双乙酸钠的特性及应用
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双乙酸钠的特性及应用
专业:食品科学与工程
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双乙酸钠的特性及应用
龙安兰
西南大学食品科学学院食品科学与工程专业1班
摘要:本文概述了双乙酸钠(SDA)功能特性、合成方法及其在食品加工中的应用。
关键词:双乙酸钠;特性;合成;应用
Double acetic acid sodium characteristics and application
LONG An- lan
1st Class of Food Science and Engineering, College of Food Science,Southwest University
Abstract: This paper summarizes the double acetic acid sodium (SDA) functional characteristics, synthesis method and its application in food industry.
Keywords:Double acetic acid sodium(SDA); Characteristics; Synthesis; application
随着食品工业的发展,食品添加剂在食品工业中扮演了愈来愈重要的角色,各类添加剂的使用日益广泛,特别是在延长食品货架期、保证食品营养价值方面,目前在诸多防腐剂中使用较广泛是本甲酸盐和山梨酸盐,但山梨酸盐价格较贵,使用受到了经济成本的限制,苯甲酸盐毒性较大,在许多国家已被禁用,双乙酸钠作为联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)推荐使用的新型防腐剂,具有用量少、使用成本低、防腐效果好、安全可靠等优点,欧美国家已普遍使用。
1、双乙酸钠性质、质量标准及毒性
1.1双乙酸钠的性质
双乙酸钠,简称SDA,又名二醋酸一钠,是乙酸钠和乙酸的化合物,分子式CH3COONaC·H3COOH,为白色吸湿性晶体,略带醋酸气味,极易溶于水,是一种新型的高效、广谱抗菌防霉剂,尤其对黄曲霉素有较强的抑制作用,被广泛应用于食品和饲料等领域。
1.2双乙酸钠的抑菌机理及效果
双乙酸钠对各种真菌、霉菌具有很强的抑制及杀灭作用,能防止食品、粮食及饲料等产品生霉及腐败,具有用量少、成本低、无毒副作用等优点。双乙酸钠的抗菌作用源于其分子内的单分子乙酸。由于单分子乙酸与类脂化合物的相溶性较好,因而单分子
乙酸可以透过细胞壁,渗透进入菌类组织的细胞体中,干扰细胞间酶的相互作用,促使细胞内蛋白质变性,使菌体细胞死亡,从而起到防霉、抑菌的作用。双乙酸钠对黑曲毒、黑根霉、黄曲霉,绿色木霉的抑制效果优于山梨酸钾。
1.3双乙酸钠的质量标准
GB2760—2007规定了双乙酸钠的使用量和适用范围:防腐剂功能
1.4双乙酸钠的毒性
双乙酸钠无毒,每日允许摄入量为0~15mg/kg,小鼠经口致死量为3.31g/kg,大鼠为4.96g/kg,对人和牲畜无毒副作用。
2、双乙酸钠的合成方法
双乙酸钠的合成方法很多,有醋酸与醋酸钠反应法、冰醋酸与纯碱反应法、醋酸与碳酸钠反应法、醋酸与氢氧化钠反应法、醋酸一醋酐与碳酸钠反应法和醋酐与氢氧化钠反应法等。
2.1醋酸—醋酸钠法
又分气相法和液相法两种,反应方程式:
CH3COOH+CH3COONa →CH3COONa·CH3COOH
2.1.1气相法
该工艺最早是由德国开发的,生产过程为:以CCL4或N2微流体介质,CH3COOH 和CH3COONa在180~250℃的流化床反应器中反应生成双乙酸钠。该工艺生产能力大,但也有以下缺点:设备投资高,操作难度大,生产过程中会产生酸雾,污染环境,不适
合工业化生产。
2.1.2液相法
该工艺以水或乙醇为溶剂,将醋酸和醋酸钠按一定比例加入反应器,加热搅拌,反应生成双乙酸钠。
2.2冰醋酸与纯碱反应法
冰醋酸与纯碱在一定的温度下反应得到双乙酸钠,经冷却、结晶、干燥得产品。反应式为:
4HAC+Na2CO3→2Na A C·HAC+H2O+CO2
2.3醋酸—碳酸钠发法
反应介质有水和乙醇两种,工艺流程为:分两步,第一步,将醋酸和碳酸钠一定比例混合反应器生成醋酸钠,耗时短,瞬时即能完成;第二步,醋酸钠和醋酸反应生成双乙酸钠,反应时间较长。反应方程式为:
4 CH3COOH+Na2CO3 →2CH3COONa▪ CH3COOH+H2O+CO2
2.3.1水溶剂法
将醋酸和碳酸钠按摩尔比3.95:1加入反应器中,以水溶液为溶剂在75℃下搅拌反应1h ,然后冷却结品、干燥,得成品,母液全循环反应,产率收率在97%以上。该工艺成本低,无污染,原料利用率高,产品质量符合联合国粮贸组织和世界卫生组织(FAO/WHO)标准要求。
2.3.2乙醇溶剂法
在醋酸中逐渐加入碳酸钠,醋酸和碳酸钠的摩尔比为1:3.9,使其在乙醇作用下反应,反应温度为94℃,反应时间1h 。生成的产物经冷却结品、过滤、干燥,得到成品。该工艺原料易得,成品率高,但需配置溶剂回收装置。
2.3.3无溶剂法
醋酸和碳酸钠比例为3.8:3.9,90℃温度下反应150~180min,产物经冷却、结晶、过滤、干燥,的成品双乙酸钠,该反应因不使用任何溶剂,且无污染物排出,所得双乙酸钠质量达美国食品级标准。
2.4醋酸—氢氧化钠法
该方法不需外加溶剂,将醋酸和氢氧化钠以(2.08~2.18):1比例,于温度110℃下反应90~120min,然后以3℃/min冷却至25℃结晶,干燥得双乙酸钠晶体。此方法成本低,但反应温度高,工艺较复杂。反应式为: