防腐剂-山梨酸-合成工艺

食品添加剂山梨酸的合成新工艺南昌航空大学环境与化学工程学院Part5新工艺介绍Part2山梨酸简介Part1食品添加剂简介Part4传统工艺bPart3传统工艺aPart6新工艺影响因素2食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保存期、便于食品加工和增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。目前我国食品添加剂有23个类别，2000多个品种，包括酸度调节剂、抗氧化剂、漂白剂、着色剂、增味剂、防腐剂、甜味剂、香料等。食品添加剂3色素：苋菜红、胭脂红、柠檬黄漂白剂：二氧化硫膨松剂：酵母增味剂：谷氨酸钠、鸟苷酸钠防腐剂：山梨酸、苯甲酸和丙酸甜味剂：木糖醇、糖精、阿斯巴甜（天门冬酰苯丙氨酸甲酯)香料：香兰素食品添加剂的种类4山梨酸结构式：真名：2,4-己二烯酸无色针状结晶或白色的结晶性粉末,无臭或带有刺激性气味,微溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂,熔点133-135℃,对光和热是稳定的,易发生加成反应和氧化反应,可与过渡金属发生配位结合。5传统工艺aa.巴豆醛和丙二酸法：合成方法：在反应罐中一次投入巴豆醛、丙二酸、吡啶，室温搅拌、缓缓加热到90℃，维持在90～100℃反应5小时左右。反应完成后降温到10℃以下，酸化、脱羧，得山梨酸。6工艺分析a原料价格高产品易分离收率低，只有30%左右反应流程简单这是最早合成山梨酸的方法分析不适合工业化7传统工艺bb.巴豆醛和乙烯酮法：合成方法：将巴豆醛和乙烯酮在含有催化剂（等摩尔的三氟化硼、氯化铝以及硼酸和水杨酸在150℃下加热处理）的溶剂中，于0℃左右进行反应。然后加入硫酸，除去溶剂，在80℃下加热3h以上，冷却后，析出的粗结晶再重结晶得产品。8工艺分析b该法原料廉价易得，成本低，收率较高（70%），具有较好的经济效益，是目前国内生产普遍采用的方法。优点乙烯酮不稳定有毒，沸点低，难以运输，催化剂具有腐蚀性。可以通过改变催化剂来提高产率。例如用异戊酸锌使聚酯收率达90%，用盐酸解聚收率达90%，总收率为80%以上，比初始方法提高10%。缺点9新工艺反应机理反应方法：巴豆醛与丙酮以氢氧化钡弱碱为催化剂，于60℃缩合得70%左右的3，5-庚二烯-2-酮和30%的聚醛树脂，再经过次氯酸钠，氢氧化钠处理得山梨酸钠。再经硫酸酸化，水洗，重结晶制得收率为70%的山梨酸，和副产物氯仿。巴豆醛和丙酮法：10新工艺分析本工艺相比来说比较简单，探索出有效的合成工艺，要求的设备易于实现，且原料便宜，催化剂价廉且高效，可使产品得率提高。但副产品多，路线较长，对收率影响最大的是第一步醇醛缩合反应，收率为70%。11反应温度催化剂反应配比产率影响因素分析12影响因素催化剂13影响因素温度不难发现，反应温度对巴豆醛转化率的影响十分明显。14影响因素配比为了防止巴豆醛的自身的缩聚，因此丙酮以较大的量比投入体系中，从而起阻聚作用，一般控制在8~10为宜。15主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统，从而达到抑制微生物的生长和起防腐作用，对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用；其效果随PH的升高而减弱，PH达到3时抑菌达到顶峰，PH达到6时仍有抑菌能力，但最底浓度不能底于0.2%，实验证明PH：3.2比PH2.4的山梨酸钾溶液浸渍，未经杀菌处理的食品的保存期短2—4倍。山梨酸防腐作用机理16致谢山梨酸的合成新工艺17