第一節(jié) 苯甲酸鈉的簡(jiǎn)介
苯甲酸鈉(sodium benzoic)是一種白色顆?;蚓w粉末,無(wú)臭或微帶安息香氣味,味微甜,有收斂味。也稱安息香酸鈉,相對(duì)分子質(zhì)量144.12。在空氣中穩(wěn)定,易溶于水,其水溶液的PH 值為8,溶于乙醇。苯甲酸及其鹽類是廣譜抗微生物試劑,但它的抗菌有效性依賴于食品的PH 值。隨著介質(zhì)酸度的增高其殺菌、抑菌效力增強(qiáng),在堿性介質(zhì)中則失去殺菌、抑菌作用。其防腐的最適PH 值為2.5~4.0。(產(chǎn)業(yè) 規(guī)劃 )
第二節(jié) 苯甲酸鈉的生產(chǎn)方法及作用
性質(zhì)描述: 苯甲酸為鱗片狀或針狀結(jié)晶,具有苯或甲醛的氣味,易燃。相對(duì)密度1.2659。熔點(diǎn)122.4℃,沸點(diǎn)249℃,折射率1.504。蒸氣易揮發(fā)。閃點(diǎn)(閉杯)121-123℃??扇苡谒芤撼嗜鯄A性,溶于乙醇、甲醇、乙醚、氯仿、苯、甲苯、二硫化碳、四氯化碳和松節(jié)油。
在100℃時(shí)迅速升華,能隨水蒸氣同時(shí)揮發(fā)。苯甲酸常以游離酸、酯或其衍生物的形式廣泛存在于自然界。例如,在安息香膠內(nèi)以游離酸和芐酯的形式存在;在一些植物的葉和莖皮中以游離的形式存在;在香精中以甲酯或芐酯的形式存在;在馬尿中以其衍生物馬尿酸的形式存在。
生產(chǎn)方法: 最初由安息香膠干餾或用堿水水解制得,亦可由馬尿酸水解制得。苯甲酸的工業(yè)生產(chǎn)方法有甲苯液相空氣氧化法、次芐基三氯水解法及苯酐脫羧法三種,而以甲苯液相空氣氧化法最普遍。甲苯和空氣通入盛有環(huán)烷酸鈷催化劑的反應(yīng)器中,在反應(yīng)溫度140-160℃,操作壓力0.2-0.3MPa的條件下進(jìn)行反應(yīng),生成苯甲酸,經(jīng)蒸去未反應(yīng)的甲苯得粗苯甲酸,再經(jīng)減壓蒸餾,重結(jié)晶得成品。用鄰苯二甲酸酐脫羧法所得最終產(chǎn)品不易精制,而且生產(chǎn)成本高,只在批量不大的醫(yī)藥等產(chǎn)品的制造過(guò)程中采用。
甲苯氯化法的產(chǎn)品不適于應(yīng)用于食品。苯甲酸有工業(yè)用、食品用、醫(yī)藥用等不同規(guī)格。食品級(jí)應(yīng)符合GB1901-80,含量在99.5%以上,熔點(diǎn)121-123℃,并對(duì)易氧化物、易碳化物、含氯化合物、灼燒殘?jiān)⒅亟饘?、砷含量等質(zhì)量指標(biāo)作了規(guī)定。原料消耗定額:甲苯1140kg/t、環(huán)烷酸鈷4kg/t。此外,由甲苯生產(chǎn)苯甲醛時(shí)可副產(chǎn)苯甲酸。
作用
【用途一】主要用作食品防腐劑,也用于制藥物、染料等
【用途二】用于醫(yī)藥工業(yè)和植物遺傳 研究 ,也用作染料中間體、殺菌劑
和防腐劑
【用途三】防腐劑;抗微生物劑。
【用途四】苯甲酸鈉也是重要的酸型食品防腐劑。使用時(shí)轉(zhuǎn)化為有效形式苯甲酸。使用范圍及使用量參見(jiàn)苯甲酸。此外,也可作為飼料的防腐劑。
【用途五】該品用作食品添加劑(防腐劑)、醫(yī)藥工業(yè)的殺菌劑、染料工業(yè)的媒染劑、塑料工業(yè)的增塑劑,也用作香料等有機(jī)合成的中間體。
【用途六】用作血清膽紅素試驗(yàn)的助溶劑、食品添加劑(防腐劑)、醫(yī)藥工業(yè)的殺菌劑、染料工業(yè)的媒染劑、塑料工業(yè)的增塑劑,也用作香料等有機(jī)合成的中間體。
應(yīng)用領(lǐng)域
主要用作食品防腐劑,也用于制藥物、染料等
測(cè)定
參見(jiàn)GB1902-94規(guī)定的 分析 方法進(jìn)行。
方法名稱: 苯甲酸鈉—苯甲酸鈉的測(cè)定—中和滴定法
應(yīng)用范圍: 本方法采用滴定法測(cè)定苯甲酸鈉的含量。
本方法適用于苯甲酸鈉。
方法原理: 供試品置分液漏斗中,加水25mL,乙醚50mL與甲基橙指示液2滴,用鹽酸滴定液(0.5mol/L)滴定,隨滴隨振搖,至水層顯橙紅色;分取水層,置具塞錐形瓶中,乙醚層用水5mL洗滌,洗滌液并入錐形瓶中,加乙醚20mL,繼續(xù)用鹽酸滴定液(0.5mol/L)滴定,隨滴隨振搖,至水層顯持續(xù)的橙紅色時(shí)停止滴定,讀出鹽酸滴定液使用量,計(jì)算苯甲酸鈉含量。
試劑:
1. 水
2. 乙醚
3. 鹽酸滴定液(0.5mol/L)
4. 甲基橙指示液:取甲基橙0.1g,加水100mL使溶解,即得。
儀器設(shè)備:
試樣制備: 1. 鹽酸滴定液(0.5mol/L)
配制:取鹽酸45mL,加水適量使成1000mL,搖勻。
標(biāo)定:取在270~300ºC干燥至恒重的基準(zhǔn)無(wú)水碳酸鈉約0.75g,加水50mL使溶解,加甲基紅-溴甲酚綠混合指示液10滴,用本液滴定至溶液由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)樽霞t色時(shí),煮沸2分鐘,冷卻至室溫,繼續(xù)滴定至溶液由綠色變?yōu)榘底仙C?mL鹽酸滴定液(0.5mol/L)相當(dāng)于26.5mg的無(wú)水碳酸鈉,根據(jù)本液的消耗量與無(wú)水碳酸鈉的取用量,算出本液的濃度,即得。
操作步驟: 取本品約1.5g,精密稱定,置分液漏斗中,加水25mL,乙醚50mL與甲基橙指示液2滴,用鹽酸滴定液(0.5mol/L)滴定,隨滴隨振搖,至水層顯橙紅色;分取水層,置具塞錐形瓶中,乙醚層用水5mL洗滌,洗滌液并入錐形瓶中,加乙醚20mL,繼續(xù)用鹽酸滴定液(0.5mol/L)滴定,隨滴隨振搖,至水層顯持續(xù)的橙紅色。每1mL的鹽酸滴定液(0.5mol/L)相當(dāng)于72.06mg的C7H5O2Na。
第三節(jié) 苯甲酸鈉的應(yīng)用范圍
苯甲酸和苯甲酸鈉作為防腐劑在食品加工保藏中被廣泛使用,而在一些國(guó)家的部分食品中限量使用。由于在食品中,苯甲酸可以在游離狀態(tài)下發(fā)揮作用,所以在強(qiáng)酸食品中效果較好。苯甲酸一般在碳酸飲料、醬油、醬類、蜜餞和果蔬飲料等使用,苯甲酸在醬油、飲料中可與對(duì)-羥基苯甲酸酯類一起使用而增效。苯甲酸和苯甲酸鈉常用于保藏高酸性水果、果醬、飲料糖漿以及其他酸性食品,可以低溫殺菌合用,起到協(xié)同作用 。
苯甲酸和苯甲酸鈉一般只限于蛋白質(zhì)含量較高的食品。苯甲酸鈉對(duì)微生物的作用于苯甲酸相同,可由于是鈉鹽,若要取得與苯甲酸相同的殺菌效果,所需添加量是苯甲酸的1.2倍 。
根據(jù)美國(guó) FAO 規(guī)定,苯甲酸和苯甲酸鈉可以用于速凍魚(yú)條、魚(yú)塊、魚(yú)餡制品,但并沒(méi)有把肉制品列入使用范圍。此外,在以上所列允許使用苯甲酸和苯甲酸鈉的國(guó)家中,這兩種添加劑也不作為肉制品推薦使用的防腐劑。
安全性
苯甲酸鈉的急性毒性較小,動(dòng)物最大無(wú)作用計(jì)量(MNL)為500mg/kg體重。但其在人體腸道的酸環(huán)境下可轉(zhuǎn)化為毒性較強(qiáng)的苯甲酸。小鼠攝入苯甲酸及其鈉鹽,會(huì)導(dǎo)致體重下降、腹瀉、出血、癱瘓甚至死亡。苯甲酸的毒性是通過(guò)改變細(xì)胞膜的通透性,抑制細(xì)胞膜對(duì)氨基酸的吸收,并透過(guò)細(xì)胞膜抑制脂肪酶等酶的活性,是ATP合成受阻實(shí)現(xiàn)的。
苯甲酸沒(méi)有慢性毒性。大鼠喂食苯甲酸連續(xù)8周,結(jié)果表明小鼠子代的生長(zhǎng)、繁殖和形態(tài)沒(méi)有異常的變化。其他實(shí)驗(yàn)也表明苯甲酸無(wú)蓄積性、致畸、致癌和致突變和抗原作用 。
苯甲酸在動(dòng)物體內(nèi)會(huì)很快降解,苯甲酸(99%)主要與甘氨酸結(jié)合形成馬尿酸,其余與葡萄糖醛酸結(jié)合形成1-本家先葡萄糖醛酸。
毒性比較
其次,我們比較一下苯甲酸和苯甲酸鈉和山梨酸的毒性,表2 是幾種常見(jiàn)的食品添加劑的LD 、ADI、我國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定的最大使用量以及價(jià)格比較??梢钥闯?,山梨酸和山梨酸鉀的毒性比苯甲酸小,防腐效果比苯甲酸鈉好,更加安全。苯甲酸和苯甲酸鈉的優(yōu)勢(shì)是在空氣中比較穩(wěn)定,成本較低。但在密封狀態(tài)下,山梨酸和山梨酸鉀也很穩(wěn)定,山梨酸鉀的熱穩(wěn)定性比較好,分解溫度高達(dá)270℃。由于食品添加劑的添加量很小,并不會(huì)明顯增加肉制品產(chǎn)品成本。因此,許多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始逐漸采用山梨酸和山梨酸鉀替代苯甲酸和苯甲酸鈉。
另外,苯甲酸在酸性條件下溶解度較低,如果攪拌不均勻,會(huì)出現(xiàn)局部有苯甲酸結(jié)晶析出,導(dǎo)致局部產(chǎn)品添加劑超標(biāo)(侯振建,2004)。苯甲酸還與氯化鈣有拮抗作用,與氯化鈉、異丁酸、葡萄糖酸、苯甲酸鈉鹽等也有類似作用(葛長(zhǎng)榮,2002)。苯甲酸添加后還會(huì)使食品產(chǎn)生澀味,甚至?xí)茐娜庵破返娘L(fēng)味。因此并不提倡肉制品加工中使用苯甲酸和苯甲酸鈉作為防腐劑添加。
事實(shí)上,添加苯甲酸和苯甲酸鈉并不是肉制品唯一的防腐方法。使用天然防腐劑,如采用Nisin、殼聚糖、香辛料提取物等,也能夠達(dá)到抑菌保鮮作用,也是肉制品工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向。還可以通過(guò)改善加工條件,改進(jìn)食品包裝,對(duì)產(chǎn)品熱處理或輻照殺菌、進(jìn)行低溫儲(chǔ)藏等等來(lái)實(shí)現(xiàn)肉制品的防腐保鮮目的。歸根到底,最為重要的還是加強(qiáng)衛(wèi)生管理,從源頭減少污染。
苯甲酸及其鈉鹽使用范圍與用量(GB2760-2011 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn))
其他
添加食品防腐劑的目的是為了改善食品品質(zhì)、延長(zhǎng)保存期、方便加工和保全營(yíng)養(yǎng)成分。只要按照國(guó)家規(guī)定的品種范圍和使用量進(jìn)行添加苯甲酸和苯甲酸鈉,都是允許的,也是安全的。誠(chéng)然,我國(guó)在食品添加劑法律規(guī)定上也有些欠缺,作為食品科學(xué)工作者面對(duì)著公眾對(duì)食品安全的空前關(guān)注或企業(yè)追求利益的壓力,應(yīng)該本著負(fù)責(zé)的科學(xué)的態(tài)度進(jìn)行論證,而不能憑空想象,隨意曲解食品防腐劑,誤導(dǎo)公眾,導(dǎo)致公眾對(duì)現(xiàn)代食品工業(yè)失去信心甚至產(chǎn)生恐慌。如果那樣的話,將會(huì)使食品工業(yè)的發(fā)展和食品安全問(wèn)題的解決陷入被動(dòng)。
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