Kaliy sorbatoziq-ovqat konservantlarida ko'p qo'llaniladi. Kuchli antibakterial xossalari, past zaharliligi va arzonligi tufayli u turli oziq-ovqatlar, ziravorlar, farmatsevtika va kosmetika vositalarida keng qo‘llanilib, kundalik hayotimizning ajralmas qismiga aylanib bormoqda. Foydalanish jarayonida mahsulot xavfsizligi va samaradorligini ta'minlash uchun qoidalar va standartlarga rioya qilishga ham e'tibor berish kerak.
(Mahsulot havolasi:https% 3a//ww.bloomtechz.com/sintetic-chemical/additive/potassium-sorbate-chang-cas-24634-61-5.html)
Kaliy sorbat keng tarqalgan antibakterial va antioksidant xususiyatlarga ega keng tarqalgan oziq-ovqat qo'shimchasidir. Kaliy sorbatining kimyoviy sintezi uchun batafsil bosqichlar va tegishli kimyoviy tenglamalar:
1-qadam: Akrilat metanol esterini almashtirish usuli
Akrilat va metanol sulfat kislota ishtirokida metil sorbat hosil qilish uchun efir almashinuvi reaktsiyasiga kiradi. Reaksiya tenglamasi quyidagicha:
CH2% 7b% 7b0}}CHCOOCH3 % 2b CH3OH → CH2% 7b% 7b0}}CHCOOCH2CH3
2-bosqich: Xlor sorbat va kaliy gidroksidning gidroksidi gidrolizi
Xlor sorbat natriy sorbat hosil qilish uchun kaliy gidroksid bilan ishqoriy gidroliz reaktsiyasidan o'tadi. Reaksiya tenglamasi quyidagicha:
CH2% 7b% 7b0}}CHCOOCH2CH3Cl % 2b KOH → CH2% 7b% 7b0}}CHCOOCH2Pishirish + KCl
3-qadam: Natriy sorbat asetat esterifikatsiya usuli
Natriy sorbat kaliy asetat sorbat hosil qilish uchun sirka kislotasi bilan esterifikatsiyadan o'tadi. Reaksiya tenglamasi quyidagicha:
CH2% 7b% 7b0}}CHCOOCH2Pishirish + CH3Cooh % e2�� CH2% 7b% 7b0}}CHCOOCH2Pishirish + CH3COONa
4-qadam: Kaliy sorbat asetat va kaliy karbonat konvertatsiya qilish usuli
Kaliy sorbat asetat kaliy sorbat hosil qilish uchun kaliy karbonat bilan konversiya reaktsiyasiga kiradi. Reaksiya tenglamasi quyidagicha:
CH2% 7b% 7b0}}CHCOOCH2Pishirish + K2CO3→ CH2% 7b% 7b0}}CHCOOCH2Pishirish + KCl + CO2 ↑
Kaliy sorbatining biosintezi ekologik toza, samarali va tejamkor ishlab chiqarish usuli hisoblanadi. Kaliy sorbat biosintezi uchun batafsil bosqichlar va kimyoviy tenglamalar:
1. Biosintez orqali kaliy sorbat hosil qilish tamoyili
Kaliy sorbat ishlab chiqarishning biosintetik usuli glyukozaning sorbin kislotasiga aylanishini katalizlash uchun mikroorganizmlar yoki fermentlardan foydalanadi, so'ngra kaliy sorbat ishlab chiqarish uchun kaliy gidroksid yoki kaliy karbonat bilan reaksiyaga kirishadi. Ular orasida glyukoza xom ashyo, mikroorganizmlar yoki fermentlar katalizatorlar, kaliy gidroksid yoki kaliy karbonat esa ishqoriy gidroliz agenti hisoblanadi.
2. Kaliy sorbatini hosil qilish uchun biosintez bosqichlari
(1) Bakterial madaniyat
Birinchidan, etarli miqdordagi mikroorganizmlar yoki fermentlarni olish uchun bakterial madaniyatni o'tkazish kerak. Ko'p ishlatiladigan shtammlar orasida xamirturush, mog'or, bakteriyalar va boshqalar kiradi. Bakteriya shtammlarini etishtirish harorat, namlik, pH qiymati va boshqalar kabi mos sharoitlarda amalga oshirilishi kerak.
(2) Glyukoza fermentatsiyasi
Substrat sifatida glyukozadan foydalanib, sorbin kislotasini ishlab chiqarish uchun bakterial shtammlar ta'sirida fermentatsiya reaktsiyasi amalga oshiriladi. Fermentatsiya jarayoni harorat, namlik, fermentatsiya vaqti va boshqalar kabi mos sharoitlarda amalga oshirilishi kerak.
(3) Sorbin kislotani olish
Fermentatsiya tugagandan so'ng, sorbin kislotasini olish kerak. Ko'p qo'llaniladigan ekstraksiya usullariga ekstraktsiya, adsorbsiya, cho'ktirish va boshqalar kiradi. Ekstraksiya qilingan sorbin kislotani iflosliklardan tozalash uchun tozalash kerak.
(4) Sorbin kislotaning kaliy gidroksid bilan reaksiyasi
Kaliy sorbat hosil qilish uchun tozalangan sorbin kislotasini kaliy gidroksid bilan reaksiyaga kiriting. Reaksiya mos sharoitlarda, masalan, harorat, konsentratsiya, aralashtirish va hokazolarda amalga oshirilishi kerak.
(5) Ajratish va tozalash
Reaktsiya tugagandan so'ng, ajratish va tozalash operatsiyalari talab qilinadi. Ko'p ishlatiladigan ajratish usullari filtrlash, santrifüjlash, distillash va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ajratilgan mahsulotni iflosliklarni olib tashlash uchun tozalash kerak.
3. Kaliy sorbatini biosintez orqali hosil qilishning kimyoviy tenglamasi
Biosintez orqali kaliy sorbatini hosil qilish jarayoni bir nechta kimyoviy reaktsiyalarni o'z ichiga oladi. Ularning eng muhim reaktsiyasi glyukozaning sorbin kislotasiga aylanishidir. Bu reaksiya tipik biologik oksidlanish jarayonidir va reaksiya tenglamasi quyidagicha:
C6H12O6 % 7b{0}NADH % 7b{1}}PQQ → C8H12O6 % 7b{0}NADPH + 2H + 2PQ
Ular orasida C6H12O6 glyukoza kimyoviy formulasi, NADH nikotinamid adenin dinukleotid kimyoviy formulasi, PQQ pirrolokinolin xinon kimyoviy formulasi, C8H12O6 sorbin kislota kimyoviy formulasi, NADPH nikotinamid dinukleotid aden kimyoviy formulasi, NADPH kimyoviy formulasi. H+ vodorod ioni, PQ esa ubiquinonning kimyoviy formulasi. Bu reaksiya jarayonida glyukoza NADH va PQQ katalizlari ostida sorbin kislotaga oksidlanadi.
Kaliy sorbatining biosintezi quyidagi afzalliklarga ega:
(1) Atrof-muhitni muhofaza qilish: Biosintetik usullar kimyoviy reagentlardan foydalanmaydi, atrof-muhit ifloslanishini kamaytiradi.
(2) Samarali: Biokatalizatorlar yuqori katalitik samaradorlikka ega va reaktsiya tezligini tezlashtirishi mumkin.
(3) Iqtisodiyot: Biosintezda ishlatiladigan xom ashyo tabiiy mahsulotlar bo'lib, keng manbalar va arzon narxlarga ega. Bundan tashqari, biokatalizatorlar qayta ishlatilishi mumkin, bu esa ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi.
(4) Yaxshi mahsulot sifati: Biosintez orqali olingan kaliy sorbat yuqori toza va yaxshi sifatga ega.
Biosintetik usullarning quyidagi kamchiliklari ham bor:
(1) Uzoq ishlab chiqarish tsikli: Biosintez mikroorganizmlar yoki fermentlar tomonidan katalizlangan jarayonni talab qiladi, bu esa uzoqroq ishlab chiqarish tsikliga olib keladi.
(2) Vaziyatni nazorat qilish uchun yuqori talablar: Biosintez harorat, namlik, pH qiymati va boshqa sharoitlarga yuqori talablar bilan mos sharoitlarda amalga oshirilishi kerak.
Kaliy sorbatni ishlab chiqarish uchun tabiiy ekstraksiya usuli - xomashyo sifatida sorbin kislotasidan foydalangan holda tabiiy o'simliklardan yoki mevalardan kaliy sorbatni olish usuli. Bu usul kimyoviy sintez va biologik sintezning kamchiliklaridan qochishi mumkin, ammo u ko'p miqdorda tabiiy xom ashyolardan foydalanishni talab qiladi va yuqori ishlab chiqarish narxiga ega. Umumiy tabiiy ekstraksiya usullari orasida qulupnay, kungaboqar va marigold kabi o'simliklardan sorbin kislotasini ajratib olish, so'ngra kaliy sorbat ishlab chiqarish uchun kaliy gidroksid yoki karbonat bilan reaksiyaga kirishish kiradi.
Tabiiy ekstraksiya usuli bilan kaliy sorbat hosil qilish bosqichlari:
(1) Xom ashyo tayyorlash: qulupnay, kungaboqar, marigold va boshqalar kabi sorbin kislotasi bo'lgan tabiiy o'simliklar yoki mevalarni tanlang. Xom ashyoni tozalang, kirlarni olib tashlang va keyinroq foydalanish uchun ularni havoda quriting.
(2) Ekstraksiya: Xom ashyoni ekstraksiya uskunasiga joylashtiring, tegishli miqdorda organik erituvchilarni (masalan, etanol, efir va boshqalar) qo'shing va ekstraksiya operatsiyasini bajaring. Ekstraksiya jarayonida ekstraktsiya effektini ta'minlash uchun harorat, bosim va vaqt kabi parametrlarni nazorat qilish kerak.
(3) Ajratish: Ekstraktsiya tugagandan so'ng, ekstraktsiya eritmasi aralashmalar va erimaydigan moddalarni olib tashlash uchun ajratiladi. Ko'p ishlatiladigan ajratish usullari filtrlash, santrifüjlash, distillash va boshqalarni o'z ichiga oladi.
(4) Konsentratsiya: sorbin kislotasi kontsentratsiyasini oshirish uchun ajratilgan eritmani konsentratsiyalang. Konsentratsiya jarayonida sorbin kislotasining parchalanishiga yo'l qo'ymaslik uchun harorat va kontsentratsiya vaqtini nazorat qilish kerak.
(5) Kristallanish: konsentrlangan eritma sorbin kislotasi kristallarini olish uchun kristallanish operatsiyasidan o'tkaziladi. Kristallanish jarayonida kristal sifati va hosildorligini ta'minlash uchun harorat va aralashtirish tezligi kabi parametrlarni nazorat qilish kerak.
(6) Quritish: Namlikni olib tashlash va quruq sorbin kislotasini olish uchun sorbin kislotasi kristallarini quriting.
(7) gidroksidi gidroliz reaktsiyasi: kaliy sorbat hosil qilish uchun quritilgan sorbin kislotasini kaliy gidroksid yoki karbonat bilan reaksiyaga kiriting. Reaktsiya jarayonida reaktsiya samaradorligi va mahsulot sifatini ta'minlash uchun harorat, konsentratsiya va aralashtirish kabi parametrlarni nazorat qilish kerak.
(8) Ajratish va tozalash: Reaksiya tugagandan so'ng, hosil bo'lgan kaliy sorbat ajratiladi va tozalanadi. Ko'p ishlatiladigan ajratish usullari filtrlash, santrifüjlash, distillash va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ajratilgan mahsulotni iflosliklarni olib tashlash uchun tozalash kerak.
Xulosa qilib aytganda, kaliy sorbatini sintez qilishning turli usullari mavjud bo'lib, ular orasida kimyoviy sintez va biologik sintez eng ko'p qo'llaniladigan usullardir. Turli usullarning o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklari mavjud bo'lib, haqiqiy ishlab chiqarish ehtiyojlaridan kelib chiqqan holda tegishli usulni tanlash kerak.