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山梨酸钾

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山梨酸钾

山梨酸钾(学名 己二烯-(2,4)-酸钾;2,4-己二烯酸钾),是无色至白色鳞片状结晶或结晶性粉末,无臭或稍有臭味。在空气中不稳定。能被氧化着色。分子量150.22。有吸湿性。易溶于水、乙醇。俗称:防腐剂ChI=1/C6H8O2.K/c1-2-3-4-5-6(7)8;/h2-5H,1H3,(H,7,8);/q;+1/p-1/b3-2+,5-4+。

中文名:山梨酸钾

英文名:Potassium sorbate

别  称:2,4-Hexadienoic acid potassium salt

化学式:CH3CH=CHCH=CHCOOK

CAS登录号:24634-61-5

EINECS登录号:246-376-1

分子式:C6H7KO2


    性质

    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,67.6g/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PH7~8。

    光谱特性

    采用FLS 920荧光光谱仪研究了山梨酸钾溶液的三维荧光光谱,发现激发光从320 nm红移至500 nm时,先后出现两个荧光峰:485 nm和565 nm,前者强度明显大于后者,对应的激发峰分别为380 nm和470 nm.

    分析认为这两个荧光峰分别是由山梨酸钾分子中的共轭π键和未成键n电子受激跃迁所致,根据其在485 nm谱峰荧光强度随质量浓度(0.05 ~ 12 g/L)的非线性变化规律可以检测山梨酸钾质量浓度.进而以鲜榨苹果汁为例,研究了基于荧光光谱技术检测山梨酸钾在鲜榨苹果汁中质量浓度的可行性.

    化学性质

    可燃, 火场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。

    化妆品防腐剂。属有机酸类防腐剂。添加量一般为0.5%。可与山梨酸混合使用。山梨酸钾虽易溶于水,使用方便,但其1%水溶液pH值为7-8,有使化妆品pH值升高的倾向,在使用时应予注意。

    含量分析:

    取预经105℃干燥3h后的试样0.25g(准确至0.1mg)。放入250ml具玻塞烧瓶中,加冰醋酸36ml和醋酸酐4m1,温热使成溶液。冷却至室温,加结晶紫试液(TS-74)2滴,用0.1mol/L过氯酸的冰醋酸溶液滴定至蓝绿色终点,并维持30s不消失。同时进行空白试验,并作必要校正。每Ml0.1mol/L过氯酸相当于山梨酸钾(C6H7KO2)15.02mg。

    毒性:

    ADI 0~25mg/kg(以山梨酸计,包括山梨酸及其盐类;FAO/WHO,2001)。

    LD504920mg/kg(大鼠,经口)。

    GRAS(FDA,§182.3640,2000)。

    防腐性

    山梨酸(钾)能有效地抑制霉菌,酵母菌和好氧性细菌的活性,还能防止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖,但对厌氧性芽孢菌与嗜酸乳杆菌等有益微生物几乎无效,其抑止发育的作用比杀菌作用更强,从而达到有效地延长食品的保存时间,并保持原有食品的风味。其防腐效果是同类产品苯甲酸钠的5-10倍。

    细菌耐受差异性

    对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性茵对山梨酸钾防腐剂的耐受性差异进行了探讨.以食品中常见的革兰氏阳性菌(蜡样芽孢杆菌,金黄色葡萄球茵和单增李斯特茵)与革兰氏阴性茵(沙门氏菌、副溶血弧菌、荧光假单胞菌)为研究对象,针对纯培养状态和模拟食品体系进行了研究.结果显示,加入1 g/L山梨酸钾后革兰氏阴性茵的菌数可减少近102~103.5 CFU/mL,而革兰氏阳性茵的菌数只能减少近10 CFU/mL,

    说明山梨酸钾对革兰氏阴性茵的抑茵效果比革兰氏阳性茵要高2倍以上.最小抑菌浓度实验和即食海带的接种模拟实验结果与生长曲线结果相吻合,显示革兰氏阳性茵对山梨酸钾的耐受性强于革兰氏阴性茵。


    安全性

    由于山梨酸(钾)是一种不饱和脂肪酸(盐)它可以被人体的代谢系统吸收而迅速分解为二氧化碳和水,在体内无残留。

    ADI 0-25mg/kg (以山梨酸计,FAO/WHO 1994)

    LD50 4920mg/kg (大鼠、经口)

    GRAS (FDA, 182.3640 1994)

    其毒性仅为食盐的1/2,是苯甲酸钠的1/40

    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℃。

    毒理学评价

    研究山梨酸钾的毒性,评价其安全性.方法 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=1 300 mg/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(P>0.05).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.

    用途

    范围

    主要用

    分子结构

    分子结构

    作食品防腐剂属于酸性防腐剂配合有机酸使用防腐反应效果提高。以碳酸钾或氢氧化钾和山梨酸为原料制得。

    山梨酸(钾)能有效地抑制霉菌,酵母菌和好氧性细菌的活性,从而达到有效地延长食品的保存时间,并保持原有食品的风味。

    化妆品防腐剂。属有机酸类防腐剂。添加量一般为0.5%。可与山梨酸混合使用。山梨酸钾虽易溶于水,使用方便,但其1%水溶液ph值为7~8,有使化妆品ph值升高的倾向,在使用时应予以注意。

    我们在选购包装(或罐装)食品时,配料一项中常常看到“山梨酸”或“山梨酸钾”的字样,人们往往会误认为可能是水果“梨”的成份。其实他们是常用的食品添加剂!不管他们对人体有没有危害,明明白白的消费确是非常必要的,以下是有关山梨酸、山梨酸钾的有关资料仅供参考:

    山梨酸 (化学名称:2,4-己二烯酸 分子式:C6H8O2 〕

    山梨酸钾 (化学名称:2,4-己二烯酸钾〕 分子式: C6H7KO2 )

    山梨酸、山梨酸钾性能、用途相似:山梨酸是国际粮农组织和卫生组织推荐的高效安全的防腐保鲜剂,广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业,作为不饱和酸,也可用于树脂、香料和橡胶工业。

    时下已广泛地用于食品、饮料、酱菜、烟草、医药、化妆品、农产品、宠物家禽饲料等行业中,从发展趋势看,其应用范围还在不断扩大。

    山梨酸(钾)属酸性防腐剂,在接近中性(PH6.0-6.5)的食品中仍有较好的防腐作用,而苯甲酸(钠)的防腐效果在PH<4时,效果已明显下降,且有不良味道。

    方式

    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方式。

    山梨酸钾与碱、氧化剂和还原剂有配伍禁忌。当遇到非离子型表面活性剂和塑料时山梨酸的抗菌活性会有所降低。重金属盐能催化氧化反应。山梨酸还能与含硫的氨基酸反应,但该反应可加入维生素C、没食子酸丙酯或丁羟甲苯来抑制。

    当该溶液保存于玻璃容器内时,对pH非常敏感。因此,使用山梨酸钾作为防腐剂的制剂在保存了很长时间以后需检测微生物的量。

    如果山梨酸溶液保存于聚丙烯、聚氯乙烯或聚乙烯容器中而不加入抗氧剂,山梨酸会很快降解。

    用量

    (1)肉、鱼、蛋、禽类制品 0.075g/kg

    (2)果、蔬保鲜、碳酸饮料0.2g/kg

    (3)胶原蛋白肠衣、低盐酱菜、醤类、蜜饯、果汁(味)型饮料、果冻 0.5g/kg

    (4)食品工业用塑料桶装浓缩果汁2.0g/kg

    (5)酱油、食醋、果酱、氢化植物油、软糖、鱼干制品、即食豆制食品、糕点、馅、面包、蛋糕、月饼、即食海蜇、乳酸菌饮品 1.0g/kg

    (6)果汁(果味)冰、含乳饮料 0.5g/kg

    (7)预调酒 0.2g/kg

    (8)肉灌肠 1.5g/kg

    (9)复合调味料、调味糖浆、液体复合调味料、即食笋干 1.0g/kg

    国内应用

    国内外有关该品的研究现状、生产及在制剂中应用情况

    发达国家对山梨酸及其盐类的开发生产十分重视,美国、西欧、日本是食品防腐剂生产较为集中的国家和地区。①Eastntan公司是美国唯一的生产山梨酸及其盐类的厂家,1991年购买了Monsanto公司的山梨酸生产装置后.生产能力达5000吨/年,占美国市场的55%~ 60%;②Hoehst公司是德国及西欧唯一生产山梨酸的厂家,也是世界最大的山梨酸盐生产厂。其装置能力为7000吨/年,约占世界产量的1/4;③日本是世界防腐剂的最大生产国,总产量已达10000~14000吨/年, 世界山梨酸钾产量的约45%~50%主要来自日本的大赛珞、合成化学品、窒素及上野制药等四家公司,其装置能力依次为年产5000、2800、2400、2400吨。

    时下,我国山梨酸盐类不仅国内销售旺盛,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。所以山梨酸盐不仅国内市场较好,而且在国际市场上也有一席之地。

    生产方法

    1.主要采用中和法。以山梨酸为原料,与碳酸钾或氢氧化钾进行中和反应而得。

    2.在反应釜中加入山梨酸,然后加入为山梨酸质量66%的水,在45℃下滴加49%的氢氧化钾溶液,直到反应液Ph=8为止,反应约需45min。加入一定量的活性炭,真空抽滤,在40~45℃下将滤液减压蒸发3~4h达到要求后升温至70℃放料。经离心脱水得结晶,母液回收;最后在105℃下烘干得到产品。

    区别

    山梨酸类:

    山梨酸类有山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙三类品种。山梨酸不溶于水外,使用时须先将其溶于乙醇或硫酸氢钾中,使用时不方便且有刺激性,故一般不常用;山梨酸钙FAO/WHO规定其使用范围小,所以也不常使用;山梨酸钾则没有它们的缺点,易溶于水、使用范围广,我们经常可以在一些饮料、果脯、罐头等食品看到它的身影;在这里我重点介绍一下山梨酸钾:它为不饱和六碳酸;一般市场上出售的山梨酸钾呈白色或浅黄色颗粒,含量在98%--102%;无臭味、或微有臭味,易吸潮、易氧化而变褐色,对光、热稳定,相对密度1.363,熔点在270℃分解,其1%溶液的PH:7—8。山梨酸钾为酸性防腐剂,具有较高的抗菌性能,抑制霉菌的生长繁殖;其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(MIC)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、山梨酸钾和山梨酸钙它们三种的作用机理相同,毒性比苯甲酸类和尼泊金酯要小,日允许量为25mg/Kg ,苯甲酸5倍,尼泊金酯的2.5倍是一种相对安全的食品防腐剂;在我国可用于酱油、醋、面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等等食品。

    山梨酸钾 CAS No.: 590-00-1 山梨酸CAS No:110-44-1

    HS No:2916190090

    虽然国家对儿童食品饮料等规定不能使用苯甲酸钠,只能用山梨酸或者山梨酸钾。但因我国时下食品安全意识淡薄,一些厂家为了节约成本,使用具有毒性的苯甲酸钠,希望为了自己和家人的健康,在购买各类食品及饮料时注意所含成分,不要大意,这点毒性不会使我们立即致死,或立即出现较大的疾病,但是它是我们身体的一种隐患,给我们带来很大染上癌症等各类疾病的可能性。

    山梨酸钾和苯甲酸钠:

    以碳酸钾冒充山梨酸钾,一是碳酸钾不具备防腐作用,起不到山梨酸钾应有的抑菌效果,因为,起抑菌作用的是山梨酸根,而不是钾离子。这种伪劣产品流入市场,会损害经销商、用户和消费者的利益。二是产品会变色,影响感官指标。按照规定,正常的山梨酸钾的外观呈白色。而掺入了碳酸钾的山梨酸钾产品,在存放了大约3个月之后,会发生变色反应,由白色变为黄色或棕色,影响销售。

    以苯甲酸钾冒充山梨酸钾,苯甲酸钾虽有防腐作用,但对人体也有一定的毒副作用,而山梨酸钾是世界公认的安全型食品添加剂,在食品生产过程中,以山梨酸钾代替苯甲酸钾和苯甲酸钠,有利于提高食品的安全性,符合健康消费的潮流。

    掺有碳酸钾的山梨酸钾产品,在存放3个月之后,颜色会变成黄色或棕色。一些不法企业,便在伪劣产品中添加化工原料增白剂,以增加产品的白度、掩盖劣变后产生的黄色。据卫生专家介绍,这些化工增白剂会对人体的健康产生严重的危害。

    一些小型企业生产的伪劣山梨酸钾,刚出车间时,色泽仍为白色。质次价低的山梨酸钾会发生变色、防腐效果差,价钱特低的山梨酸钾,肯定是质量不好.

    据业内人士介绍,产品标准不完善,是伪劣山梨酸钾充斥市场的一个根本原因。我国现行的山梨酸钾国家标准是在参考美国FCC标准的基础上而制定的。在我国的国家标准和美国的FCC标准之中,对山梨酸钾纯度(含量)的判定是以“钾离子的含量”来衡量的。

    山梨酸钾是以山梨酸和碳酸钾为原料,在经过化学反应后制作而成,其中的山梨酸根和钾离子结合成山梨酸钾。由于碳酸钾和苯甲酸钾的价格比山梨酸低,而在产品中违规添加碳酸钾。

    管理不严,也是伪劣山梨酸钾得以存在的一个原因。时下,卫监、质监等部门对食品添加剂的质量都可以进行监管。

    由于钾离子并不能起到防腐作用,而山梨酸根才是真正的抑菌因子,所以,应对现行的山梨酸钾国家标准进行修改和完善,将标准中山梨酸钾纯度的判定指标改为“山梨酸根含量”(原为钾离子含量)。这样修改标准,可从产品终端来鉴别产品的真假,可将那些“山梨酸根含量不达标”的产品判为伪劣产品,使“掺有碳酸钾或苯甲酸钾的产品”无法进入市场。

    山梨酸钾是以山梨酸和碳酸钾为原料制作而成,由于生产技术简单,只需一步反应,便可完成关键性的工艺,所以,很多小型企业的业主,只要稍加学习,便可掌握这一技术,这也是小型山梨酸钾生产企业不断增多的一个重要原因。由于很多小型企业的生产设施简陋,大多只有几间房子、一个反应釜、一个搅拌机、几台手工封口机等设施,缺少净化装置,以手工方式生产,所以,其生产成本较低,但产品的理化质量和卫生质量往往不稳定。

    测定

    (苯甲酸和山梨酸钾的测定)

    1、高效毛细管电泳法

    建立了毛细管电泳-紫外检测法测定硝酸咪康唑乳膏、小儿止咳糖浆及复方苦参水杨酸散中苯甲酸和山梨酸钾的方法.在230 nm波长处以焦性没食子酸为内标物,分离电压为20 kV,分离温度为25℃,用20 mmol/L硼砂缓冲液(pH 9.2)作毛细管电泳的运行液,被测组分与内标物得到快速分离.

    苯甲酸和山梨酸钾的进样质量浓度在1~400 mg/L范围内与电泳峰面积呈良好的线性关系,相关系数r均为0.9999,检出限均为0.15 mg/L.方法可用于药品中苯甲酸和山梨酸钾含量的测定.

    2、吸收光谱法

    利用苯甲酸钠和山梨酸钾的紫外吸收光谱特性,设计了正交试验,结合偏最小二乘变量筛选法,获得变量数少、相关系数高、预报准确性好、能同时对苯甲酸钠和山梨酸钾进行浓度预报的模型,并应用于饮料、蜜饯、糕点和调色酒样品中苯甲酸钠和山梨酸钾的检测.

    样品平行测定结果的相对标准偏差均小于10%,方法的加标回收率为82% ~ 107%,苯甲酸钠和山梨酸钾的检测范围分别为0.1~16.0 mg·L-1和0.1~6.0 mg·L-1,检出限分别为0.05 mg·L-1和0.01 mg·L-1。