1、食品防腐劑-山梨酸的生產及應用張儀秀 學號20114152001單位：武夷學院茶與食品學院11級食品質量與安全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路線,以及山梨酸特點和應用概況。關鍵詞：山梨酸、防腐劑、生產、應用。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、Preser

2、vative、Production.、application.引言 山梨酸( sorbic acid)是一種白色針狀或粉狀結晶。它是一種良好的防腐劑，化學名稱：2，4己二烯酸 分子式：C6H8O2 ，結構式為：CH3CH=CHCH=CHCOOK。相對分子質量為150.22.。是目前國際上公認的毒性最低的防腐劑。 也是國際糧農組織和衛生組織推薦的高效安全的防腐保鮮劑，廣泛應用于食品、飲料、煙草、農藥、化妝品等行業，作為不飽和酸，也可用于樹脂、香料和橡膠工業。作為食品添加劑,山梨酸在發達國家的應用極為廣泛,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

3、處于研究開發階段。我國是一個人口大國, 從發展上看,是山梨酸消費的大市場。它是一種良好的防腐劑，化學名稱：2，4己二烯酸 分子式：C6H8O2 ，結構式為：CH3CH=CHCH=CHCOOK。相對分子質量為150.22.。本文就其防腐機理合成方法及其應用作個綜述。1、山梨酸的生產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，產品易分離，但收率低，另外由于所用原料丙二酸的生產三

4、廢污染嚴重，價格貴，目前尚未工業化。 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 公司曾有專利報導, 第二步氧化反應的催化劑改用NiO2后收率可達88 % 。該法由于2, 4- 己二烯醛(山梨醛)有可能在不同部位發生氧化反應, 因而反應難以控制, 產物復雜, 產品分離困難。美國Union Carbide公司在70 年代以前采用此法生產, 后停產。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分子的縮合可得

5、到山梨醛,進而氧化成山梨酸。這是一條具有吸引力的合成路線, 值得投入力量進行攻關。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，生成己烯酸內酯，再經硫酸水解得到山梨酸。該法技術完善，收率較高(70%)，原料價廉易得，是目前國內外研究最多、最普遍采用的生產方法，美、日、德等國大都采用這條路線生產，只是催化劑和生產工藝上略有不同。缺點是原料乙烯酮有毒，生產步驟多，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

6、醛是由乙醇氧化成乙醛, 乙醛再縮合而得。該路線原料易得, 但工藝流程長, 操作技術復雜。它的核心問題是如何進一步提高山梨酸的收率和質量( 白度) , 為此, 多年來許多外國公司不斷進行改進, 申請了很多專利; 其技術先進, 收率高, 成本低; 所以這路線已成為目前國內外普遍采用的工業化生產路線, 也為世界上生產山梨酸的幾家大公司所采用; 只是在催化劑, 生產工藝和產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一丁內酯，后者在酸性催化劑作用下，開環得到山梨酸。該法是前聯邦德國開發的合成路線，我國在這方面的研究也取得一定進展。該法收率較高，是合成山梨酸的新途徑。1

7、.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，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。 應用。2、應用概況2.1 山梨酸在酒類和飲料中的應用。山梨酸在酒類和飲料中的應用。（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）其他類非酒精飲料：按照004%005%的比例添加山梨酸。（2） 在生產甜葡萄酒時，山梨酸是經常被當作防腐劑使用的。山梨酸的抗菌作用只有

8、在二氧化硫的協同作用下才會發揮更大的作用。在國家標準中允許使用山梨酸，但在使用過程中應注意標準的最高限量，不要超標。同時，要注意山梨酸和二氧化硫、酒精度的關系，從而充分發揮山梨酸的防腐作用。山梨酸是一種不飽和脂肪酸，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，在隔絕空氣時抑制效率更高；它能抑制酵母的糖發酵能力而不殺死它們。國家標準GB15037-2006葡萄酒中規定最大允許量為200mg/L，各級檢驗機構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，有些國家不允許進口經山梨酸處理過的葡萄酒，因此，在生產出口產品時一定要注意并了

9、解清楚。山梨酸的抗酵母能力會因為乙醇的存在而大大加強，但山梨酸的溶解度較小。我們在實際生產過程中，常會遇到使用山梨酸鉀的情況。筆者現按照標準規定的山梨酸的用量，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，供同行們使用時參考。請注意，不論用到多少劑量，山梨酸都沒有抗細菌的作用。雖然它能避免甜葡萄酒的再發酵，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。當山梨酸消失時，細菌污染的危險就會倍增，這時，葡萄酒具有一種不愉快的氣味，類似于香葉油味，因為已生成乙烯二醇。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，才能呈現出

10、滿意的效果。它可以加強后者的作用效果，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，往葡萄酒中添加時必須小心，要緩慢添加，強烈攪拌，使用循環泵充分混合均勻。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）.根據酒的乙醇含量和酸度采用足夠量。2）.被處理的葡萄酒已經仔細澄清過，做過有效的除菌過濾。3）.與酒的混合迅速而完全。4）.處理后，酒中的游離二氧化硫含量一般在60mg/L80mg/L，足以防止氧化和細菌生長。2.2 山梨酸在醬油、醬制品和腌菜中的應用。（1）醬油：按照001%的比例

11、添加山梨酸，在高溫季節放置70天，可以使醬油不發生長霉變質的問題。（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。用戶可以在產品灌裝之前，在加熱的情況下，加入相應濃度的山梨酸溶液。（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，添加量在10克/千克之內，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，添加量為0751克/千克。2.3 山梨酸及鉀鹽在水產制品中的應用（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。

12、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的混合物，也可以單獨使用山梨酸鉀。（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的情況下貯藏兩個星期，這種香腸不會變質；而對照樣品在一個星期后就會變質。當將魚肉香腸的pH值調節到小于6時，在1015的溫度下，這種魚肉香腸可以保存7個星期而不變質。（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，一般不會發生細菌腐敗問題，但會產生霉變現象。添加山梨酸，可以有效防止魚干制品中霉變問題的發生，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

13、溶液，噴灑過程可以在熏制前進行，也可以在熏制中或者熏制后實施。2.4 山梨酸在肉制品及香腸中的應用 （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：可以在剁肉環節，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

14、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的條件下貯存，可以保鮮20天。3、特點：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510倍。山梨酸的用量一般在0210克/千克之間。3.2 產品毒性低、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脂肪酸，進入人體后，參與人體的新陳代謝過程，代謝產物為二氧化碳和水。所以，山梨酸可以看作是食品的

15、一部分，在食品中應用，不會破壞食品的色、香、味和營養成分。3.4 應用范圍寬廣。山梨酸及鉀鹽可以用于飲料、酒、調味品、肉制品、水產制品、醬腌菜等多種食品的防腐之中，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，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，所以，聯合國糧農組織、世界衛生組織、美國、英國、日本以及中國、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: 1 聞人華旦. 山梨酸的合成及應用 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 . 化工時刊, 19