双乙酸钠的合成与应用前景

2019-11-11曹强杨茜

价值工程 2019年29期

曹强杨茜

摘要：双乙酸钠是一种安全、高效、无毒、绿色的防腐防霉食品添加剂。文章介绍乙酸-纯碱法、乙酸-烧碱法、乙酸-乙酸酐法、乙酸-乙酸钠法和乙酸酐-烧碱法五种制备方法。简述了新型复配性防腐保鲜剂在饲料、食品等领域的应用前景。

Abstract： Sodium diacetate was a safe， efficient， non-toxic， green and corrosion protection， mould resistance of food additive. In the article ， acetic acid sodium carbonate method， acetic acid sodium hydroxide method， acetate acetic anhydride sodium acetate method， acetic acid sodium acetate method and acetic anhydride soda method were introduced. The application in the fields of feed， food and other fields and prospect of compound preservative antistaling agent was introduced.

关键词：双乙酸钠;制备;应用;前景

Key words： sodium diacetate;preparation;application;prospect

中图分类号：TS202 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）29-0286-02

0 引言

双乙酸钠（SDA）作为一种新型的饲料食品添加剂，具有优良的性能如高效防腐保鲜、提高食物的适口性等。双乙酸钠可在禽畜的消化系统中解离出H+调节肠胃的酸度增加禽畜的食入量，使禽畜体重有所上升。在1985年，联合国粮农组织和世界卫生组织批准SDA可作粮食、饲料的防霉剂，1997年我国也予以批准。

1 双乙酸钠特性

1.1 适口性

双乙酸钠添加到饲料中会掩盖酸味和饲料中的不适气味，使禽畜更偏爱使用添加双乙酸钠的饲料，从而增加断奶仔猪日食量使仔猪日体重提高。

1.2 营养性

双乙酸钠能够有效的增加饲料的营养价值。养殖业中添加SDA的饲料不仅降低肉料比，还可提高猪的瘦肉率和高产奶牛的乳脂率。

1.3 安全性

双乙酸钠安全、无毒质量指标和安全性能符合国家要求。它参与人体的新陈代谢，最终产生二氧化碳和水从人体排出，同时人、禽畜食入一定量的醋酸有益于健康。

2 双乙酸钠的合成方法

2.1 乙酸-乙酸钠法

此方法是以醋酸和醋酸钠在不同条件下制备双乙酸钠，唐霭淑等[1]以39%醋酸钠和乙酸为原料，其中原料NaAC和HAC的摩尔比1.2，含水率为4%。试验结果表明在醋酸钠与醋酸之比为1：1，乙醇溶剂为43%，回流时间30min时为最优反应条件，收率为95%。谢清若[2]以醋酸和碳酸钠为原料制备SDA，试验结果表明，醋酸与醋酸钠的摩尔比在3.8：1，反应温度为90℃，反应时间180分钟为最佳工艺条件，产品质量达到食品级标准。

2.2 乙酸酐—氢氧化钠法

田华等[3]以乙酸酐、氢氧化钠为原料水为溶剂时，讨论乙酸酐、氢氧化钠、水的摩尔比，反应初始温度，反应时间为测定因素。试验结果发现，在三者摩尔比为1.14：1：1.32，反应初始温度为30℃，反应时间30mins的条件下产品收率为95%。该合成方法一步制成SDA，反应成本较以乙醇为溶剂成本低，生产过程无“三废排放”。

2.3 乙酸—纯碱法

该合成方法的反应方程式如下：

田希文等[4]以化學纯无水碳酸钠和化学纯水醋酸为原料，以无水碳酸钠与纯水醋酸的物料比、反应时间、反应温度等为影响因素设计正交试验。结果表明，在反应温度为94℃下，Na2CO3和HAC的投料比为1：3.9，反应时间在60min下，该合成工艺收率较高。王志利[5]对SDA的生产工艺的开发以水为溶剂，Na2CO3和HAC为原料，碳酸钠与冰醋酸的摩尔比为1：4、反应温度为73℃、反应时间为1到2小时进行了小试、中试。在工艺上利用搅拌冷却结晶进行优化，可使结晶充分从而提高产率。

2.4 乙酸—醋酐—纯碱法

该方法以醋酸、碳酸钠、醋酐为原料制备双乙酸钠的反应方程式如下：

刘艳杰等[6]采用多种合成SDA的制备方法，其中在乙酸—醋酐—碳酸钠法中，原料以物质的量为2：1：1水为溶剂，反应在70℃左右反应3h，得到的产物收率达到96%。但在该制备方法中原料醋酐的价格成本较前三种方法的成本大大提高，在工业生产中不建议使用该方法。

2.5 乙酸—烧碱法

韩国邦[26]以固体烧碱直接加入到乙酸溶液中，SDA的结晶方式为熔融结晶，该工艺设备成本低、能耗少。徐莹[8]以HAC和NaOH为原料制备双乙酸钠，在无溶剂参与下，该试验以原料的投料摩尔比、反应温度、反应时间为影响产物的因素，进行无溶剂合成SDA。该试验得出，在乙酸与氢氧化钠投料的摩尔比为2.1：1，反应温度为110℃，回流时间2小时，产品总收率在97%以上，而且符合国家级标准。

3 双乙酸钠的应用

3.1 作粮食防霉剂

双乙酸钠能极大程度上延长粮食霉变时间，彭国胜[9]对玉米、面包、蛋糕等样品进行对照实验，一周后发现在喷有SDA的样品中其霉变现象小且抑制霉菌率在95%以上。车金林[10]在双乙酸钠对抑制黄青霉菌的效果观察上发现，发现SDA抑制黄青霉菌效果优于其他防霉剂，在0.1%～0.2%的浓度下，SDA的抑制霉变效果最佳。

3.2 作食品防腐保鲜剂

由于双乙酸钠绿色、无毒、高效，广泛应用于视频保鲜，骆扬等[11]利用双乙酸钠与香蕉皮多酚进行复配，探究对猪肉保鲜的效果。试验结果表明，香蕉皮多酚与SDA的复配比为1：3的情况下，猪肉保存可延长两天。张立峰等[12]对熏煮香肠防腐的研究中，用乳酸钠、双乙酸钠、乳酸链球菌进行不同浓度的复配，试验表明以上三重防腐剂分别在0.04%、2.0%和0.006%时的抑菌防腐效果较好。

3.3 作饲料添加剂

赵智华，刘安芳[13]在肉鸭日饲料中添加双乙酸钠进行试验，结果表明添加双乙酸钠的日饲料对肉鸭的增重和瘦肉率有所提高。张俊瑜等[14]对奶牛生产性能和消化上用裹包全混合日粮为原料，添加SDA进行试验，结果表明添加SDA的饲料中对奶牛的乳脂率、乳脂和消化都有所提高。双乙酸钠的复配用于饲料行业中也有各方面优势。雷德柱等[15]用双乙酸钠和纳他霉素进行复配研究新型生物防腐剂，试验以液体饲料为样品进行研究。结果表明该新型生物防腐剂安全且延缓饲料霉变的时间。林建坤等[16]用虾青素和双乙酸钠混合，添加在饲料中，试验结果表明在添加有虾青素和双乙酸钠的饲料中，提高了仔猪生物消化和抗氧化能力。可见双乙酸钠不仅自身性能优良，还可与某种成分复配产生更多的化学品等。

4 前景展望

我国是一个需求量大国，对双乙酸钠的需求量逐年上升。从双乙酸钠的生产技术来看，目前大多合成技术为醋酸-碳酸钠、醋酸-烧碱法，这两种方法工艺较成熟、原料成本相对低。由于目前的生产技术和化工设备的不断升级优化，纯碱法、烧碱法的不断开发和改进，双乙酸钠未来在国内市场有更大的发展空间。从双乙酸钠（SDA）的性能角度来看，SDA不仅比苯甲酸盐、丙酸盐等防腐防霉剂更安全、高效、营养、适口，还比山梨酸钾的价格低。在饲料、食品等领域，双乙酸钠与某些防腐防霉剂的复配技术也逐渐发展，该技术的防腐保鲜效果更好，有大的发展空间。从消费者需求方向来看，由于我国经济水平的提高，使人们更加偏向使用和购买具有安全性能的食品，综合考虑，双乙酸钠前景可观。

参考文献：

[1]唐霭淑，沈德隆，刘伟斌，等.双乙酸钠的制备研究[J].精细化工，1993（05）：42-45.

[2]谢清若，黄永春.双乙酸钠的醋酸-碳酸钠合成研究[J].食品科学，2009（09）：325-327

[3]田华，杨云峰，高林.双乙酸钠的合成研究[J].食品科技，2004（05）：37-39，46.

[4]田希文，倪刚，刘钢，等.双乙酸钠合成工艺条件的优化[J]. 宁夏大学学报（自然科学版），2001（03）：322-324.

[5]王立志.双乙酸钠的生产工艺开发[J].精细化工，2002（03）：152-154.

[6]刘艳杰，王葳，蒋巍.双乙酸钠的应用与工业化生产分析[J]. 化工时刊，2002（03）：6-8.

[7]韩国邦.乙酸-烧碱合成双乙酸钠工艺的改进[J].化工进展，2002（03）：203-204.

[8]徐莹，陈斌.1种无溶剂合成双乙酸钠的新方法[J].化工生产与技术，2008（03）：23-24，70.

[9]彭国胜，李爱琴，刘文.糧食防霉剂双乙酸钠新工艺研究[J]. 郑州工程学院学报，2002（02）：65-68.

[10]徐铠煜，伍松陵，宋慧.复配型防霉剂对十种粮食霉菌抑制效果评价[J].中国粮油学报，2010，25（03）：98-101.

[11]骆扬，陈齐军.香蕉皮多酚与双乙酸钠复配对猪肉保鲜效果[J].北京农业，2014（12）：191-192.