E280 Пропіонова кислота. Застосування пропіонової кислоти та її взаємодія з іншими хімічними сполуками
5 із 5Пропіонова кислота зобов'язана своєю назвою тому, що, виявляючи властивості жирних кислот, вона має найменшу молекулярну масу і входить до перших гомологів (у перекладі з грецької «protos» - перший, «pion» - жир). Найчастіше можна почути і такі назви цієї хімічної сполуки, як пропанова чи метилоцтова кислота.
Пропіонова кислота: властивості та отримання
Вперше пропіонова кислота була виявлена серед продуктів розкладання цукру в 1844 Йохан Готліб. Надалі ця речовина у різний спосібвдавалося отримати багатьом ученим, щоправда вони не здогадувалися, що синтезували одне й те саме з'єднання. Але у 1847 році французький хімік-органік і за сумісництвом державний діячЖан-Батист Дюма встановив, що його колеги мають справу з однією і тією ж кислотою, і назвав її пропіоновою.
В даний час найбільш поширеними способами одержання пропанової кислоти є:
- синтезування сполуки через карбонування етилену;
- за допомогою каталітичного очищення пропіонового альдегіду при дії іонів марганцю або кобальту;
- одержання речовини внаслідок профазного окиснення вуглеводнів.
У природі пропіонова кислота також зустрічається: вона утворюється у процесі бродіння вуглеводів, що входить до складу нафти.
Метиоцтова кислота є їдкою, позбавленою кольору, але наділеною характерним різким запахомрідина. Найважливішими хімічними властивостямипропіонової кислоти є:
- здатність з'єднуватися з водою та розчинниками органічного походження;
- можливість вступу в реакції з утворенням амідів, ефірів та галогенангідридів.
Пропіонова кислота у продуктах харчування
Здатність пропіонової кислоти запобігати росту і розвитку деяких бактерій і плісняви служить основою для використання цієї сполуки харчової промисловості. У чистому виглядіметилоцтова кислота застосовується лише у процесі виробництва кормів для тварин. У продуктах харчування, призначених для людей, ця речовина може бути застосована лише у вигляді кальцієвої або натрієвої солівідомих як Е280.
Серед продуктів харчування, в яких міститься пропанова кислота, можна назвати хліб та хлібобулочні вироби, крім того, Е280 може використовуватись для збереження молочної сироватки під час транспортування.
Інші сфери застосування пропіонової кислоти
Крім харчової промисловості, можна назвати й інші області використання пропіонової кислоти:
- ця сполука застосовується для виготовлення гербіцидів (хімічні склади, що застосовуються для знищення непотрібної рослинності);
- метилоцтова кислота може входити до складу деяких лікарських препаратів(наприклад, «Ібупрофен» та «Феноболін»)
- Хімічна промисловість застосовує це з'єднання під час виробництва запашних речовин, пластмас та розчинників, вінілпластифікаторів та поверхнево-активних речовин.
Безпека пропіонової кислоти для людини
Концентрована пропіонова кислота вимагає обережного поводження – потрапляючи на слизові оболонки та шкіру, вона здатна викликати найсильніші хімічні опіки. В якості харчової добавкице з'єднання визнано в цілому безпечним, у малих кількостях воно не здатне завдати шкоди здоров'ю. Крім того, завдяки характерного запахуречовини, що виробник не зможе збільшити концентрацію пропіонової кислоти в продуктах харчування більш ніж до 0, 3%, навіть якщо захоче. Незважаючи на це, існують дані, що в великих кількостяхпропіонова кислота може мати канцерогенні властивості.тому настійно рекомендується відмовитися від їжі, що містить цю добавку, людям, які мають спадкову схильністьдо раковим захворюванням.
Популярні статті
Схуднення може бути швидким процесом. Головна помилкабільшість тих, хто худне в тому, що вони хочуть отримати приголомшливий результат за кілька днів сидіння на голодній дієті. Але ж вага набиралася не за кілька днів! Зайві кілограмин...
Існує безліч хімічних речовин, які активно використовуються у харчовій промисловості. Вони можуть застосовуватися як добавки-ароматизатори, консерватори, барвники та ін. Певна кількість таких компонентів вважаються досить безпечними, інші ж при систематичному та непомірному споживанні можуть завдати відчутної шкоди здоров'ю. Одним із хімічних елементів, який зрідка використовується при створенні продуктів харчування, є пропіонова кислота. Ця речовина була виявлена ще більше ста п'ятдесяти років тому, але мало хто знає про її властивості та способи одержання. Спробуємо розібратися для чого потрібна кислота пропіоної, отримання, властивості пропіонової кислоти розглянемо максимально докладно.
Що являє собою пропіонова (пропанова) кислота?
Пропіонова кислота є їдкою рідиною, що не має забарвлення, проте відрізняється досить специфічним неприємним запахом. Така речовина здатна з'єднатися з розчинниками, що мають органічне походження, а також водою. Даний хімічний елементтакож називається метилоцтової чи пропанової кислотою, а харчової промисловості її називають коротко – консервант Е280. Однією з можливих хімічних якостей пропіонової кислоти прийнято вважати її можливість вступати в реакції з формуванням амідів, ефірів, а також галогенангідридів.
Одержання пропанової кислоти
У природних природних умовцей хімічний елемент формується в результаті бродіння вуглеводів, крім того, його можна виявити серед компонентів нафти. Пропіонова кислота також виробляється бактеріями, що мають назву Пропіонібактеріум, у цьому випадку ця речовина є кінцевим продуктом метаболізму. Подібні бактерії можна знайти в травному трактіжуйних тварин, а іноді і в організмі, і на шкірних покривах людей.
Одержання пропіонової кислоти у промислових масштабах проводиться хімічними методами- Вона синтезується. Її видобувають за допомогою карбонілювання етилену, здійснення каталітичного очищення пропіонового альдегіду з використанням іонів марганцю або кобальту, а також шляхом парофазного окиснення вуглеводню.
Першовідкривач пропіонової кислоти виявив її серед багатьох речовин розкладання цукру. Інші його колеги-хіміки протягом кількох наступних років синтезували даний елементсамими різними методами, не здогадуючись, що в результаті отримують одну і ту ж речовину. Цей факт було встановлено лише за кілька років.
Властивості пропанової кислоти
Пропіонова кислота має відмінну якість - вона ефективно запобігає росту і подальший розвитокпевних бактерій та частинок цвілі. Саме завдяки даною властивістюця хімічна сполука знайшла собі використання у харчовій промисловості.
На сьогоднішній день чиста метилоцтова кислота може використовуватися лише при створенні різних кормів, призначених для тварин. Процеси виробництва продуктів харчування людям передбачають застосування цієї речовини лише як кальцієвої чи натрієвої солі, яку вже називають консервантом Е280.
Таким чином, пропіонова кислота може входити до складу хліба або хлібобулочних виробів. У деяких випадках її використовують як консервант при перевезеннях молочної сироватки, для забезпечення безпеки даного продукту.
Така хімічна сполука відрізняється специфічними та яскраво-вираженими ароматичними, а також смаковими характеристиками. Відповідно, навіть при всьому бажанні виробників, вони не можуть використовувати метилоцтову кислоту в продуктах харчування в концентрації більше трьох десятих відсотка.
Так у Росії пропіонова кислота зустрічається в житньому та розфасованому нарізаному. пшеничний хліб– її обсяг не повинен при цьому перевищувати трьох грамів на кілограм. При виробництві піти та здобної випічки цей хімічний елемент застосовується лише в обсязі двох грамів на один кілограм продукту. У паски його можна використовувати в кількості не більшій за один грам на кілограм.
У деяких випадках пропіонова кислота використовується при створенні сирів, але в цьому випадку всі норми виробництва повинні відповідати вимогам СанПіНу.
Інші властивості метил оцтової кислоти
Дана хімічна сполука знайшла застосування в різних сферах людської діяльності. Так воно необхідно для створення гербіцидів, так називають ті препарати, які використовуються садівниками в частому та промисловому масштабі для усунення непотрібної рослинності.
Крім того, пропіонова кислота застосовується і фармацевтами. Невелика кількість цієї речовини входить до складу деяких медикаментів, як приклад, можна навести "Ібупрофен" або "Феноболін".
Також метилоцтова кислота активно використовується хімічною промисловістюпри виробленні різних запашних речовин, деяких пластмас та розчинників. Цей хімічний складвикористовується ще й при виробництві поверхнево-активних елементів та вінілпластифікаторів.
додаткова інформація
Вважається, що невеликий об'єм пропіонової кислоти, який є присутнім у деяких продуктах харчування, нездатний нашкодити здоров'ю людини. Однак є деякі дані, що у значному обсязі ця речовина має канцерогенний вплив на організм. Відповідно, медики іноді радять людям, схильним до онкологічних недуг, відмовитися від споживання тієї їжі, яка містить у собі консервант Е280.
Консервант Е280 в Росії та низці інших держав дозволений для застосування як харчова добавка. Однак не всі країни допускають її використання у виробництві продуктів харчування.
Бензойна кислота не відноситься до канцерогенним речовинамі у невеликих кількостях не завдає шкоди організму. Докладніше про цей консервант читайте.
Користь та шкода
Як добавка до їжі консервант Е280 додається в дуже малих концентраціях і легко розкладається в організмі людини і тварин. При цьому він дозволяє захистити їжу від мікроорганізмів, які можуть завдати шкоди здоров'ю.
Небезпека пропіонова кислота несе лише у концентрованому вигляді:
- залишає хімічні опіки при попаданні на шкіру;
- викликає виразка слизових при контакті з ними.
Таким чином, пропанкарбонова кислота є досить безпечною та надійною речовиною для збереження кормів для тварин, а спільно з пропіонатами підвищує термін придатності та людських продуктівживлення.
Метилоцтова, пропанова або пропіонова кислота відома як харчова добавка Е280. Її основна властивість – консервуюча, оскільки вона здатна пригнічувати розвиток цвілевих мікроорганізмів та бактерій. Ця речовина зустрічається в природі, а з метою промисловості синтезується штучним шляхом у лабораторіях.
Застосування пропіонової кислоти є одним із самих суперечливих фактіву харчовій промисловості: з одного боку, є інформація про можливого зв'язкуміж її вживанням з харчовими продуктами та появою ракових пухлин, з іншого, виробники та Всесвітня організаціяохорони здоров'я вказують на те, що за умови дотримання норм безпеки, Е280 не може завдати шкоди людському здоров'ю. У будь-якому разі, на сьогоднішній день більшість держав так і не відмовилися від використання метилоцтової кислоти в їжі.
Властивості добавки Е280, процес її отримання
Пропанова кислота відноситься до класу. За своєю хімічної структуривона є граничною одноосновною карбоновою кислотою. У нормальних умовахпри кімнатній температурі Е280 є маслянистою безбарвною рідиною з різким неприємним запахом і характерним кислим смаком. Температура плавлення добавки - 21 градус Цельсія нижче нуля, а при плюсовій температурі 440 градусів Цельсія кислота самозаймається. Речовина добре розчиняється в органічних розчинниках. В результаті різних хімічних реакційможе утворювати аміди, ефіри, галогенангідриди.
Добавка Е280 відома саме своїми консервуючими властивостями, тому її застосовують у промислових цілях для продовження терміну придатності продуктів та пригнічення росту та розвитку патогенних мікроорганізмів.
Вперше речовина була отримана як продукт розкладання у 1844 році. У той час ніхто не спромігся зайнятися його вивченням і розробками, тому "явище" пропіонової кислоти світовому співтоваристві відбулося через три роки, 1847 року. Французький хімік Жан-Батист Дюма синтезував речовину, почав вивчення її властивостей та дав йому назву.
В своєму природному виглядіречовина утворюється в процесі життєдіяльності бактерій Propionibacterium, які зустрічаються в людському шлунку та шлунку травоїдних жуйних тварин. Ці бактерії приймають активна участьу травному процесі.
Також пропіонова кислота може синтезуватися в результаті бродіння і є одним із компонентів нафти.
У деяких сортах сирів, наприклад, Емменталі, наявність метилоцтової кислоти пояснюється процесом природного бродіння бактерій.
На сьогоднішній день, з метою промислового використання харчова добавка Е280 виробляється за допомогою реакції карбонілування етилену за участю води та нікелевих каталізаторів. Отриманий пропіоновий альдегід піддають окисленню та одержують пропіонову кислоту.
Існує ще один спосіб вироблення – у процесі синтезування пропіонова кислота виділяється як побічний продукт. Однак цей метод отримання не дуже популярний останнім часом.
Особливості упаковки та зберігання пропіонової кислоти
Одним із великих виробників та постачальників добавки є компанія BASF, яка пропонує на світовому ринку продукт під назвою “Лупрозил”. У ньому міститься 99,5% метилоцтової кислоти. Випускається речовина у каністрах об'ємом 10 літрів, бочках або контейнерах великого об'єму. Ці варіанти тари є найпопулярнішими у міжнародному ринковому обороті харчової добавки Е280.
Що стосується питання зберігання кислоти, оскільки вона вважається горючою речовиною, головна вимога – речовина не повинна бути поруч із відкритими джерелами вогню.
Харчова та інші галузі виробництва: як застосовується добавка Е280
Основний напрямок виробництва, що споживає значна кількістьконсерванту - виробництво, випічки, тіста, обробка зерна. У людській їжі може застосовуватися тільки у вигляді натрієвих або кальцієвих солей, концентрації не більше 0,3%. Втім, її виражений кислий смаквсе одно не дозволяє збільшити концентрацію кислоти без втрати первісного смаку.
Харчова добавка Е280 може входити до складу кормів для тварин, сільськогосподарських добрив, розчинників, гербіцидів та різних видівпластмас, його застосовують для обробки непросушених сіна та зерна.
У фармацевтичній галузі речовина використовується як консервант для продовження терміну застосування деяких препаратів.
Як речовина з вираженими антибактеріальними властивостямита фунгіцидною дією, метилоцтова кислота може бути компонентом таких продуктів:
- хлібобулочних виробів та випічки, пасок;
- сирів та їх аналогів;
Вплив на здоров'я людини: шкода чи користь
Науково доведено, що у тих кількостях, які є у харчових продуктах, пропіонова кислота неспроможна значно нашкодити людині, а то й їсти з нею у складі постійно. Речовина легко окислюється в організмі і виводиться з нього, не накопичуючись у клітинах та тканинах.
Небезпека кислоти полягає в тому, що в великих дозахвоно завдає опіків слизової стравоходу. При попаданні на шкірні покривинавіть незначної кількості кислоти також з'являється хімічний опік.
В результаті процесу вивчення добавка Е280 не виявила мутагенних або токсичних властивостей, а також впливу на репродуктивну системупіддослідних.
Існує інформація про онкогенність речовини, тому людям зі схильністю до ракових захворювань або з уже встановленим діагнозомслід виключити зі свого раціону їжу із цим консервантом у складі. Жодних корисних властивостейдля людини добавка немає.
Незважаючи на те, що метилоцтова кислота в міжнародних класифікаціяхпозначається як речовина з дуже низьким рівнемнебезпеки для здоров'я людини, деякі країни, наприклад Україна, заборонили її застосування в процесах виготовлення харчових продуктів. У Канаді, США, країнах Європейського Союзу така заборона відсутня, тому на території цих держав можна придбати хлібобулочну продукцію або сири, у складі яких буде присутній код Е280.
Пропіонова кислота (пропанова кислота, метилоцтова кислота, консервант E280) – безбарвна їдка рідина з різким запахом. Пропіонова кислота (з грецького «protos» – перший, «pion» – жир;) названа так, тому що вона є найменшою H(CH 2) n COOH кислотою, що виявляє властивості жирних кислот. Молекулярна формула С2Н5-СООН.
Фізичні та хімічні властивості
Історія
Пропіонова кислота вперше була описана в 1844 Йоханом Готліб (Johann Gottlieb), який знайшов її серед продуктів розкладання цукру. Протягом наступних декількох років інші хіміки отримували пропіонову кислоту різними способами, не усвідомлюючи, що вони отримували одну і ту ж речовину. У 1847 році французький хімік Жан-Батіст Дюма (Jean-Baptiste Dumas) встановив, що отримані кислоти були однією і тією ж речовиною, яку він назвав пропіоновою кислотою.
Отримання
У природі пропіонова кислота знайдена в нафті, що утворюється при бродінні вуглеводів. У промисловості її одержують карбонілуванням етилену по реакції Реппе; каталітичним окисленням пропіонового альдегіду в присутності кобальту або іонів марганцю; як побічний продукт при парофазному окисненні вуглеводнів C 4 -C 10 . Велика кількістьпропіонової кислоти раніше отримували як побічний продукт при виробництві оцтової кислоти, але сучасні способиотримання оцтової кислоти зробили цей метод другорядним джерелом пропіонової кислоти.
Пропіонову кислоту також одержують біологічно при метаболічному розкладанні жирних кислот, що містять непарне число атомів вуглецю, і при розкладанні деяких амінокислот. Бактерії роду Propionibacteriumвиробляють пропіонову кислоту як кінцевий продукт свого анаеробного метаболізму. Ці бактерії часто зустрічаються в шлунку жуйних тварин і в силосі, і частково через їхню діяльність швейцарський сир має свій аромат.
Похідні
Безпека
Основна небезпека пропіонової кислоти – це хімічні опіки, які можуть статися при контакті із концентрованою кислотою. У дослідженнях на лабораторних тварин, єдиним несприятливим ефектом, пов'язаним з довготривалим вживанням невеликої кількості пропіонової кислоти, було утворення виразок у стравоході та шлунку через властивості речовини, що роз'їдають. При дослідженнях не було виявлено, що пропіонова кислота токсична, мутагена, канцерогенна та негативно впливає на репродуктивні органи. В організмі пропіонова кислота швидко окислюється, метаболізує та виводиться з організму як вуглекислий газ у циклі Кребса, не накопичуючись в організмі.
Напишіть відгук про статтю "Пропіонова кислота"
Примітки
Література
- Зефіров Н. С., Кулов Н. Н. та ін. Хімічна енциклопедія Том 4. – М.: Велика російська енциклопедія, 1995. – С. 107-108. - ISBN 5-85270-092-4.
|
||||||||||||||||||||||||||
Уривок, що характеризує Пропіонова кислота
- Пішов за іншим, - продовжував Тихін, - підполоз я таким чином до лісу, та й ліг. - Тихін несподівано і гнучко ліг на черево, уявляючи, як він це зробив. - Один і навернися, - вів далі він. – Я його таким чином і зграб. - Тихін швидко, легко схопився. - Ходімо, кажу, до полковника. Як заворушиться. А їх тут четверо. Кинулися на мене зі шпажками. Я на них такою манерою сокирою: що ви, мовляв, Христос з вами!- То ми з гори бачили, як ти стрічка задавав через калюжі, - сказав есаул, звужуючи свої блискучі очі.
Пете дуже хотілося сміятися, але він бачив, що всі утримувалися від сміху. Він швидко переводив очі з обличчя Тихона на обличчя есаула і Денисова, не розуміючи, що це означало.
- Ти дуг"ака то не уявляй, - сказав Денисов, сердито покашливая. - Навіщо пег"вого не пг"ів?
Тихін почав чухати однією рукою спину, іншою голову, і раптом вся пика його розтяглася в сяючу дурну усмішку, що відкрила нестачу зуба (за що він і прозваний Щербатий). Денисов усміхнувся, і Петя залився веселим сміхом, до якого приєднався і сам Тихін.
- Та що, зовсім несправний, - сказав Тихін. - Одежонка погана на ньому, куди ж його водити те. Та й грубіян, ваше благородіє. Як же, каже, я сам анаральський син, не піду, каже.
- Яка худоба! – сказав Денисов. – Мені розпитати треба…
– Та я його питав, – сказав Тихін. - Він каже: погано знайомим. Наших, каже, і багато, та всі погані; тільки, каже, одна назва. Ахнете, каже, гарненько, всіх заберете!
- Ось я ті всиплю сотню гог'ячих, ти і будеш дуг'ака то ког'чити, - сказав Денисов суворо.
— Та що ж це серчати, — сказав Тихін, — що ж, я не бачив ваших французів? Ось дай затьмарює, я тобі якихось хоч, хоч трьох приведу.
- Ну, поїдемо, - сказав Денисов, і до самої варти він їхав, сердито насупившись і мовчки.
Тихін зайшов ззаду, і Петя чув, як сміялися з ним і з нього козаки про якісь чоботи, які він кинув у кущ.
Коли пройшов той сміх, що опанував його, при словах і усмішці Тихона, і Петя зрозумів на мить, що Тихон цей убив людину, йому стало ніяково. Він озирнувся на полоненого барабанщика, і щось кольнуло його в серце. Але ця незручність тривала лише одну мить. Він відчув необхідність підняти голову, підбадьоритися і розпитати есаула з значним виглядом про завтрашнє підприємство, щоб не бути негідним того суспільства, в якому він перебував.
Посланий офіцер зустрів Денисова на дорозі з повідомленням, що Долохов сам зараз приїде і що з його боку все гаразд.
Денисов раптом повеселішав і покликав до себе Петю.
- Ну, гаскажи ти мені про себе, - сказав він.
Петя при виїзді з Москви, залишивши своїх рідних, приєднався до свого полку і незабаром після цього був узятий ординарцем до генерала, який командував великим загоном. З часу свого виробництва в офіцери, і особливо з вступу в діючу армію, де він брав участь у В'яземській битві, Петя перебував у постійно щасливо збудженому стані радості на те, що він великий, і в постійно захопленій поспішності не пропустити якогось випадку справжнього геройства. . Він був дуже щасливий тим, що він бачив і випробував в армії, але разом з тим йому все здавалося, що там, де його немає, там те тепер і відбувається справжнісіньке, геройське. І він поспішав устигнути туди, де його не було.
Коли 21 жовтня його генерал висловив бажання послати когось у загін Денисова, Петя так жалісно просив, щоб послати його, що генерал не міг відмовити. Але, відправляючи його, генерал, згадуючи божевільний вчинок Петі у В'яземській битві, де Петя, замість їхати дорогою туди, куди він був посланий, поскакав у ланцюг під вогонь французів і вистрілив там двічі зі свого пістолета, - відправляючи його генерал саме заборонив Петі брати участь у будь-яких діях Денисова. Від цього Петя почервонів і змішався, коли Денисов запитав, чи можна йому залишитися. До виїзду на узлісся Петя вважав, що йому треба, суворо виконуючи свій обов'язок, зараз же повернутися. Але коли він побачив французів, побачив Тихона, дізнався, що в ніч неодмінно атакують, він, зі швидкістю переходів молодих людей від одного погляду до іншого, вирішив сам із собою, що генерал його, якого він досі дуже поважав, - погань, німець, що Денисів герой, і есаул герой, і що Тихін герой, і що йому було б соромно виїхати від них у скрутну хвилину.
Вже сутеніло, коли Денисов із Петею та есаулом під'їхали до варти. У напівтемряві виднілися коні в сідлах, козаки, гусари, що прилагоджували курені на галявині і (щоб не бачили диму французи) розводили червоний вогонь у лісовому яру. У сінях маленької хатинки козак, засукавши рукави, рубав баранину. У самій хаті були троє офіцерів із партії Денисова, які влаштовували стіл із дверей. Петя зняв, віддавши сушити, свою мокру сукню і зараз же почав сприяти офіцерам у влаштуванні обіднього столу.
За десять хвилин був готовий стіл, покритий серветкою. На столі була горілка, ром у фляжці, білий хлібі смажена баранина з сіллю.
Сидячи разом із офіцерами за столом і розриваючи руками, якими текло сало, жирну запашну баранину, Петя перебував у захопленому дитячому стані ніжного коханнядо всіх людей і внаслідок того впевненості у такій самій любові до себе інших людей.
- То що ви думаєте, Василю Федоровичу, - звернувся він до Денисова, - нічого, що я з вами залишуся на день? – І, не чекаючи відповіді, він сам відповідав собі: – Адже мені наказано дізнатися, ну от я й дізнаюся… Тільки ви мене пустите в найголовнішу. Мені не потрібні нагороди… А мені хочеться… – Петрик стиснув зуби і озирнувся, посмикуючи вгору піднятою головою і розмахуючи рукою.
– У найголовнішу… – повторив Денисов, посміхаючись.
– Тільки вже, будь ласка, мені дайте команду зовсім, щоб я командував, – вів далі Петро, – ну що вам варте? Ах, вам ножик? - звернувся він до офіцера, який хотів відрізати баранини. І він подав свій складаний ножик.
