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1、山梨酸钾的防腐功能目录中文摘要11引言12山梨酸钾的概述12.1山梨酸钾简介22.2防腐的原理22.3山梨酸钾的基本性质22.3.1物理性质22.3.2化学性质22.3.3稳定性23山梨酸钾的制备23.1制备山梨酸23.1.1乙烯酮巴豆醛法23.1.2丁二烯、乙酸路线33.2制备山梨酸钾34山梨酸钾的优点及局限性34.1安全性高34.2抑菌效果好34.3生产技术简单34.4局限性45山梨酸钾的应用与抑菌效果提高46前景展望5结论6参考文献7山梨酸钾的防腐功能摘要：各式各样的食品，药品，化妆品等竞相出现，且在我们生活中充当总要角色，防腐已成为非常关键的一步。山梨酸钾作为目前世界上安全性最高、毒副
2、作用最小的防腐剂，具有非常广泛的应用，与我们的日常生活密不可分。本文主要就山梨酸钾的特性、制备方法、优点及不足、应用、发展状况及前景作介绍。关键字：山梨酸钾、防腐、抑菌效果1 引言目前，市面上摆放着的各式各样的食品、药品等玲琅满目，但是这些物品大都很适合于微生物的生长，而微生物的生长是最终导致食品腐败变质的根本原因。为了使这些食品保鲜而不变质，必须向其中加入一种物质防腐剂。防腐剂种类繁多，山梨酸钾作为常用防腐剂的一种，因其价格低廉，毒副作用小，且抑菌作用好而备受亲睐，被广泛使用。2 山梨酸钾的概述2.1 山梨酸钾简介英文名：Potassium sorbate别名：2,4-Hexadienoic
3、 acid potassium salt学名：己二烯-(2，4)-酸钾；2,4-己二烯酸钾分子结构：分子式：C6H7KO2结构简式 CH3CH=CHCH=CHCOOK俗称：防腐剂2.2 防腐的原理由于分子结构中羧基的、位和、位有两个双键，这两个双键产生共轭作用，使远离羧基的双键易发生氧化作用，且分子中的两个双键易与其它游离基结合，它与食品中的微生物酶系统中的巯基结合，可破坏酶系，达到抑制微生物繁殖及防腐的目的1。2.3 山梨酸钾的基本性质2.3.1 物理性质山梨酸钾为白色至浅黄色鳞片状结晶、晶体颗粒或晶体粉末，无臭或微有臭味，长期暴露在空气中易吸潮、被氧化分解而变色。山梨酸钾易溶于水，67.6
4、g/100ml(20 )；5%食盐水，47.5g/100ml(室温）；25%糖水，51g/100ml(室温）。溶于丙二醇，5.8g/100ml；乙醇，0.3g/100ml。1%山梨酸钾水溶液的pH78。2.3.2 化学性质可燃, 可排出含氧化钾辛辣刺激烟雾。有很强的抑制腐败菌和霉菌作用，并因毒性远比其他防腐剂为低，故已成为世界上最主要的防腐剂。在酸性条件下能充分发挥防腐作用，中性时作用甚低。2.3.3 稳定性山梨酸（钾）在密封状态下稳定，暴露在潮湿的空气中易吸水，氧化而变色。山梨酸钾对热稳定性较好，分解温度高达270。3 山梨酸钾的制备3.1 制备山梨酸山梨酸可由山梨醛氧化法、丙酮与巴豆醛缩合
5、法以及丙二酸与巴豆醛缩合法制得,但由于生产成本高,目前较有影响的是乙烯酮法。另外丁二烯路线因条件温和,成本低而具有很好的开发前景。3.1.1 乙烯酮巴豆醛法乙烯酮巴豆醛法技术先进、收率高，是工业化生产较普遍使用的方法。在催化剂作用下，巴豆醛和乙烯酮经加成反应生成聚己烯-4,5-B-内酯，聚己烯-4,5-B-内酯通过水解生成2,4-己二烯酸。水解可以是碱性水解，也可以是酸性水解，或是热解，碱性水解后还需酸析，才能得到山梨酸，热解可以直接生成山梨酸，但在150300高温下容易产生副产物。成本较低的是酸性水解，一般采用浓盐酸或硫酸水解。山梨酸的精制有蒸馏法和重结晶法。最常用的重结晶溶剂是水，也有采用
6、醋酸的。乙烯酮常温下为气体，纯品极不稳定，易聚合，属于剧毒类化合物。而丁烯醛可燃、有窒息性刺激气味、有催泪性。两者均为中间体，价格高且毒性很大，生产工艺对设备和操作要求高，产品成本也很可观。3.1.2 丁二烯、乙酸路线丁二烯、乙酸在醋酐、Mn3+存在下，在140发生氧化加成反应,生成乙酰氧基己酸和Mn2+。Mn2+可以由电解氧化再生产Mn3+，乙酰氧基己烯酸则和无机酸作用,在100水解生成山梨酸。由于此路线中使用的原料均为基本化工原料，来源丰富、价格低廉、毒性很低，加之无三废污染，因此是一种有前途的生产路线。3.2 制备山梨酸钾山梨酸钾可由山梨酸与氢氧化钾或碳酸钾中和而成:CH3CH=CHCH
7、=CHCOOH + KOH CH3CH=CHCH=CHCOOK + H2O2。4 山梨酸钾的优点及局限性4.1 安全性高山梨酸起初是在一种生长在山上名叫Sorbus aucuparial的草莓中被发现，故此命名。山梨酸又名花椒酸，天然存在于花椒树籽中1。按照GB15193.1-21食品安全性毒理学评价程序的方法对山梨酸钾的毒性级别、遗传毒性等进行安全性评价。结果山梨酸钾对小鼠急性毒性实验LD50=1300mg/kg,属低毒级;通过骨髓细胞微核试验、小鼠精子畸形试验、传统致畸试验，发现山梨酸钾无遗传毒性；30d喂养试验对动物体重、血液常规及血清ALT、BUN、GLU、TC、TG均未有明显毒性作用
8、(P0.05)。结论山梨酸钾是一种安全、相对无毒的食品添加剂，可用于各类食品及饮料中3。4.2 抑菌效果好由于各种食品防腐剂的抗菌特性和理化性质不同，其防腐的效果也不一样。虽然苯甲酸钠和山梨酸钾因价格低廉，又具广谱的抑菌效果，而成为食品、药品、化妆品，特别是食品行业的首选防腐剂。苯甲酸钠的毒副作用较大，是山梨酸及其钾盐的5倍，而抑制效果仅是山梨酸钾4。4.3 生产技术简单生产路线所用原料为化工基本原料, 来源充足, 价格便宜, 且反应比较容易进行, 副反应少, 收率高, 易于工业化。该工艺国内技术日臻完善, 国外技术十分先进, 所以不需任何探索即可上马。4.4 局限性 因为细菌的种类繁多，一种
9、防腐剂不可能杀灭所有种类细菌，作为广受好评的山梨酸钾也有自己的局限性，如：山梨酸钾在低浓度下(0.2 g/L)有促进大肠杆菌生长的迹象，对金黄色葡萄球菌的抑菌效果也不具有统计学意义【5】。5 山梨酸钾的应用与抑菌效果提高山梨酸（钾）是迄今为止国际公认的最好的防腐剂。在食品工业中可用于肉、鱼、蛋、禽类制品，也可用于酱油、食醋、果酱类、氢化植物油、软糖、鱼干制品、即食豆制品、糕点馅、面包、蛋糕、月饼、即食海蜇和乳酸菌饮料、低盐酱菜、酱类、蜜饯、果汁(味)型饮料和果冻、葡萄酒和果酒、果蔬类保鲜和碳酸饮料等。此外,在化妆品、医药和饲料方面也有应用。但是，任何事物都有它的负面影响，最好的防腐剂并不代表我
10、们可以毫无节制的使用。所以，为了人类的身体健康，在山梨酸钾的使用中，其用量有明文规定。表1：GB 2760-2011食品添加剂使用标准*山梨酸（钾）在食品中最大使用量序应用范围（食品名称/分类）最大使用量（g/kg）1熟肉制品、预制水产品（半成品）0.0752葡萄酒0.023配制酒0.44风味水、冰棍类，经表面处理的鲜水果，蜜饯凉果，经表面处理的新鲜蔬菜，腌渍的蔬菜，加工食用菌类和藻类，酱及酱制品，饮料类（14.01 包装饮用水类除外），果冻，胶原蛋白糖衣0.55酒果0.66干酪，氢化植物油，人造黄油及其类似制品（如黄油和人造黄油混合品），果酱，淹渍的蔬菜（仅限即食笋干），豆干再制品，新型豆制
11、品（大豆蛋白膨化食品、大豆素肉等），除胶基糖果以外的其他糖果，面包糕点，焙烤食品馅料及表面挂浆，烘干、焙干、压干等水产品，其他水产品及其制品（仅限即食海蜇），调味糖浆，醋，酱油，复合调味料，乳酸菌饮料1.07胶基糖果，其他杂粮制品（仅限杂粮灌肠制品），方便面制品（仅限米面灌肠制品），肉灌肠类，蛋制品（改变其物理性状）1.58食品工业用浓缩果蔬汁（浆）2.0注：表中的最大使用量均以山梨酸计，山梨酸换算成山梨酸钾的比例为11.33.当然，不同的浓度的菌类有不同的抑制效果，在使用中需根据要求使用不同浓度的山梨酸钾。不同浓度的山梨酸钾对不同菌株的抑菌试验结果表明，革兰氏阳性短芽孢杆菌、革兰氏阴性短杆菌
12、对各个浓度的山梨酸钾都敏感，但当山梨酸钾浓度在 0.25时抑制作用变低。革兰氏阳性球菌在菌量较少，山梨酸钾浓度较高时，可以被抑制，当菌量增多，山梨酸钾浓度降低时，抑制作用降低。肠杆菌和革兰氏阴性螺旋菌对山梨酸钾不敏感6。所以，针对不同的菌种，要对症下药，以达到最佳效果。为了增强其防腐效果，可以通过适当方法对其进行改进，如：微乳化法扩大山梨酸的水溶性：发现采用HLB值（亲水亲油平衡值）为16.7的复合乳化剂、均质速度15000r/min、乳化温度为40，所制备的水溶性山梨酸的含量为18.2%，且制备的水溶性山梨酸对受试菌的抑菌能力是山梨酸钾的10倍。另外：将山梨酸及钾盐添加到可食性膜和涂膜保鲜中
13、的应用在近年来也越来越广泛；与不同物质复配后可以得到不同的抑菌效果，可以根据需要来选择配方也更加体现了山梨酸及钾盐的优势7。6 前景展望在当今社会，随着居民生活和消费水平的提高，人们对食品安全越来越重视，对健康的要求越来越高，其产品也越来越向“绿色”和“天然”等方向转变，因此发展功效好、毒性低、安全性高的防腐剂成为人们的迫切需求, 这就决定了由山梨酸钾作为毒副性最低、接近天然的防腐剂必然会有大的发展趋势。目前，有些国家已禁用或限用苯甲酸等毒副作用强的防腐剂, 主要使用低毒的山梨酸（钾）。在我国，早在1996年我国颁布的GB 2760-1995中已明确规定,山梨酸(钾)可应用于肉、鱼、蛋、禽类制
14、品(0.075 g/kg),用于葡萄酒、果酒(0.6 g/kg),用于酱油、食醋、乳酸菌饮料(1.0 g/kg)。乳制品是目前我国山梨酸的主要消耗领域,尤其是用在乳酸饮料的生产中。2002年卫生部又将山梨酸钾在肉灌肠中的最大使用量扩大到1.5 g/kg,山梨酸及其钾盐成为抑制肉制品细菌性腐败最常用的防腐剂。2005年我国山梨酸市场潜在需求量已达1.52万吨。2007年GB 2760-2007中对山梨酸钾的使用范围又进一步放宽,使其适用于人造奶油及方便米面制品中4。2011年颁布的GB 2760-2011，又上表可以看到允许使用量及适用范围有一部放宽。这可以从一个方面反映出，山梨酸钾的发展速度之
15、快。 据统计，我国从在1998年进口山梨酸3800吨, 1999年6500 吨, 2000年达6900吨的增长情况分析, 我国内化工市场用户消耗山梨酸逐年在增多。而近几年，我国的山梨酸钾生产量不仅满足国内需求，而且已销往国外，特别是在西欧、巴西、沙特、法国、韩国、东南亚各国。目前，研究表明，山梨酸(钾)在使用时可以用直接添加，喷洒，浸渍，干粉喷雾，在包装材料上处理等多种灵活使用的方式。从发展趋势看，由于山梨酸(钾)其等同天然物的特性，其应用范围和使用量还将不断扩大。可见，山梨酸钾凭借其独特的优势，在今后的几年里，在生产方面及出口方面将会有更大的发展。当然，这还需要我们与时俱进，不断的开发新技术，去克服他在使用过程中的局限性。结论山梨酸钾具有良好的防腐性，防霉效果良好、不改变食品特性、对人体毒副作用小、应用范围宽广、使用方便等。且山梨酸钾的生产过程相对来说比较简单，不繁琐
