Sorbat de potasiuare multiple utilizări în conservanții alimentari. Datorită proprietăților sale antibacteriene puternice, toxicității scăzute și prețului scăzut, este utilizat pe scară largă în diverse alimente, condimente, produse farmaceutice și cosmetice, devenind o parte indispensabilă a vieții noastre de zi cu zi. În timpul utilizării, este, de asemenea, necesar să se acorde atenție respectării reglementărilor și standardelor pentru a asigura siguranța și eficacitatea produsului.
(Link produs:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/additive/potassium-sorbate-powder-cas-24634-61-5.html)
Sorbatul de potasiu este un aditiv alimentar comun cu proprietăți antibacteriene și antioxidante extinse. Etapele detaliate și ecuațiile chimice corespunzătoare pentru sinteza chimică a sorbatului de potasiu:
Pasul 1: Metoda de schimb acrilat metanol ester
Acrilatul și metanolul suferă o reacție de schimb de ester în prezența acidului sulfuric pentru a produce sorbat de metil. Ecuația reacției este următoarea:
CH2=CHCOOCH3 + CH3OH → CH2=CHCOOCH2CH3
Pasul 2: Hidroliza alcalină a sorbatului de clor și hidroxidului de potasiu
Sorbat de clor suferă o reacție de hidroliză alcalină cu hidroxid de potasiu pentru a produce sorbat de sodiu. Ecuația reacției este următoarea:
CH2=CHCOOCH2CH3Cl + KOH → CH2=CHCOOCH2BUCAT + KCl
Pasul 3: Metoda de esterificare a acetatului de sorbat de sodiu
Sorbat de sodiu este supus esterificării cu acid acetic pentru a produce sorbat de acetat de potasiu. Ecuația reacției este următoarea:
CH2=CHCOOCH2BUCAT + CH3COOH → CH2=CHCOOCH2BUCAT + CH3COONa
Pasul 4: Metoda de conversie a acetatului de sorbat de potasiu și carbonatului de potasiu
Acetatul de sorbat de potasiu suferă o reacție de conversie cu carbonatul de potasiu pentru a produce sorbat de potasiu. Ecuația reacției este următoarea:
CH2=CHCOOCH2BUCATAR + K2CO3→ CH2=CHCOOCH2BUCAT + KCl + CO2 ↑
Biosinteza sorbatului de potasiu este o metodă de producție ecologică, eficientă și economică. Etape detaliate și ecuații chimice pentru biosinteza sorbatului de potasiu:
1. Principiul generării sorbatului de potasiu prin biosinteză
Metoda biosintetică de producere a sorbatului de potasiu utilizează microorganisme sau enzime pentru a cataliza conversia glucozei în acid sorbic, care reacţionează apoi cu hidroxidul de potasiu sau carbonatul de potasiu pentru a produce sorbat de potasiu. Printre acestea, glucoza este materia primă, microorganismele sau enzimele sunt catalizatori, iar hidroxidul de potasiu sau carbonatul de potasiu este un agent de hidroliză alcalină.
2. Etape de biosinteză pentru a genera sorbat de potasiu
(1) Cultura bacteriană
În primul rând, este necesar să se efectueze o cultură bacteriană pentru a obține un număr suficient de microorganisme sau enzime. Tulpinile utilizate în mod obișnuit includ drojdia, mucegaiul, bacteriile etc. Cultivarea tulpinilor bacteriene trebuie efectuată în condiții adecvate, cum ar fi temperatura, umiditatea, valoarea pH-ului etc.
(2) Fermentarea glucozei
Folosind glucoza ca substrat, se realizează o reacție de fermentație sub acțiunea tulpinilor bacteriene pentru a produce acid sorbic. Procesul de fermentație trebuie desfășurat în condiții adecvate, cum ar fi temperatura, umiditatea, timpul de fermentație etc.
(3) Extragerea acidului sorbic
După ce fermentația este finalizată, este necesară extracția acidului sorbic. Metodele de extracție utilizate în mod obișnuit includ extracția, adsorbția, precipitarea etc. Acidul sorbic extras trebuie purificat pentru a îndepărta impuritățile.
(4) Reacția acidului sorbic cu hidroxidul de potasiu
Reacționează acidul sorbic purificat cu hidroxid de potasiu pentru a produce sorbat de potasiu. Reacția trebuie efectuată în condiții adecvate, cum ar fi temperatura, concentrația, agitarea etc.
(5) Separarea și purificarea
După ce reacția este finalizată, sunt necesare operațiuni de separare și purificare. Metodele de separare utilizate în mod obișnuit includ filtrarea, centrifugarea, distilarea etc. Produsul separat trebuie purificat pentru a elimina impuritățile.
3. Ecuația chimică pentru generarea sorbatului de potasiu prin biosinteză
Procesul de generare a sorbatului de potasiu prin biosinteză implică reacții chimice multiple. Cea mai importantă reacție dintre ele este conversia glucozei în acid sorbic. Această reacție este un proces tipic de oxidare biologică, iar ecuația reacției este următoarea:
C6H12O6 + 2NADH + 2PQQ → C8H12O6 + 2NADPH + 2H + 2PQ
Printre acestea, C6H12O6 este formula chimică a glucozei, NADH este formula chimică a nicotinamidei adenin dinucleotid, PQQ este formula chimică a pirolochinolinei chinonei, C8H12O6 este formula chimică a acidului sorbic, NADPH este formula chimică a nicotinamidei adenin dinucleotid, H+ este ionul de hidrogen, iar PQ este formula chimică a ubichinonei. În timpul acestei reacții, glucoza este oxidată la acid sorbic sub cataliza NADH și PQQ.
Biosinteza sorbatului de potasiu are următoarele avantaje:
(1) Protecția mediului: Metodele biosintetice nu folosesc reactivi chimici, reducând poluarea mediului.
(2) Eficienți: Biocatalizatorii au o eficiență catalitică ridicată și pot accelera viteza de reacție.
(3) Economie: Materiile prime utilizate în biosinteză sunt produse naturale, cu o gamă largă de surse și prețuri mici. În plus, biocatalizatorii pot fi reutilizați, reducând costurile de producție.
(4) Calitate bună a produsului: Sorbatul de potasiu obținut prin biosinteză are puritate ridicată și calitate bună.
Metodele biosintetice au, de asemenea, următoarele dezavantaje:
(1) Ciclu lung de producție: Biosinteza necesită un proces catalizat de microorganisme sau enzime, rezultând un ciclu de producție mai lung.
(2) Cerințe ridicate pentru controlul stării: Biosinteza trebuie efectuată în condiții adecvate, cu cerințe ridicate pentru temperatură, umiditate, valoarea pH-ului și alte condiții.
Metoda naturală de extracție pentru generarea sorbatului de potasiu este o metodă de extracție a sorbatului de potasiu din plante sau fructe naturale folosind acid sorbic ca materie primă. Această metodă poate evita dezavantajele sintezei chimice și ale sintezei biologice, dar necesită utilizarea unei cantități mari de materii prime naturale și are un cost de producție ridicat. Metodele obișnuite de extracție naturală includ extragerea acidului sorbic din plante precum căpșuni, floarea soarelui și gălbenele și apoi reacția cu hidroxid de potasiu sau carbonat pentru a produce sorbat de potasiu.
Etapele pentru generarea sorbatului de potasiu prin metoda de extracție naturală:
(1) Pregătirea materiei prime: Alegeți plante sau fructe naturale care conțin acid sorbic, cum ar fi căpșuni, floarea soarelui, gălbenele etc. Curățați materiile prime, îndepărtați impuritățile și uscați-le la aer pentru utilizare ulterioară.
(2) Extracție: Puneți materiile prime în echipamentul de extracție, adăugați o cantitate adecvată de solvenți organici (cum ar fi etanol, eter etc.) și efectuați operația de extracție. În timpul procesului de extracție, este necesar să se controleze parametri precum temperatura, presiunea și timpul pentru a asigura efectul de extracție.
(3) Separare: După ce extracția este finalizată, soluția de extracție este separată pentru a îndepărta impuritățile și substanțele insolubile. Metodele de separare utilizate în mod obișnuit includ filtrarea, centrifugarea, distilarea etc.
(4) Concentrație: Se concentrează soluția separată pentru a crește concentrația de acid sorbic. În timpul procesului de concentrare, temperatura și timpul de concentrare trebuie controlate pentru a evita descompunerea acidului sorbic.
(5) Cristalizare: Soluția concentrată este supusă operației de cristalizare pentru a obține cristale de acid sorbic. În timpul procesului de cristalizare, este necesar să se controleze parametri precum temperatura și viteza de agitare pentru a asigura calitatea și randamentul cristalului.
(6) Uscarea: Uscați cristalele de acid sorbic pentru a îndepărta umezeala și a obține acid sorbic uscat.
(7) Reacție de hidroliză alcalină: Reacționați acidul sorbic uscat cu hidroxid de potasiu sau carbonat pentru a produce sorbat de potasiu. În timpul procesului de reacție, este necesar să se controleze parametri precum temperatura, concentrația și agitarea pentru a asigura eficiența reacției și calitatea produsului.
(8) Separare și purificare: După ce reacția este finalizată, sorbat de potasiu generat este separat și purificat. Metodele de separare utilizate în mod obișnuit includ filtrarea, centrifugarea, distilarea etc. Produsul separat trebuie purificat pentru a elimina impuritățile.
Pe scurt, există diverse metode de sinteză a sorbatului de potasiu, printre care sinteza chimică și sinteza biologică sunt metodele cele mai frecvent utilizate. Diferite metode au propriile avantaje și dezavantaje și este necesar să se aleagă metoda adecvată în funcție de nevoile reale de producție.