可减少对环境的污染。
以蛋壳为基本原料制备丙酸钙的方法有两种，一种方法是将蛋壳在1050℃下煅烧方法由2h15min，使蛋丙酸反应成丙酸钙；另一种方法是直接用蛋壳与丙酸反应制备丙酸钙。
前一种于需要在高温下煅烧，能耗大、成本高，而且在煅烧过程中会产生大量C02污染环境，并破坏了蛋壳的天然活性；后一种方法产率却比较低。
因此以研究蛋壳为基本原料如何用直接法制备丙酸钙，提高丙酸钙产率，使其成为一种既节省能源，又降低成本，同时有利环保的工业生产方法，成为当务之急。
三、实验试剂与仪器试剂：钙指示剂、10%的氢氧化钠、EDTA、去离子水、丙酸、鸡蛋壳。
仪器：烧杯（250mL）、玻璃棒、水浴锅、分析天平、量筒、水泵、抽滤瓶、布氏漏斗、表面皿、电炉、容量瓶（100mL）、锥形瓶（250mL）、移液管（25mL）、碱式滴定管、石棉网、烘箱、滤纸、粉碎机、筛子（80目）、玻璃珠实验教学教案用纸四、实验内容（一）丙酸钙的制备及产率计算1. 粉碎：将下脚料蛋壳去除杂质，用机械粉碎机粉碎，过筛2.壳膜分离：称取5-8g蛋壳粉置于烧杯中。
食品防腐剂丙酸钙的制备
食品防腐剂丙酸钙的制备一、实验目的1.学会用鸡蛋壳、蛤喇壳、牡蛎壳、扇贝壳等制备丙酸钙的方法。
2.掌握减压过滤，蒸发浓缩和重结晶的实验方法。
3.树立变废为宝综合利用的意识。
二、实验原理1.丙酸钙（CalciumPropionate），Ca(CH3CH2COO)2，性状白色结晶性粉末，熔点400℃以上（分解），无臭或具轻微特臭。
可制成一水物或三水物，为单斜板状结晶，可溶于水（1g约溶于3mL水），微溶于甲醇、乙醇，不溶于苯及丙酮。
10%水溶液pH等于7.4。
对热和光稳定。
在200~210℃无水盐发生相变，在330~340℃分解为碳酸钙。
它是我国近些年来发展起来的一种食品防腐剂，。
丙酸钙不仅可以延长食品的保质期，而且可以在体内水解成丙酸和钙离子，其中丙酸是牛奶和牛羊肉中常见脂肪酸成分，钙离子有补钙的作用，它们都可以作为营养物质被人体吸收。
2.蛋壳、贝壳的主要成分：93%CaCO3,1.0%MgCO3,2.8%MgHPO4及3.2%的有机物。
因为它们是生物组织无毒，所以用它们制备丙酸钙天然无毒，成本低，反应工艺简单，易得合格产品，起到变废为宝保护环境的作用。
3.利用蛤喇壳制备丙酸钙：蛤喇壳洗净晾干后（去除表层吸附物质），破碎100目与过量的丙酸反应得到丙酸钙：反应原理式为：CaC03+2CH3CH2COOH—- [CH3CH2COO]2Ca+H20+C024 .标定EDTA原理：用EDTA络合滴定法以CaC03作为基准试剂，用1：1的HCl 溶解，调节PH>12，以钙指示剂作为指示剂，终点颜色变化为有酒红色变为蓝色。
反应原理式为：Ca2++EBT(蓝)=Ca-EBT（红）Ca2++Y=CaYCa-EBT+Y=CaY+EBT(蓝)5.丙酸钙的检验原理：用EDTA络合滴定法测定钙的含量，取一定的样品配成溶液，用标定好的EDTA直接滴定，调节PH>12，以钙指示剂作为指示剂，终点颜色变化为有酒红色变为蓝色。
食品防腐剂丙酸钙的制备
食品防腐剂丙酸钙的制备实验报告班级：应101-3指导老师：贺萍组员：王翠翠（食品防腐剂丙酸钙的制备【前言】丙酸钙是我国近几年发展起来的一种新型食品防腐剂，它对霉菌、好气性芽孢杆菌、革兰式阴性菌有很好的杀灭作用，还可抑制黄曲霉素的产生，因而广泛用于面包、糕点和奶酪的保存剂和饲料的防腐剂。
随着人民生活水平的提高和食品工业的发展，鸡蛋的消耗量大幅度增加。
由于目前国内对鸡蛋壳资源的利用率还很低，人们利用了可食用部分即蛋清、蛋黄，大量鸡蛋壳被扔弃，对环境造成了很大污染。
初步估计一个中等城市每月所扔弃的蛋壳总量约为50-80吨。
如能充分利用，不仅可变废为宝为社会增加财富，还可减少对环境的污染。
对鸡蛋壳组成成分的分析证明：蛋壳中主要成分为CaCO3，另外含有少量有机物、P、Mg、Fe及微量Si、Al、Ba等元素。
以蛋壳为基本原料制备丙酸钙的方法有两种，一种方法是将蛋壳在1050℃下煅烧2h15min，使蛋丙酸反应成丙酸钙；另一种方法是直接用蛋壳与丙酸反应制备丙酸钙。
前一种方法由于需要在高温下煅烧，能耗大、成本高，而且在煅烧过程中会产生大量C02污染环境，并破坏了蛋壳的天然活性；后一种方法产率却比较低。
因此以研究蛋壳为基本原料如何用直接法制备丙酸钙，提高丙酸钙产率，使其成为一种既节省能源，又降低成本，同时有利环保的工业生产方法，成为当务之急。
【实验目的】1.了解防腐剂的相关知识清楚丙酸钙作为防腐剂的优点；2.了解丙酸钙性质和制备原理及方法；3. 掌握固体试样的粉碎方法，过筛要求，减压过滤及蒸发浓缩的实验方法；4. 掌握EDTA的标定，产品纯度的测定及相关的分析方法；5. 掌握重结晶技术。
【实验原理】1.丙酸钙，Ca(CH3CH2COO)2，性状白色结晶性粉末，熔点400℃以上（分解），无臭或具轻微特臭。
可制成一水物或三水物，为单斜板状结晶，可溶于水（1g 约溶于3mL水），微溶于甲醇、乙醇，不溶于苯及丙酮。
10%水溶液pH等于7.4。
利用蛋壳制备丙酸钙的研究
利用蛋壳制备丙酸钙的研究近年来，环境保护和可持续发展已成为全球热点和重要议题。
许多研究者开始探索利用废弃物或廉价资源生产高附加值产品的方法。
而蛋壳，作为重复使用几率极低的生物质废弃物，由于其结构特点，在世界上受到了广泛的关注和研究。
丙酸钙是一种广泛应用于消费品、食品、医药等领域的化学品。
它有良好的生物相容性和生物降解性，是一种理想的仿生材料。
传统的丙酸钙制备方法需要较高的能源消耗和耗费昂贵的原材料，同时制备过程中会产生大量的二氧化碳排放。
因此，寻找一种可持续和环保的丙酸钙制备方法具有重要意义。
众所周知，蛋壳是由钙质组成的，其中大约有95%的部分是碳酸钙。
因此，利用废弃的蛋壳制备丙酸钙是一种充分利用资源的方法。
第一步，蛋壳先被热处理以消毒和去除有机杂质。
然后，蛋壳经过物理或化学处理分离出主要成分——碳酸钙。
最后，通过化学反应制备丙酸钙。
其中，碳酸钙的分离是关键步骤之一。
一些研究报道了多种方法如酸处理、微波辅助、超声辅助等将蛋壳中的碳酸钙分离出来。
酸处理方法是被广泛使用的一种方法，它可以快速和有效地将碳酸钙从蛋壳中提取。
例如，将蛋壳用硝酸处理可以快速提取出碳酸钙，随后对碳酸钙进行酸解，得到粒径小于100nm的无定形钙粉。
制备丙酸钙时，可选择将硝酸处理过的碳酸钙直接风干，随后煅烧得到纯净的氧化钙，再与丙酸反应得到丙酸钙。
其它制备方法也包括了直接将碳酸钙与丙酸悬浮液加热反应制备丙酸钙，以及采用高压反应器和超声波辅助等制备丙酸钙的方法。
除了制备丙酸钙，还有一些研究者通过改变碳酸钙的形态以增加丙酸钙的产率。
例如，通过热处理和超声波辅助将碳酸钙转换成次立方体和纳米管器等结构形态后，制备丙酸钙的产率明显提高。
此外，采用超临界流体技术制备丙酸钙也是一种较新的、绿色环保的方法。
总体而言，利用蛋壳制备丙酸钙，除了充分利用资源外，还能降低环境污染和减少能源消耗。
虽然目前相关研究仍然处于起步阶段，但随着可持续发展的理念逐渐深入人心，相信使用废弃物作为资源制备高附加值产品的方法将越来越受到重视和应用。
由鸡蛋壳制取丙酸钙及其防霉效果的研究
鉴于丙酸钙具有良好的防腐作用，而蛋壳中又 富含碳酸钙，因此由蛋壳制取丙酸钙化合物及对其 防霉作用的研究具有极为重要的意义。
二、国内外研究现状
• • • 利用轻质石脑油直接氧化制醋酸时的副产品而制取丙酸。 利用轻质石脑油直接氧化制醋酸时的副产品而制取丙酸。再使其与碳酸钙 反应得到丙酸钙。 反应得到丙酸钙。 用瓦克法制取丙酮时的副产物丙醛氧化而制的丙酸， 用瓦克法制取丙酮时的副产物丙醛氧化而制的丙酸，再使丙酸与碳酸钙反 应制得丙酸钙。 应制得丙酸钙。 乙醇与一氧化碳在三氟化硼等催化剂存在下，于高温， 乙醇与一氧化碳在三氟化硼等催化剂存在下，于高温，高压条件下反应制 得丙酸：CH3CH2OH+CO→→CH3CH2COOH丙酸与碳酸钙反应生成丙 →→CH3CH2COOH 得丙酸：CH3CH2OH+CO→→CH3CH2COOH丙酸与碳酸钙反应生成丙 酸钙。 酸钙。 将乙烯，一氧化碳和水蒸气在铁，镍等催化剂存在下，于高温， 将乙烯，一氧化碳和水蒸气在铁，镍等催化剂存在下，于高温，高压 条件下反应制取丙酸，其反应如下式： 条件下反应制取丙酸，其反应如下式： CH2=CH2+CO+H2O→ CH2=CH2→→ →→CH3CH3CH2COOH CH2=CH2→→CH3CH2CHO 然后用碳酸钙中和，制取丙酸钙： →CH3CH2COOH 然后用碳酸钙中和，制取丙酸钙： 2CH3CH2COOH+CaCO3→→(CHCHCOO)2Ca+CO2↑ 2CH3CH2COOH+CaCO3→→(CHCHCOO)2Ca+CO2↑+H2O →→(CHCHCOO)2Ca+CO2
2010.12－2011.03 汇总文献，确定实验 思路和工作程序 2011.03－2011.10 处理实验样品，收集 并整理实验数据 2011.10－2011.12 撰写结项报告，整理 研究成果
丙酸钙制备实验报告
一、实验目的1. 了解丙酸钙的性质、制备原理和方法。
2. 掌握使用蛋壳作为原料制备丙酸钙的实验操作步骤。
3. 学习丙酸钙的提纯和干燥方法。
4. 分析实验过程中可能出现的问题及解决方法。
二、实验原理丙酸钙（化学式：C4H6CaO4），是一种白色结晶粉末，具有无臭味或轻微的丙酸气味，易溶于水，不溶于丙酮。
丙酸钙是一种高效低毒的食品防腐剂，广泛应用于食品、饲料及其原料的防腐中。
本实验采用蛋壳作为原料，通过酸碱中和反应制备丙酸钙。
蛋壳的主要成分为碳酸钙（CaCO3），在酸的作用下，碳酸钙与丙酸反应生成丙酸钙、水和二氧化碳。
反应方程式如下：CaCO3 + 2CH3CH2COOH → (CH3CH2COO)2Ca + H2O + CO2↑三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜鸡蛋壳、丙酸、蒸馏水、硫酸、无水硫酸钠、布氏漏斗、烧杯、玻璃棒、电子天平、烘箱、干燥器等。
2. 实验仪器：分析天平、滴定管、锥形瓶、移液管、酸式滴定管、碱式滴定管、电热恒温水浴锅、容量瓶、移液器等。
四、实验步骤1. 蛋壳处理：将新鲜鸡蛋壳清洗干净，晾干，然后用粉碎机将蛋壳粉碎成粉末。
2. 溶解：取一定量的蛋壳粉末，加入适量的蒸馏水，搅拌均匀，使蛋壳粉末充分溶解。
3. 中和：向溶解后的蛋壳溶液中加入适量的丙酸，搅拌均匀，直至溶液pH值达到中性。
4. 沉淀：将中和后的溶液过滤，收集滤液。
5. 提纯：将滤液加入适量的无水硫酸钠，搅拌均匀，使丙酸钙充分沉淀。
6. 滤出沉淀：将沉淀物用布氏漏斗过滤，收集沉淀。
7. 干燥：将收集到的沉淀物放入烘箱中，于60℃下烘干2小时，取出后放入干燥器中冷却至室温。
8. 称量：将干燥后的丙酸钙称量，计算产率。
五、实验结果与分析1. 实验结果：制备得到的丙酸钙为白色结晶粉末，无臭味或轻微的丙酸气味，易溶于水。
2. 实验分析：（1）实验过程中，蛋壳粉末的粒度对丙酸钙的产率有一定影响。
粉末粒度越小，溶解度越高，丙酸钙产率越高。
丙酸钙实验报告
实验部分（直接法）
1 实验所需原料及设备 鸡蛋壳，6mol/L盐酸(A〃R)，丙酸(A〃R)，10％NaOH， PH＝10的氨缓冲溶液，钙指示剂 DHG-9123A型电热恒温鼓风干燥箱 81-2型恒温磁力搅拌器 SHB-3循环水多用真空泵 PL4001分析天平 XP-201透射偏光显微镜 电子天平
丙酸钙介绍及工业常用制备方法
1 丙酸钙的生产方法比较简单，为酸碱中和法。国外有关
专利报道：有液相法和浆料研磨法。液相法设备比较简单， 反应容易控制，输送、计量比较方便，产品质量较易保证， 国内外基本上采用此工艺路线生产。故本项目采用国内开发 的以丙酸和石灰乳为原料中和反应生产丙酸钙的工艺技术方 案。
丙酸钙实验报告
鸡蛋壳制备丙酸钙
前沿
制备方法
问题与讨论
前沿
• 1 前言 • 丙酸钙作为一种新型食品防腐剂，它对霉菌，好气性芽孢杆菌，革兰式阴性
菌，特别是对使面包生成丝状黏质细菌有很好的杀灭作用，但对酵母几乎没 有作用。同时其毒性极低，在防霉的同时，还可抑制黄曲霉素的产生，为防 霉防腐杀菌剂，能耐高温而不分解，广泛用于食品、烟草、医药行业。也可 用于丁基橡胶，防止老化和延长使用寿命，是理想的防霉、防腐剂。在食品 行业中，与其它防腐剂相比较更能延长食品的保鲜存放期。在面包及糕点、 果冻、蜜饯、果酱、糖果、饮料、酱油中都可使用因而广泛用于面包，糕点 和奶酪的保存剂和饲料的防腐剂。它已经被美国、欧洲共同体、法国、英国、 德国、以及中国等数十个国家允许使用。需要量逐年增加，美国在1987年已 经达到13200吨，日本1981年丙酸盐产量为3000余吨，并规定每公斤面包或 糕点中丙酸钙用量为3.15克（按丙酸计为2.5克）。 有人做过相关的防腐剂测试实验：分别用丙酸钙、DHA、苯甲酸钠用于面包 进行对照实验用量均为0.3%。结果空白组6天、苯甲酸钠组10天、DHA组12 天开始长霉，而丙酸钙组30天不长霉。可见丙酸钙是一种安全、高效的食品 防腐剂。此外，丙酸钙也是重要的饲料添加剂，日本、美国和欧洲共同体都 将丙酸作为法定的饲料添加剂，用于防止饲料发霉变质。
鸡蛋壳为原料制备丙酸钙流程路线及方程式
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丙酸钙的制备
一、实验目的1.了解丙酸钙性质和制备原理及方法。
2.学会用鸡蛋壳制备丙酸钙。
3.掌握过滤、减压过滤和重结晶的实验方法。
4.掌握EDTA的配制以及标定。
二、实验原理丙酸钙是我国近些年来发展起来的一种食品防腐剂，它不仅可以延长食品的保质期，而且可以在体内水解成丙酸和钙离子，其中丙酸是牛奶和牛羊肉中常见脂肪酸成分，钙离子有补钙的作用，它们都可以作为营养物质被人体吸收。
丙酸钙(calcium propionate)的分子式为(CH3CH2COO)2Ca，白色轻质鳞片状结晶颗粒或粉末，无臭，无味或略带异味，熔点400℃以上，对热和光稳定，可制成一水物或三水物，为单斜板状结晶。
有吸湿性，易溶于水，微溶于甲醇、乙醇，不溶于苯及丙酮，10%水溶液pH为7.0~9.0。
在200~210℃无水盐发生相变，在330~340℃分解为碳酸钙。
其实，制备丙酸钙有许多方法，本实验主要利用鸡蛋壳与丙酸直接反应来制备丙酸钙，反应方程式为：2CH3CH2COOH+CaCO3=(CH3CH2COO)2Ca+CO2+H2O基本工艺路线为：粉碎——壳膜分离——中和反应（加入丙酸）——过滤——加热浓缩——减压抽滤——干燥——成品。
三、试剂及仪器仪器：烧杯（250mL、100ml）、玻璃棒、水浴锅（50摄氏度）、分析天平、量筒（50ml、20ml）、减压抽滤机、抽滤瓶、布氏漏斗、普通漏斗、铁架台、表面皿、电炉、容量瓶（100mL、250ml）、锥形瓶（250mL）、移液管（25mL）、碱式滴定管、石棉网、烘箱、滤纸、粉碎机、目筛（80目）、小玻璃珠、胶头滴管、洗瓶、坩埚、研钵。
试剂：钙指示剂、10%的NaOH、1:1盐酸、EDTA、CaCO3、去离子水、丙酸、鸡蛋壳。
四、实验步骤【准备工作】1、预处理将收集到的鸡蛋壳用清水冲洗干净，除去表面的附着物及杂质，放在烘箱中烘干，壳膜分离。
2、粉碎过筛将分离好的鸡蛋壳先用研钵敲碎，再利用粉碎机进行粉碎，然后用80目筛子过筛，得到所需蛋壳粉末，装入玻璃瓶中，待用。
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鸡蛋壳制丙酸钙及其组成测定
作者：邓泽晟强金磊
摘要：
本文中我们讨论了关于丙酸钙的物理化学性质，以及丙酸钙实际市场应用，丙酸钙作为一种廉价，无害，还能补钙的新型防腐剂，有保鲜防腐的功能，本文主要介绍了它在酱菜中应用。
本文还列数几种制作丙酸钙的方法。
并综合优点设计了自己的试验，着重探讨了丙酸钙在不同温度，不同丙酸浓度，不同的固液比。
前言：
鸡蛋壳中含有大量钙，主要以碳酸钙形式存在，其余还有少量镁、钾和微量铁。
其中，碳酸钙的含量在90%以上,是钙的良好来源,而钙对人体有不可替代的生理功能。
鸡蛋壳中的钙是制取丙酸钙的有效原料。
丙酸钙别名初油酸钙，又名丙酸钙盐，商品名为丙酸钙，英文名为CalciumPropionate分子式（CH3CH2COO）2Ca 分子量为1 8 6.2 2【CAS号】4 07 5—81—4;【EI NECS号】2 2 3—7 9 5—8；丙酸钙为白色结晶或白色晶体粉末或颗粒，无臭或微有丙酸气味。
熔点400~ C 以上，对热和光稳定，有吸湿性，易溶于水，微溶于甲醇、乙醇，不溶于苯及丙酮。
10％水溶液pH为7.0—9.0。
在酸性条件下，产生游离丙酸，具有抗菌作用。
对酵母菌无害，对人体无害。
丙酸钙是近年来发展起来的一种新型的食品及饲料防腐剂，属酸性防霉剂，对霉菌、好气性芽孢杆菌和革兰氏阴性菌都具有很好的杀灭作用，可抑制黄曲霉素的产生，对人体无毒，广泛应用于面包、糕点等食品的防霉及蔬菜保鲜、植物保护等方面【1~2】。
目前，国内主要采用丙酸和氢氧化钙(Ca(OH)2)或碳酸钙(CaCO3) 反应制得丙酸钙。
鸡蛋壳是一种宝贵的天然生物资源，与其他钙源相比，受环境污染较少【3~4】，重金属含量极低，是一种良好的钙源，可作为新型钙制剂的原料【5~7】。
丙酸钙能有效抑制霉菌，也能抑制面团发酵时枯草杆菌的繁殖，对酵母菌无作用。
所以，广泛应用于面包中，抑制杂菌生长而基本不影响酵母菌发酵⋯。
脱氢醋酸钠对霉菌和酵母菌的抗菌能力很强，在较高剂量下也能抑制细菌(如假单胞菌、葡萄球菌、大肠杆菌)的生长，抑菌作用不受PH的影响，受热的影响较小，适合于焙烤食品。
山梨酸钾主要抑制霉菌、酵母菌和好气性细菌(沙门氏菌、大肠杆菌、假单胞菌)的生长，对乳酸菌无作用，是广泛使用的食品防腐剂；
各国使用丙酸钙范围及销量
酱菜加丙酸钙后防腐效果观察【8】
制备方法：
方法一：发酵法生产丙酸钙；
试验材料：菌株丙酸杆菌由南通职业大学化工系实验室筛选得到。
培养基种子培养基：葡萄糖20 g／L，蛋白胨5 g／L，酵母膏5 g／L，NaCl 5 g／L，pH 6．5；发酵培养基：蛋白胨10 g／L，酵母膏5 g／L，NaCI 3 g／t,，(NH4)2S04 5 g／L，KH2PO45 g／L。
试验方法：
首先，利用南通职业大学化工系实验室筛选得到的丙酸杆菌培养500 mL二级种子液，参照冯小海等【9】构建固定化纤维床反应器，利用5 mol／L的NaOH 溶液控制种子液pH 6．5，在35℃下，培养48 h后将反应器中的种子液替换为发酵培养基，即可实现在FBB中的固定化发酵。
不同葡萄糖浓度纤维床反应器
固定化发酵丙酸将丙酸杆菌固定于纤维床反应器，初始浓度分别为40、50、60、70、80g／L葡萄糖作为碳源，在35℃下，进行固定化发酵试验，考察其在不同葡萄糖浓度条件下进行丙酸发酵的情况。
氧化钙的制取：称取一定量的蛋壳于蒸发皿中，稍压碎后，送入箱式电炉，于900~C下，煅烧分解l~2h，得白色粉末(氧化钙)，称重并测定有效氧化钙的含量。
丙酸钙的生产将氧化钙研细，在不断搅拌下，缓慢加入一定浓度的丙酸水溶液，继续搅拌至溶液澄清得丙酸钙溶液，冷却后过滤，滤液进行透析，然后蒸发结晶，烘干得白色粉末状丙酸钙产品，称重并测定纯度。
【10】
优缺点评价：发酵法周期太长，丙酸还是用现场配置好的实验室标准溶液较好，煅烧法制氧化钙简洁方便，建议使用。
方法二：用丙酸直接制得。
壳膜分离：称取一定量的鸡蛋壳放入烧杯中，加入一定温度的热水，恒温缓慢加入分离剂，搅拌，放置，水洗，回收水面漂浮的蛋壳膜，蛋壳经水洗晾干后，于l10℃下烘干除水，粉碎得蛋壳粉。
中和反应：称取一定量的蛋壳粉放入烧杯中，再加入一定量的蒸馏水，在水浴加热及不断搅拌下，缓慢滴加丙酸，当反应过程中不再有气泡产生时，即表示中和反应已基本结束。
本文通过正交实验设计对影响反应的各种因素进行了探讨。
分离提纯：将上述反应液进行抽滤，便得到成品溶液，将成品溶液进行中和，蒸发和干燥，便得到白色固体粉末，用水进行重结晶，然后再蒸发水、干燥，便得到鳞片状白色结晶。
【11】
优缺点评价：利用盐酸脱膜工艺复杂，时间消耗大，不如煅烧法简洁，分离提纯工艺产率较高操作简洁。
方法三：丙酸脱膜制丙酸钙
1％的丙酸水溶液丙酸
↓↓
粉碎——→壳膜分离——→中和反应——→过滤——→浓缩——→干燥——→成品
粉碎：将下脚料蛋壳去除杂质，用机械粉碎机粉碎，过筛。
壳膜分离：称取一定量蛋壳粉置于烧杯中。
常温常压下，加入一定量的水和分离剂，搅拌，放置，上层溶液中漂浮有分离出的蛋膜，沉淀即为分离的蛋壳，倾出上层溶液，将其抽滤回收，回收的滤液再加入到沉淀中，以备反应。
中和反应：将上述溶液在搅拌下逐渐加入一定量的丙酸，在常温常压下反应一定时间，得产品丙酸钙。
分离提纯：将上述反应液进行抽滤，便得到成品溶液及少量残渣。
用水以少量多次洗涤残渣，将残渣循环使用。
将成品溶液蒸发、干燥，便得到白色鳞片状
结晶丙酸钙。
反应温度，反应时间，蛋壳细度，固液比正交数据表【12】
优缺点评价：该方法较好，残渣可重复利用，壳膜分离简单，不引如额外试剂，但是实验室操作可能周期较长，不建议使用。
本次实验设计：
氧化钙的制取：称取一定量的蛋壳于蒸发皿中，稍压碎后，送入箱式电炉，于900~C下，煅烧分解l~2h，得白色粉末(氧化钙)，称重并测定有效氧化钙的含量。
（本次直接使用老师给的）
丙酸钙的生产将氧化钙研细，取样m克在不断搅拌下，缓慢加入不同浓度的丙酸水溶液（Ⅰ(3ml丙酸+12ml水）/g灰质，Ⅱ(3ml丙酸+18ml水）/g灰质，Ⅲ(3ml丙酸+9ml水）/g灰质，Ⅳ(3ml丙酸+15ml水）/g灰质），先加水搅成石灰乳再加丙酸，防止石灰水溶过程强放热使丙酸挥发。
在60’C下搅拌，反应60min 到溶液澄清，后蒸发结晶，烘干，称重。
取样灰质m克,加入(3ml丙酸+9ml水）/g灰质，在不同温度下（Ⅷ50’C,Ⅲ
60’C,Ⅸ70’C,Ⅹ80’C）继续搅拌至溶液澄清得丙酸钙溶液，反应60min后，冷却后过滤，滤液进行透析，然后蒸发结晶，烘干得白色粉末状丙酸钙产品，称重并用EDTA测定Ca含量，并测定纯度。
取样灰质m克,加入(3ml丙酸+9ml水）/g灰质，在不同温度下60min继续搅拌至溶液澄清得丙酸钙溶液，反应(Ⅴ40min,Ⅲ60min,Ⅵ80min,Ⅶ100min)后，冷却后过滤，滤液进行透析，然后蒸发结晶，烘干得白色粉末状丙酸钙产品，称重并用EDTA测定Ca含量，并测定纯度。
蛋壳——→水洗——→干燥——→粉碎——→煅烧——→丙酸
——→中和——→浓缩——→干燥——→粉碎——→成品丙——→称重
W=m实际/m理论*100%=（m实际/M丙酸钙）/（CaO%*m理论/M氧化钙）取18~20EDTA +300~400ml水——→溶解冷却，稀释到1000ml——→
取0.8~1g锌——→在150ml烧杯中，上盖上表面皿，从口加6mol/L HCl ——→溶解后稀释到250ml容量瓶——→取样滴定EDTA
m实际为测得的丙酸钙质量，m理论为灰分质量M为摩尔质量
综上，我们探讨了固液比，温度，反应时间对丙酸钙产率影响。
参考文献
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【3】李晓燕,华珞,王学东,王立群《大红山铜矿周围河流沉积物中铜、镉和铅的分布特征》[期刊论文]-《环境化学》 2009(2)
【4】王蕾,滕彦国,王金生,肖杰,张庆强,矫旭东《攀枝花尾矿库溪流中钒的分布及化学形态》[期刊论文]-《环境化学》 2009(3)
【5】宾冬梅,易诚,马美湖,罗仁志《利用蛋壳生产柠檬酸钙的初步研究》[期刊论文]-《现代食品科技》 2006(3)
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【7】段旭光,曾雷,宾冬梅,易诚《用蛋壳制备丙酮酸钙》[期刊论文]-《家禽科学》 2009(5)
【8】王玉前丙酸钙对酱菜的抑菌作用[期刊论文]-精细化工 1990（2）【9】冯小海，吴波，沈晓波，等．《利用纤维床反应器固定化发酵生产丙酸》[期刊论文]-《生物工程学报》，2008，24(6)：1075—1079．
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【11】宁明华，郝素娥：《利用蛋壳制备丙酸钙的研究》[期刊论文]-《化学研究与应用》-1999年11卷第1期
【12】徐敏，杨德玉：《利用蛋壳制备丙酸钙的一种新方法的研究》[期刊论文]-《中国食品添加剂》-2012（5）。