1、精品文檔可編輯食品防腐劑-山梨酸的生產(chǎn)及應(yīng)用張儀秀 學(xué)號(hào)20114152001單位：武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院11級(jí)食品質(zhì)量與安全 2班福建省南平市武夷山市354300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 wellas the an tise ptic mecha nism and app licati on of sorbic acid.Key words : Sorb

2、ic acid 、Preservative 、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(duì)分子質(zhì)量為150.22.。是目前國(guó)際上公認(rèn)的毒性最低的防腐齊購(gòu)也是國(guó)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(shù)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(guó)家的應(yīng)用極為廣泛，而我國(guó)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

3、梨酸(是苯甲酸的1/4)在我國(guó)尚處于研究開(kāi)發(fā)階段。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),從發(fā)展上看，是山梨酸消費(fèi)的大市場(chǎng)。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(duì)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(jiǎn)單，產(chǎn)品易分離，但收率低，另

4、外由于所用原料丙二酸的生產(chǎn)三廢污染嚴(yán)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, 40!-：HCHO +合成路線:也（：H2（巴豆醛和乙醛縮合成山梨醛，在氧化銀催化下用02氧化成山梨酸。美國(guó)Un ion 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NiO 2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)品分離胺鹽催化下通過(guò)自身三個(gè)分子的縮合可得到山梨醛，進(jìn)而氧化成山梨酸。這是一條具有吸引困難。美國(guó)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,

5、在仲多，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:n削 0 hh+ ClhCOCILaCi 1.0 CHTHI）史打rCO0Na + l：HCh該法是在三氟化硼等催化劑的作用下，巴豆醛和乙烯酮在0C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(guó)內(nèi)外研究最多、最普遍采用的生產(chǎn)方法，美、日、德等國(guó)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

6、【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，巴豆醛是由乙醇氧化成乙醛，乙醛再縮合而得。該路線原料易得，但工藝流(白度)，為此,程長(zhǎng)，操作技術(shù)復(fù)雜。它的核心問(wèn)題是如何進(jìn)一步提高山梨酸的收率和質(zhì)量多年來(lái)許多外國(guó)公司不斷進(jìn)行改進(jìn)，申請(qǐng)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(guó)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，后者在酸性催化精品文檔2，劑作用下，開(kāi)環(huán)得到山梨酸。

7、該法是前聯(lián)邦德國(guó)開(kāi)發(fā)的合成路線，我國(guó)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 200 300毫克山梨酸鉀以及20 40毫克二氧化硫。（2）蘇打類飲料：按照0. 03% 0 . 04%的比例添加山梨酸。（3 ）鮮橘汁、山楂汁等飲料：按 照0.02%的比例添加山梨酸，可以將保存期延長(zhǎng)到6月。（4）其他類非酒精飲

8、料：按照0.04% 0. 05%的比例添加山梨酸。（2）在生產(chǎn)甜葡萄酒時(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二氧化硫的協(xié)同作用下才會(huì)發(fā)揮更大的作用。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中允許使用山梨酸， 但在使用過(guò) 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。山梨酸是一種不飽和脂肪酸， 無(wú)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繁殖，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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB15037-2006葡萄酒中規(guī)定最大允許量為200mg/L ，各級(jí)檢驗(yàn)機(jī)

9、構(gòu)均可以檢出山梨酸的存在和測(cè)定出它的添加量。但要注意的是，有些國(guó)家不允許進(jìn)口經(jīng)山梨酸處理過(guò)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。山梨酸的抗酵母能力會(huì)因?yàn)橐掖嫉拇婵删庉嬀肺臋n可編輯在而大大加強(qiáng)，但山梨酸的溶解度較小。 我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)過(guò)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(guò)除菌過(guò)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(qǐng)注意，不論用到多少劑量，山梨酸都沒(méi)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)，

10、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。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:根據(jù)酒的乙醇含量和酸度采用足夠量。被處理的葡萄酒已經(jīng)仔細(xì)澄清過(guò)，做過(guò)有效的除菌過(guò)濾。與酒的混合迅速而完全。.處理后，酒中的游

11、離二氧化硫含量一般在60mg/L 80mg/L，足以防止氧化和細(xì)菌生長(zhǎng)。2.2山梨酸在醬油、醬制品和腌菜中的應(yīng)用。(1)醬油：按照0. 01%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(zhǎng)霉變質(zhì)的問(wèn)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)

12、制品中的應(yīng)用（1 ）魚(yú)糕食品： 魚(yú)糕類制品的 pH 值在 6872之間。如果降低 pH 值，則會(huì)影響魚(yú)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(guò) 1 0克/千克。為了解決 pH 值和魚(yú)糕彈性相矛盾的問(wèn)題， 可以使用山梨酸和山梨酸鉀的混合物，也可以單獨(dú)使用山梨酸鉀。2）魚(yú)肉香腸：按照 01% 02%的用量向魚(yú)肉香腸中添加山梨酸和山梨酸鉀的混合物，30 C的情況下貯藏兩個(gè)星期，這種香腸不會(huì)變質(zhì)；而對(duì)照樣品在一個(gè)星期后就會(huì)變質(zhì)。當(dāng)將魚(yú)肉香腸的pH 值調(diào)節(jié)到小于 67 個(gè)星期而不變質(zhì)。 （ 3 ）魚(yú)干制品：這時(shí)，在10 15 C的溫度下，這種魚(yú)肉香腸可以保存類食品的干燥程度很高，

13、水分含量在 30% 以下的魚(yú)干制品，一般不會(huì)發(fā)生細(xì)菌腐敗問(wèn)題，山梨酸的用量但會(huì)產(chǎn)生霉變現(xiàn)象。 添加山梨酸， 可以有效防止魚(yú)干制品中霉變問(wèn)題的發(fā)生，為 10 克/千克。（4）熏魚(yú)制品：在熏魚(yú)制品上噴灑濃度為5%10% 的山梨酸鉀溶液，噴灑過(guò)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。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，001%05%的用量加制成香腸之后， 在香腸表面噴灑濃度為 5%的山

14、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 20ppm 30ppm ） 和六偏磷酸鈉 6。 （4）肉餡：按照 008% 0 1 %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：將熟雞肉放在山梨酸鉀保鮮溶液中浸泡30秒鐘,然后在4 C的條件下貯存，可以保鮮 20天。3、特點(diǎn):3.1防霉效果良好。山梨酸及鉀鹽的防霉能力明顯高于苯甲酸及鹽類，山梨酸鉀的防霉效果是苯甲酸鈉的5 10倍。山梨酸的用量一般在 0 . 2 1 . 0克/千克之間。0-3

15、.2產(chǎn)品毒性低、安全性高。山梨酸鹽的毒副作用只是苯甲酸鹽的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(guò)25毫克。3.3不改變食品特性。山梨酸是一種不飽和脂肪酸，進(jìn)入人體后，參與人體的新陳代謝過(guò)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(yíng)養(yǎng)成分。3.4應(yīng)用范圍寬廣。山梨酸及鉀鹽可以用于飲料、酒、調(diào)味品、肉制品、水產(chǎn)制品、醬腌菜等多種食品的防腐之中，且對(duì)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(guó)糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織、美國(guó)、英國(guó)、日本以及中國(guó)、東南亞國(guó)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.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.中國(guó)食品用化學(xué)品，1997, ( 2) : 31-32.3劉寶珠，張曉