脫氫乙酸

常用的防腐劑

脫氫乙酸(DA,Dehydroacetic),別名α,γ-二乙醯基乙醯乙酸,固態呈白色或淡黃色結晶粉末,無臭、無味、熔點108~110℃,沸點270℃,是一種低毒高效防腐、防霉劑。在酸、鹼條件下均有一定的抗菌作用,尤其對黴菌的抑制作用最強。是一種有效的消毒劑。

簡介


DHA廣泛存在於許多深海魚油中,也存在於海洋藻類和某些陸地植物中。DHA是ω-3型不飽和脂肪酸,是機體營養必需脂肪酸。
脫氫乙酸屬於一種新型的化學防腐劑,是一種很重要的有機合成中間體,又是一種優良的增塑劑。自1940年發現它具有抗菌性以來,它和它的一些衍生物已被許多國家用作防腐劑。1949年美國批准其為食品防腐劑,日本20世紀70年代開始使用。目前脫氫乙酸及其一些衍生物已用於食品、紡織、造紙、橡膠、塑料、檔案以及工藝美術品等工業品的防霉防腐,收到很好的效果。
脫氫乙酸為性狀無色至白色針狀或板狀結晶或白色結晶粉末,分子式為C8H8O4,分子量168.15,無臭,微溶於乙醇和冷水,水溶液呈弱酸性。熔點108~111℃(升華),沸點269.9℃。

性質


氣味:無臭,略帶酸味。
溶解性:易溶於固定鹼的水溶液,難溶於水,1g約溶於35mL乙醇和5mL丙酮。其脫氫乙酸飽和水溶液pH等於4。
穩定性:對光、氧、熱很不穩定,易氧化、裂解,通常應加抗氧劑。還可添加卵磷脂、右旋糖、環糊精或充惰性氣體等,提高製劑的穩定性。

製備方法


(1)由雙乙烯酮在催化劑存在下的惰性溶劑中發生二聚反應製得。
脫氫乙酸可由乙醯乙酸乙酯縮合等法製取,但工業上最可行的生產方法是雙乙烯酮二聚。將溶劑苯(或甲苯)和催化劑三乙烯二胺依次加入反應釜,並加熱至苯迴流(約75~80℃);然後在不斷攪拌下,慢慢流加雙乙烯酮,並嚴格控制溫度80℃左右,流加完後繼續反應30min,反應液自然冷卻后析出固體,過濾即得粗品。粗品用稀碳酸鈉溶液(Ph值8~9)加熱(80℃)溶解,並用活性炭脫色,過濾所得清液用1:1的鹽酸在攪拌下中和至Ph值3~4,收集析出物,並在70~90℃下乾燥即得成品。據文獻報道,催化劑用量0.3%,反應溫度40℃,反應時間75min,收率為88.2%。反應過程中如添加阻聚劑,收率可提高到94.1%,純度99.8%。
(2)由乙醯乙酸乙酯碳酸氫鈉作用下製得。

鑒別方法


脫氫乙酸
脫氫乙酸
(1)取該品0.1g,加水1mL,加1:5水楊醛-乙醇溶液3~5滴和0.5mL氫氧化鈉溶液(1+2),在水浴中加熱時呈紅色。
(2)取該品乙醇溶液(1+100)1mL、加水1mL、酒石酸鉀鈉溶液(7+50)3滴加乙酸銅試液2滴(取乙酸銅13.3g加乙酸5mL和水195mL溶解)搖勻,生成帶紅紫色的沉澱。

毒理學依據


1.LD50 大鼠口服1000mg/kg體重。
2.GRAS FDA-21CFR 172.130。

用途


醫學應用

DHA能促進腦細胞生長、改善大腦機能,益智健腦、預防老年痴獃、促進嬰幼兒視網膜發育。但是在防治心血管病的應用中,可能會出現胃腸道不適、肺栓塞、皮膚反應和粒細胞缺乏症等副作用。

化工應用

脫氫乙酸是有機合成中間體、增韌劑,也是廣譜性的食品防腐劑。自1940年發現其有抗菌性以來,先後得到許多國家的重視,並陸續得到用於食品防腐的允許。脫氫乙酸作為食品添加劑,允許用於乾酪、黃油、人造奶油、清涼飲料發酵乳乳酸菌的飲料、豆醬、餡類等。作為食品添加劑一般使用脫氫乙酸鈉。該品還用於日用化妝品、纖維製品、醫藥(如癬症的治療),以及齒科材料的防腐。
脫氧乙酸是一種廣譜性的飼料防腐劑,能抑制黴菌、酵母和細菌的生長。抑菌作用基本不受PH的影響,但中性條件下防腐效果最好。也用作食品防腐劑,國內規定可用於腐乳、醬菜和原汁橘醬的防腐,最大使用量0.3g/kg。

注意事項


使用注意事項

1、脫氫乙酸是廣譜防腐劑,特別對黴菌和酵母的抑菌能力強,為苯酸鈉的2~10倍。
2、脫氫乙酸電離常數較低,儘管其抗菌活性和水溶液穩定性隨pH增高而下降,但在較高pH範圍內仍有很好的抗菌素菌效果,當pH大於9時,抗菌活性才減弱。
3、脫氫乙酸主要是抗酵母菌和黴菌,在高劑量才能抑制細菌。

使用範圍及用量

1、中國《食品添加劑使用衛生(GB 2760-1996)規定:脫氫乙酸可用於腐乳、醬菜、原汁桔漿,最大使用量為0.30g/kg。
2、中國台灣省和日本規定:允許在人造奶油、奶油和乾酪三種食品中添加0.5g/kg以下。
3、美國規定:允許用於處理切塊或者去皮南瓜中,最高殘留限量為65mg/kg。
4、前蘇聯規定:作為殺菌劑用於處理新鮮蔬菜、水果,也用於浸泡包裝材料、釀酒。

食品安全


一網友稱在一款泡椒鳳爪的包裝上發現了用於工業防腐劑的“脫氫醋酸”,並質疑這種化學物質對人體健康有害。這種工業用防腐劑,可快速被人或動物機體吸收,並分佈在血漿和各個器官中,抑制多種酶的氧化作用;它在尿排泄的速度相當慢,不應作為“食品防腐劑”使用。
“脫氫醋酸”確實是一種防腐劑,用來抑制黴菌和酵母菌的生長。但是,“脫氫醋酸”難溶於水,一般食品行業都用它的鹽類來做防腐劑。食品添加劑新國標(GB2760-2011)中,“脫氫乙酸及其鈉鹽”已經列入新國標之中,屬於國家允許的食品添加劑,准許添加在熟肉、腌製品等食品內。
在行業內,企業在食品包裝上標註俗名“脫氫醋酸”,但實際上採用的都是脫氫醋酸鈉,用作防腐劑。

特性


1、屬廣譜類防腐劑
脫氫乙酸的使用範圍廣泛。可抑制易使食品、飲料﹑醫藥製劑和化妝品腐敗變質的細菌﹑酵母菌﹑黴菌﹑大腸桿菌等微生物的生長。
2、抑制酵母菌﹑黴菌和細菌繁殖作用極強
脫氫乙酸對常易引起食品腐敗的酵母菌﹑黴菌作用極強,抑制有效濃度 0.05%~0.1%,一般用量為 0.03%~0.05%。基本上脫氫乙酸的抑菌作用不受食品酸鹼度的影響,也不受加熱的影響。
3、相對穩定性高
脫氫乙酸對外界環境無特殊要求,在常溫、常壓、濕度—般的狀態下均可使用,對生產工藝也無苛刻的要求。除不受酸鹼條件的影響,脫氫醋酸鈉對光和熱相當穩定。
4、安全性高
脫氫乙酸是聯合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)認可的一種安全的食品防霉防腐保鮮劑。在水溶液中逐漸降解的過程中,具有抑制肝癌的發生或延緩作用,長期接觸也不會對皮膚造成刺激性的傷害。在應用方面則不影響食品的口感和味道。

編號系統


CAS號:520-45-6
MDL號:MFCD00066709
EINECS號:208-293-9
RTECS號:UP8050000
BRN號:6129

物性數據


1. 性狀:無色結晶或淺黃色粉末。
2. 密度(g/ cm3,25/4℃):未確定
3. 相對蒸汽密度(g/cm3,空氣=1):未確定
4. 熔點(℃):109
5. 沸點(℃,常壓):270
6. 沸點(℃,8kPa):未確定
7. 折射率:未確定
8. 閃點(℃):157
9. 比旋光度(°):未確定
10. 自燃點或引燃溫度(℃):未確定
11. 蒸氣壓(kPa,25℃):未確定
12. 飽和蒸氣壓(kPa,60℃):未確定
13. 燃燒熱(KJ/mol):未確定
14. 臨界溫度(℃):未確定
15. 臨界壓力(KPa):未確定
16. 油水(辛醇/水)分配係數的對數值:未確定
17. 爆炸上限(%,V/V):未確定
18. 爆炸下限(%,V/V):未確定
19. 溶解性:難溶於水,溶於苯、乙醚、丙酮及熱乙醇中。

毒理學數據


1、急性毒性:大鼠經口LD50:500mg/kg,除致死劑量外無詳細說明;
小鼠經口LC50:1330mg/kg,除致死劑量外無詳細說明;
小鼠經腹腔LC50:1186mg/kg,除致死劑量外無詳細說明;
兔子直接接觸皮膚LDLo:5gm/kg,除致死劑量外無詳細說明;
2、致腫瘤數據:大鼠經皮下TDLo:592 mg/kg/37W-I,RTECS標準瘤-腫瘤。

生態學數據


該物質對環境可能有危害,對水體應給予特別注意。

計算化學數據


1.疏水參數計算參考值(XlogP):0.3
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:4
4.可旋轉化學鍵數量:1
5.互變異構體數量:19
6.拓撲分子極性表面積:60.4
7.重原子數量:12
8.表面電荷:0
9.複雜度:287
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:1
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1

貯存方法


1.儲存於陰涼、乾燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。防止陽光直射。包裝密封。
2.應與酸類、食用化學品分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。