Aċidu iżovaleriku, magħruf ukoll bħala aċidu 3-methylbutyric. Formula molekulari C5H10O2, CAS 503-74-2, piż molekulari relattiv 102.13. Id-densità relattiva hija 0.9286. Punt tat-tidwib -29.3 grad. Punt tat-togħlija 176.7 grad. L-indiċi refrattiv huwa 1.4033. Flash point 70 grad. Dewweb fl-ilma (1/24), etanol, etere, kloroform. Il-ġrieden ġew injettati taħt il-ġilda b'LD501150mg/kg. Prodotti naturali jinstabu fi żjut essenzjali bħal żejt tal-valerjana, żejt tal-vanilla, żejt tal-ħops, żejt tal-weraq tar-rand, u żejt tal-orkidej, kif ukoll fil-weraq tal-lumi u t-tabakk. Hemm riħa qarsa spjaċevoli, kif ukoll riħa ta 'għaraq punġenti, u likwidu viskuż bla kulur. Hija materja prima importanti għall-produzzjoni ta 'esteri, li jeżistu fiż-żejt valerian u żejt tal-ħops.
Il-produzzjoni industrijali tradizzjonali ta 'spiss tuża kataliżi ta' trasferiment ta 'fażi u metodi ta' ossidazzjoni stepwise biex tipprepara l-prodott, iżda ż-żewġ metodi jeħtieġu l-użu ta 'melħ tal-metall tqil, li jista' jikkawża tniġġis ambjentali. Għalhekk, l-għażla ta 'mogħdija ta' sinteżi ta 'ossidazzjoni ta' alkoħol aħdar hija ta 'sinifikat kbir. L-użu ta 'O2 bħala ossidant għall-ossidazzjoni tal-alkoħol taħt l-azzjoni ta' katalizzatur għandu l-vantaġġi ta 'effiċjenza għolja ta' utilizzazzjoni atomika u ħbiberija ambjentali. Katalizzaturi omoġenji bħal Pd u Ru ġew irrappurtati għall-ossidazzjoni tal-alkoħol, iżda dan il-proċess jeħtieġ kundizzjonijiet ta 'produzzjoni għolja taħt solventi organiċi u kundizzjonijiet ta' pressjoni għolja-. Fl-istess ħin, katalisti omoġenji għandhom żvantaġġi bħal separazzjoni u rkupru diffiċli.
|
|
|
|
Formula Kimika |
C5H10O2 |
|
Quddiesa eżatta |
102 |
|
Piż Molekulari |
102 |
|
m/z |
102 (100.0%), 103 (5.4%) |
|
Analiżi Elementali |
C, 58.80; H, 9.87; O, 31.33 |
Aċidu iżovaleriku(isem kimiku aċidu 3-methylbutyric), bħala aċidu xaħmi ta 'katina qasira, wera valur ta' applikazzjoni wiesa 'fil-qasam tal-prodotti moħmija minħabba l-proprjetajiet kimiċi u sensorji uniċi tiegħu. L-użu tiegħu mhuwiex limitat għar-regolamentazzjoni tat-togħma, iżda jestendi għal dimensjonijiet multipli bħal titjib fl-istabbiltà tal-prodott, ottimizzazzjoni tal-proċess u innovazzjoni funzjonali.
Użu ewlieni: titjib fit-togħma u ottimizzazzjoni sensorja
1. Ingredjenti tal-pedament tal-ġobon u l-essenza tal-krema
Hija waħda mill-materja prima ewlenija għall-preparazzjoni tal-essenza tal-ġobon. Teżisti b'mod naturali fiż-żjut essenzjali tal-pjanti bħaż-żejt tal-valerjana u ż-żejt tal-ħops. Jista 'jissimula b'mod preċiż l-aroma tal-fermentazzjoni tal-ġobon matur billi jikkopera ma' aċidu butiriku, aċidu caproic u komponenti oħra. Fl-essenza tal-krema, hija komposta b'komposti ester (bħal isovalerat ta 'l-etil) biex tifforma bażi ta' ħalib b'saħħitha, filwaqt li tagħti lill-prodott sens żgħir ta 'sniħija u ttejjeb il-livell tat-togħma. Pereżempju, iż-żieda ta 'essenza tal-ġobon li fiha din is-sustanza mal-ħobż Franċiż tista' tagħmel il-qalba tal-ħobż tippreżenta togħma ta 'ġobon artab, filwaqt li l-qoxra tifforma aroma karamelizzata attraenti minħabba l-komponenti volatili tal-essenza.
2. Tisbiħ mikro ta 'essenza tal-frott
Għalkemm għandu riħa stimulanti u misnieħa, meta dilwit (f'konċentrazzjoni taħt 14mg/kg), jista 'jippreżenta riħa ħelwa u iġjeniċi ta' frott bħal tuffieħ u banana. Fl-ikel moħmi, ħafna drabi jintuża bħala essenza awżiljarja, li hija komposta ma 'vanillina, limonene u ingredjenti oħra biex ittejjeb l-awtentiċità tat-togħma tal-frott. Per eżempju, fil-kejk tat-togħma tal-frawli, isovalerianic jista 'jinnewtralizza s-sensazzjoni ħelwa u żejtnija ta' essenza artifiċjali, u tagħmel l-aroma tal-frawli eqreb lejn l-aroma naturali tal-frott; Fil-macarons bit-togħma tal-banana, jaħdem b'mod sinerġiku mal-isoamil isovalerat biex itejjeb l-aroma matura tal-banana.
3. It-togħma tax-xorb alkoħoliku testendi għall-ħami
Huwa prodott sekondarju tal-proċess ta 'fermentazzjoni ta' xorb alkoħoliku bħall-birra u l-inbid, u l-kontenut tiegħu jaffettwa direttament il-bilanċ tat-togħma tal-inbid. Fil-qasam tal-ħami, din il-karatteristika titreġġa 'lura billi żżid traċċi ta' isovalerianic (0.5-2mg/kg), li jistgħu jissimulaw l-aroma kumplessa tal-fermentazzjoni alkoħolika u jiżviluppaw prodotti innovattivi bħal ħobż tal-birra, kejk taċ-ċikkulata tal-inbid aħmar, eċċ. Pereżempju, fil-ħobż tal-birra Ġermaniż tradizzjonali, jaħdem flimkien ma 'estratt tax-xgħir biex jifforma aroma unika ta' malt; Il-kejk taċ-ċikkulata tal-inbid aħmar Franċiż isaħħaħ l-aroma tal-frott tal-inbid aħmar u r-rikkezza taċ-ċikkulata permezz tar-reazzjoni tal-esterifikazzjoni tal-butir isovalerianiku u tal-kawkaw.
Mekkaniżmu ta 'azzjoni: Realizzazzjoni funzjonali mmexxija minn proprjetajiet kimiċi
1. Aġġusta l-valur tal-pH permezz ta' reazzjoni bażi ta' aċidu-
Il-valur pKa tiegħu huwa 4.82, li jindika aċidu organiku ta 'qawwa moderata. Matul il-proċess tal-ħami, jista 'jgħaddi minn reazzjoni ta' newtralizzazzjoni b'komponenti alkalini fl-għaġina, bħal bikarbonat tas-sodju, biex jipproduċi isovalerat tas-sodju. Din ir-reazzjoni mhux biss taġġusta l-valur tal-pH tal-għaġina, tippromwovi l-formazzjoni tan-netwerk tal-proteini, iżda wkoll tirrilaxxa d-dijossidu tal-karbonju biex tassisti fl-espansjoni tal-għaġina. Pereżempju, iż-żieda ta 'isovalerianic ma' crackers tas-soda tista 'ttejjeb l-estensibbiltà tal-għaġina u tagħmel in-nisġa tal-gallettini aktar iqarmeċ.
2. Ir-reazzjoni ta 'esterifikazzjoni tiġġenera prekursuri tat-togħma
Ir-reazzjoni ta 'esterifikazzjoni sseħħ b'alkoħol (bħal etanol u propanol) taħt kundizzjonijiet ta' tisħin, li jipproduċu komposti ta 'esteri ta' isovalerat (bħal isovalerat ta 'etil u isovalerat ta' propil). Dawn l-esteri għandhom volatilità aktar baxxa u aroma dejjiema, li jagħmluhom iċ-ċavetta għall-preservazzjoni tal-fwieħa ta 'prodotti moħmija. Pereżempju, waqt il-ħami tal-kejk, jirreaġixxi ma 'traċċi ta' etanol fl-għaġina biex jipproduċi ethyl isovalerate, li jippermetti li l-kejk iżomm l-aroma rikka tal-frott tiegħu anki wara li jkessaħ.
3. L-inibizzjoni mikrobjali ttawwal il-ħajja fuq l-ixkaffa
L-ambjent aċiduż jista 'jinibixxi t-tkabbir ta' mikro-organiżmi bħal moffa u ħmira. Iż-żieda ta '0.1-0.5% isovalerianic mal-ħobż jista' jestendi l-ħajja fuq l-ixkaffa tiegħu bi 3-5 ijiem, speċjalment adattat għall-ħażna f'ambjenti ta 'temperatura għolja u umdità għolja. Pereżempju, taħt il-kundizzjonijiet klimatiċi fix-Xlokk tal-Asja, il-ħobż tradizzjonali spiss jitħassar minħabba kontaminazzjoni mikrobjali. Wara li żżidha, l-effett preservattiv tiegħu huwa ferm aħjar minn preservattivi tradizzjonali (bħal propionate tal-kalċju).
Każ ta' Applikazzjoni: Esplorazzjoni Prattika mit-Tradizzjoni għall-Innovazzjoni
1. Ħami tradizzjonali: Titjib tal-baguettes Franċiżi
Il-baguette Franċiża tradizzjonali hija magħmula minn dqiq tal-qamħ, ilma, ħmira u melħ, b'togħma waħda. Fil-verżjoni mtejba moderna, il-furnara jżidu 0.2%aċidu isovalerikulill-għaġina biex tissimula l-aroma qarsa prodotta mill-fermentazzjoni naturali, filwaqt li tnaqqas l-ammont ta 'ħmira użata biex tnaqqas it-togħma tal-alkoħol. Id-dejta sperimentali turi li l-aċidità (pH) tal-ħobż naqset minn 5.8 għal 5.2 wara ż-żieda, il-punteġġ tal-aroma żdied b'40%, u l-aċċettazzjoni tal-konsumatur tjiebet b'mod sinifikanti.
2. Ħami b'saħħtu: Żvilupp ta 'Ħobż tal-Qamħ Sħiħ Baxx ta' Zokkor
Il-ħobż tal-qamħ sħiħ ħafna drabi jbati minn tessut mhux maħdum u togħma blanda minħabba l-kontenut għoli ta 'fibra tiegħu. Billi żżid l-essenza kompost ta 'isovalerianic (0.3%) u isoamyl isovalerate (0.1%), ir-riċerkaturi maskra b'suċċess it-togħma morra tad-dqiq tal-qamħ sħiħ u simulaw l-aroma tal-butir. Fit-test blind, il-punteġġ tat-togħma tal-ħobż tal-qamħ sħiħ bl-essenza kien l-istess bħal dak tal-ħobż abjad ordinarju, filwaqt li l-kontenut taz-zokkor tnaqqas bi 30%.
3. Ħami Funzjonali: Innovazzjoni fil-Ħobż Probijotiku
Il-ħobż probijotiku jeħtieġ li jżomm l-attività batterjali waqt-ħami f'temperatura għolja, iżda t-tekniki tradizzjonali jistgħu faċilment iwasslu għal mewt batterjali. L-aħħar riċerka tinkapsula isovalerianic (0.5%) flimkien ma 'probijotiċi (bħal batterji tal-aċidu lattiku) f'mikrokapsuli, bl-użu tal-ambjent aċiduż tiegħu biex jinibixxi l-metaboliżmu taċ-ċelluli batteriċi f'temperatura tal-kamra. Fl-istess ħin, il-prodotti ta 'reazzjoni ta' esterifikazzjoni tiegħu (bħal isovalerat ta 'l-etil) jistgħu jiffurmaw film protettiv, u jnaqqas il-ħsara ta' temperatura għolja liċ-ċelloli batterjali. L-esperimenti wrew li din it-teknoloġija tista 'żżid ir-rata ta' sopravivenza tal-probijotiċi minn 30% għal 85%.
Miksuba bl-ossidazzjoni ta 'alkoħol isoamyl jew isoamyl aldehyde. Żid permanganat tal-potassju, karbonat tas-sodju, u alkoħol isoamyl mal-ilma, ħawwad u għolli t-temperatura għal 50-70 grad, jirreaġixxi għal 3 sigħat, iffiltra, u aħsel it-tajn tal-manganiż b'ilma sħun. Għaqqad u ffiltra s-soluzzjoni tal-Chemicalbook, aħsel, u kkonċentra. Kessaħ sa 40 grad, żid bil-mod l-aċidu sulfuriku għal pH 2-3, ħalliha toqgħod, issepara s-saff taż-żejt, jaqsam il-frazzjoni, iġbor il-frazzjoni ta '173-176 grad, u akkwista aċidu isovaleri b'rendiment ta' 48%.
1. Ħarsa ġenerali lejn il-Prinċipji u l-Passi tar-Reazzjoni
Il-proċess ta 'sintetizzazzjoniaċidu isovaleriku(3-aċidu methylbutyric) mill-alkoħol isoamyl (3-methyl-1-butanol) hija prinċipalment reazzjoni ta 'ossidazzjoni, li fiha l-grupp hydroxyl (- OH) ta' alkoħol isoamyl huwa ossidizzat għall-grupp karbossiliku (- COOH). Din ir-reazzjoni normalment tuża permanganat tal-potassju (KMnO4) bħala ossidant minħabba li tista 'ossida b'mod effiċjenti l-komposti tal-alkoħol taħt kundizzjonijiet xierqa. Barra minn hekk, karbonat tas-sodju (Na2CO3) jew aġenti oħra ta 'buffering jistgħu jiġu miżjuda biex jirregolaw l-aċidità u l-alkalinità tas-sistema ta' reazzjoni u jippromwovu l-progress tar-reazzjoni.
Il-proċess kollu ta 'sinteżi jista' jinqasam bejn wieħed u ieħor fil-passi li ġejjin:
Preparazzjoni u taħlit tar-reaġenti:Żid alkoħol isoamyl, permanganat tal-potassju, u karbonat tas-sodju (jew buffer xieraq) f'ċertu proporzjon mar-reċipjent tar-reazzjoni, u żid ammont xieraq ta 'ilma bħala solvent.
Progress tar-reazzjoni:Saħħan it-taħlita ta' reazzjoni għal 50-70 grad bit-taħwid u żomm din it-temperatura għal 3 sigħat. Matul dan il-proċess, l-alkoħol isoamyl jiġi ossidizzat gradwalment għal aċidu isovaleri minn permanganat tal-potassju.
Trattament ta' wara reazzjoni:Wara li r-reazzjoni tkun kompluta, it-tajn tal-manganiż iġġenerat (prinċipalment il-preċipitazzjoni tal-ossidu tal-manganiż) jitneħħa permezz ta 'filtrazzjoni, u l-kejk tal-filtru jinħasel b'ilma sħun biex jitneħħew ir-reaġenti jew il-prodotti mwaħħla miegħu.
Estrazzjoni u purifikazzjoni tal-prodott:Wara li tgħaqqad il-filtrat, isiru operazzjonijiet ta 'ħasil u konċentrazzjoni biex jitneħħa s-solvent u jarrikkixxu l-prodott. Imbagħad, l-aċidu isovaleri ġie preċipitat billi jiġi aġġustat il-valur tal-pH tas-soluzzjoni, u l-prodott kien ippurifikat aktar permezz ta 'separazzjoni likwida u operazzjonijiet ta' distillazzjoni.
2. Passi dettaljati u ekwazzjonijiet kimiċi
(1) Preparazzjoni u taħlit tar-reaġenti
Preparazzjoni tal-materja prima:
Iżen ammont xieraq ta 'alkoħol isoamyl, permanganat tal-potassju, u karbonat tas-sodju (jew agħżel aġenti oħra ta' buffering skond il-ħtiġijiet sperimentali). Jekk jogħġbok innota li l-permanganat tal-potassju huwa ossidant qawwi u għandu jiġi mmaniġġjat b'kawtela u jevita kuntatt ma 'materjali li jaqbdu.
Taħlit:
Żid sekwenzjali alkoħol isoamyl, permanganat tal-potassju u karbonat tas-sodju (jew aġent ta 'buffering) f'reċipjent ta' reazzjoni li jkun fih ammont xieraq ta 'ilma, u ixgħel l-ħawwad biex tħallat kompletament il-komponenti.
(2) Ir-reazzjoni tipproċedi
nistgħu niktbu l-ekwazzjoni ewlenija tar-reazzjoni:
CH3CH2CH (CH3) CH2OH+KMnO4 → CH3CH2CH (CH3) COOH+Mn2++prodotti oħra
Tisħin:
Saħħan it-taħlita ta 'reazzjoni għal 50-70 grad waqt li tħawwad. Din il-firxa tat-temperatura hija magħżula abbażi tal-kundizzjonijiet sperimentali u l-proprjetajiet tar-reaġenti, bil-għan li tiżgura reazzjoni bla xkiel u tevita reazzjonijiet sekondarji bla bżonn.
Ekwazzjoni tar-reazzjoni:
Taħt kundizzjonijiet ta 'tisħin, l-alkoħol isoamyl huwa ossidizzat għal aċidu isovaleri minn permanganat tal-potassju. Din ir-reazzjoni hija proċess ta 'ossidazzjoni kumpless li jinvolvi passi u prodotti intermedji multipli, iżda biex tissimplifika d-deskrizzjoni.
Għandu jiġi nnutat li din l-ekwazzjoni ma turix bis-sħiħ is-sustanzi intermedji u l-{0}}prodotti sekondarji kollha li jistgħu jiġu ġġenerati matul il-proċess ta' reazzjoni. Fil-fatt, il-permanganat tal-potassju jgħaddi minn diversi passi ta 'tnaqqis meta jossidizza l-komposti tal-alkoħol, fl-aħħar mill-aħħar jipproduċi prodotti bħal joni tal-manganiż (bħal Mn2+) u ossiġnu. Fl-istess ħin, jista 'jkun hemm ukoll isopentanol mhux kompletament irreaġis, prodotti ta' dekompożizzjoni ta 'permanganat tal-potassju (bħal dijossidu tal-manganiż), u komposti tal-melħ prodotti mill-aġġustament tal-pH tal-karbonat tas-sodju fis-sistema ta' reazzjoni.
(3) Ipproċessar ta 'reazzjoni ta' wara
Filtrazzjoni:
Wara li r-reazzjoni tkun kompluta, kessaħ it-taħlita ta 'reazzjoni għat-temperatura tal-kamra u neħħi l-ħama tal-manganiż ġenerata permezz ta' operazzjoni ta 'filtrazzjoni. It-tajn tal-manganiż huwa prinċipalment il-preċipitazzjoni ta 'ossidi tal-manganiż, li jistgħu jiġu separati mis-soluzzjoni permezz ta' filtrazzjoni.
Ħasil:
Aħsel il-kejk tal-filtru b'ilma sħun biex tneħħi kwalunkwe reattiv jew prodotti mwaħħla miegħu. Dan il-pass jgħin biex itejjeb il-purità tal-prodott u jnaqqas id-diffikultà tal-ipproċessar sussegwenti.
(4) Estrazzjoni u purifikazzjoni tal-prodott
Għaqad il-filtrat:
Għaqqad il-filtrat iffiltrat f'kontenitur nadif.
Separazzjoni:Separa s-saff taż-żejt mis-saff tal-ilma permezz ta 'lembut ta' separazzjoni. Il-ġibjun taż-żejt prinċipalment fih aċidu isovaleri u impuritajiet organiċi oħra li ma jinħallux fl-ilma.
Ħasil u konċentrazzjoni:
Aħsel il-filtrat magħqud biex tneħħi impuritajiet residwi u komposti tal-melħ. Imbagħad, is-solvent (bħal ilma) jitneħħa permezz ta 'operazzjoni ta' konċentrazzjoni ta 'evaporazzjoni biex jarrikkixxi l-aċidu isovaleri tal-prodott.
Aġġusta l-valur tal-pH:
Żid ammont xieraq ta 'aċidu sulfuriku (jew sustanzi aċidużi oħra) mas-soluzzjoni kkonċentrata biex taġġusta l-valur tal-pH tas-soluzzjoni għal 2-3. Dan il-pass huwa li jippreċipita l-aċidu isovaleri fil-forma ta 'saff taż-żejt. Minħabba l-insolubilità tiegħu fl-ilma taħt kundizzjonijiet aċidużi, l-aċidu isovaleri se jgħum 'il fuq mis-soluzzjoni fil-forma ta' saff taż-żejt.
Purifikazzjoni tad-distillazzjoni:
Is-saff taż-żejt separat huwa soġġett għal operazzjoni ta 'distillazzjoni biex jippurifika aktar l-aċidu isovaleri. Minħabba l-punt tat-togħlija speċifiku tal-aċidu isovaleri (madwar 173-176 grad), puraċidu isovalerikujistgħu jinkisbu bid-distillazzjoni u l-ġbir ta’ frazzjonijiet f’din il-firxa tat-temperatura.
FAQ
Xi riħa ta' l-aċidu isovaleriku?
IVA spiss huwa deskritt bħala li għandu l-aroma taġobon, kalzetti għaraq, zalza tal-ħut, jew riħa tal-ġisem.
Għal xiex jintuża l-aċidu isovaleriku?
L-aċidu isovaleriku, magħruf ukoll bħala aċidu 3-methylbutanoic, huwa komunement użat għalsinteżi ester u bħala blokk ta 'bini f'reazzjonijiet organiċi.
X'inhu isem ieħor għall-aċidu isovaleriku?
Aċidu isovaleriku, magħruf ukoll bħala3-aċidu methylbutanoic jew -methylbutyric acid, huwa aċidu-alkyl carboxylic katina ramifikata bil-formula kimika (CH3)2CHCH2CO2H.
X'inhi l-oriġini tal-aċidu isovaleriku?
L-aċidu isovaleriku huwaprodott fil-kolon minn batterji tal-musrana permezz tal-fermentazzjoni ta' aċidi amminiċi (jiġifieri lewċina). Jista 'wkoll jiġi assorbit minn sorsi tad-dieta.
It-tags Popolari: aċidu isovaleric cas 503-74-2, fornituri, manifatturi, fabbrika, bl-ingrossa, jixtru, prezz, bl-ingrossa, għall-bejgħ