Пропионовая кислота: свойства, польза и вред, реакции, применение

Пропионовая кислота – это соединение, которое наиболее часто используется в качестве пищевой добавки-консерванта, препятствующего развитию патогенной микрофлоры. Вещество бесцветное, но с отчетливым неприятным запахом.

Пропионовую кислоту называют также пропановой и метилуксусной кислотой.

В промышленности применяется искусственно синтезированная пищевая добавка Е280; в природе она встречается, но добывать кислоту из естественных источников нецелесообразно.

 

Пропионовая кислота

Впервые рассматриваемый реагент был получен в конце 19 века в Германии – открытие принадлежит авторству немецкого ученого Йохана Готлиба. Он зафиксировал присутствие кислоты в продуктах распада сахаров.

Что такое пропионовая кислота: ее особенности

Пропионовая кислота – это жидкость без цвета с характерным запахом. Вещество легко соединяется с обычной водой вне зависимости от ее количества и температуры, а также с органическими растворителями. Реактив широко применяется на предприятиях, специализирующихся на изготовлении средств для борьбы с сорняками, производстве медикаментов, душистых веществ, изделий из пластмасс и растворителей.

В продуктах питания пропионовая кислота выступает в роли консерванта, препятствующего порче пищи. Ее также добавляют в корма для животных, в них соединение выполняет аналогичные функции.

В зависимости от сферы применения и особенностей вещества данную кислоту относят к классу:

  • насыщенных жирных кислот;
  • короткоцепочечных жирных кислот;
  • летучих жирных кислот.

Пропионовая кислота, с точки зрения химической промышленности, – это одноосновная предельная карбоновая кислота. При работе с ней крайне важно использовать средства индивидуальной защиты: маски, перчатки, халаты. При попадании на кожу пропановая кислота может вызывать серьезные ожоги.

В продуктах питания пропионовая кислота полностью безопасна: попадая в желудочно-кишечный тракт, она распадается на метаболиты, которые впоследствии легко выводятся из организма естественным путем.

Формула пропионовой кислоты и ее основные свойства

Эмпирическая формула метилуксусной кислоты: C3H6O2

Вещество представляет собой одноосновную предельную карбоновую кислоту. В нормальных условиях вещество выглядит как прозрачная жидкость. Кислота едкая, обладает сильным неприятным запахом.

Температура плавления реагента -21˚С.

Температура воспламенения – 440˚С. Вспыхнуть кислота может и при меньшей температуре, однако поддерживать горение не сможет.

Молярная масса – 74 г/моль.

Пропионовая кислота легко растворяется в воде и органических растворителях. Стоит отметить, что при смешивании рассматриваемого соединения с водой, его запах становится менее выразительным.

Молекула пропионовой кислоты

Молекула пропионовой кислоты

Получение пропионовой кислоты

Как уже было сказано выше, впервые пропионовая кислота была получена в конце 19 столетия, а именно – в 1844 году в Германии. Особого внимания вещество тогда не получило, а к его изучению вернулись только спустя 3 года – в 1847 году. Исследованиями кислоты занимался французский химик Жан-Батист Дюма, который, еще не зная о работе немецких ученых, самостоятельно синтезировал соединение.

Натуральная пропионовая кислота вырабатывается в процессе жизнедеятельности бактерий Propionibacterium, находящихся в кишечнике каждого человека. Помимо этого, пропановая кислота является компонентом нефти. Однако, ни один из естественных источников не годится для промышленного применения вещества.

В промышленных масштабах вещество добывают методом гидрокарбоксилирования этилового спирта. Реакция протекает при температуре в диапазоне от 270 до 320˚С и давлении на отметке 25-30 Мпа. В качестве катализатора применяются карбонилы никеля. В ходе реакции достигается максимальный выход пропановой кислоты – 95%. Данный метод считается наиболее эффективным, однако и у него есть свои недостатки: строгие условия, необходимые для правильного протекания синтеза; необходимость применения высококанцерогенных соединений (карбонилов никеля).

В Санкт-Петербурге на базе описанной выше реакции был разработан новый способ производства соединения, предполагающий использование кобальт-пиридинового комплекса. Реакция протекает в одну стадию, в относительно мягких условиях: при температуре в диапазоне от 150 до 170˚С и давлении 5-15 Мпа. В качестве катализатора в данном способе применяется кобальткарбонилпиридиновый комплекс. Выход кислоты в результате синтеза несколько меньше, чем в предыдущем методе – он составляет 92%:

C2H4 + CO + H2O → C3H6O2

Новая методика получения пропионовой кислоты позволила исключить необходимость применения коррозионных агентов и канцерогенных веществ, а также снизить материальные затраты на добычу соединения.

Существуют и другие, менее популярные, способы получения пропионовой кислоты. Так, например, иногда специалисты применяют метод парафазного окисления углеводорода. Реакция протекает при температуре 1000˚С.

Реакции с пропионовой кислотой

Пропионовая кислота легко вступает в реакции с металлами, их оксидами и гидроксидами:

2C3H6O2 + Mg → Mg(C2H5CO)2 + H2

2C3H6O2 + Ca → Ca(C2H5CO)2 + H2O

C3H6O2 + NaOH → C3H5ONa + H2O

При взаимодействии с солями пропионовая кислота вытесняет более слабую кислоту:

C3H6O2 + NaHCO3 → C3H5O2Na + H2O + CO2

Пропановая кислота способна вступать в реакцию этерификации:

C3H6O2 + C2H5OH → C5H10O2 + H2O

При попадании в водный раствор пропионовая кислота диссоциирует:

C3H6O2 → C3H5O2 + H

Сферы применения пропионовой кислоты

Пропионовая кислота востребована во многих сферах: ее используют в производстве продуктов питания, в фармацевтике, в тяжелой промышленности.

В пищевой промышленности пропановая кислота известна под индексом Е280. Она используется в роли консерванта, позволяющего значительно увеличить срок хранения производимой продукции.

В составе косметических средств пропионовая кислота применяется для уменьшения сыпи и борьбы с грибками, которые ее вызывают.

В сельском хозяйстве кислота служит основой для гербицидов – специальных средств, препятствующих росту сорняков.

В качестве химического реагента пропионовая кислота помогает скрывать неприятный запах – при взаимодействии с сильно пахнущими эфирами соединение не только уменьшает исходящий от них запах, но и теряет свой.

Кроме того, пропионовую кислоту используют при изготовлении:

  • изделий из пластмасс;
  • растворителей;
  • виниловых пластификаторов и смол;
  • средств для борьбы с вредителями, применяющихся в сельском хозяйстве;
  • парфюмерии.

Пропионовая кислота в пищевой промышленности

Пропионовая кислота обладает ярко выраженными бактерицидными и фунгицидными свойствами. Другими словами, она способно препятствовать развитию патогенных микроорганизмов, продлевая тем самым срок хранения продуктов питания. Именно поэтому многие производители вводят в состав своей продукции консервант под индексом Е280.

Кроме того, пищевая добавка применяется в составе кормов для крупного скота, где она также выполняет роль консерванта.

В России существуют определенные требования к объемам используемой пропионовой кислоты:

  • в ржаной и нарезанный пшеничный хлеб допускается вводить не более 3 граммов кислоты на 1 килограмм продукта;
  • в сдобную и пресную выпечку можно добавлять не больше 2 граммов пропионовой кислоты на 1 килограмм хлеба;
  • для куличей максимальная дозировка пищевой добавки Е280 – 1 грамм на 1 килограмм изделия.

Помимо хлебобулочных изделий, пропионовая кислота широко применяется в производстве молочной продукции.

Химическая промышленность

Пропионовая кислота широко применяется для производства других химических соединений. Так, она выступает промежуточным продуктом в реакциях синтеза многих полимеров и пестицидов. В реакциях со сложными эфирами пропановая кислота отвечает за нейтрализацию неприятных запахов.

Фармакология

Пропионовая кислота входит в состав нестероидных противовоспалительных препаратов, обладающих обезболивающими, противовоспалительными и жаропонижающими свойствами. Медикаменты с такой добавкой способны снимать болевые ощущения, облегчать состояние при лихорадках и воспалениях.

Влияние пропионовой кислоты на организм человека

Пропионовая кислота в качестве пищевой добавки разрешена во многих странах Европы, Америке, Канаде и России. В некоторых странах существуют рекомендации относительно объема использования добавки. Исследования, проведенные учеными по всему миру, доказали безвредность пищевой добавки Е280 для человеческого организма: оно не обладает мутагенными, токсичными и канцерогенными свойствами. Пропионовая кислота не скапливается в организме и легко выводится из него естественным путем.

Польза пропионовой кислоты

Пропионовая кислота способна выполнять следующие функции:

  1. Регулировать работу иммунной системы – при попадании в организм пропионовая кислота активизируется и нормализует исполнение защитных функций организма.
  2. Уменьшать интенсивность воспалительных процессов в организме – пропионовая кислота способна снижать количество молекул, являющихся причиной воспалений.
  3. Бороться с кишечными инфекциями и воспалительными процессами в желудочно-кишечном тракте.
  4. Нормализовать общий уровень энергии – благодаря пропионовой кислоте человек становится более активным, у него появляются ресурсы на выполнение ежедневных задач.
  5. Нормализовать работу пищевых ферментов – пищевая добавка Е280 повышает активность ферментов, отвечающих за усвоение молока, белковой и жирной пищи.
  6. Предотвращать развитие атеросклероза и других заболеваний сердечно-сосудистой системы.
  7. Предотвращать развитие сахарного диабета.
  8. Укреплять костную ткань.

Вред пропионовой кислоты

Наибольший вред пропионовая кислота оказывает при работе с ней. Контакт с веществом на производстве может стать причиной серьезных ожогов, поэтому химики используют средства индивидуальной защиты.

Противопоказания к употреблению пропионовой кислоты

Как таковых противопоказаний к употреблению пищевой добавки Е280. Как показали многочисленные исследования, в небольших количествах оно полностью безопасно и неспособно нанести вред здоровью. Однако ограничить его потребление рекомендовано беременным и кормящим женщинам, а также маленьким детям.

Существуют сведения о том, что данная кислота может стать причиной образования и развития злокачественных новообразований, однако никаких подтверждений этой информации нет.

Класс опасности пропионовой кислоты и правила ее хранения

Пропионовая кислота принадлежит к 3 классу опасности – то есть, к умеренно опасным соединениям. Предельная концентрация веществ данной категории в воздухе составляет 10 миллиграмм на 1 м3.

Хранить пропионовую кислоту необходимо в герметичной таре в хорошо вентилируемых сухих помещениях при температуре не выше 30˚С. Срок годности пищевой добавки Е280 – 3 года.

Не допускается совместное хранение пропионовой кислоты с легковоспламеняющимися веществами, а также неорганическими соединениями, имеющими сильные окислительные свойства.

Все работы с пропионовой кислотой должны осуществляться с применением индивидуальной защиты.

Где купить пропионовую кислоту и сколько она стоит

Приобретать пропионовую кислоту лучше всего у немецких производителей. За килограмм реагента они, как правило просят 200-250 рублей. За кислоту, применяемую для анализов, придется заплатить немного больше – 300-350 рублей.

Заключение

Пропионовая кислота – это бесцветная едкая жидкость с резким запахом. Она широко применяется в пищевой и фармацевтической промышленности, а также сельском хозяйстве. В составе продуктов питания пропионовую кислоту обозначают индексом Е280. Встретить ее можно в мучных и молочных изделиях. В продуктах питания пищевая добавка содержится в небольших концентрациях и полностью безопасно для человека, а вот при работе с ним в химических лабораториях важно использовать средства индивидуальной защиты, дабы уберечь кожу от ожогов.

Читайте также:

Сайт предоставляет информацию в справочных целях, только для ознакомления. Поставить диагноз и назначить адекватное лечение может только врач! Медикаменты и народные средства должны назначаться специалистом, так как имеют противопоказания и побочные действия! Посещение и консультации квалифицированного специалиста строго обязательны!
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Поделитесь
Читать еще

Непроницаемая маска: 4 знака зодиака, которые обычно тщательно скрывают истинные чувства

В большинстве случаев люди стараются доверять друг другу и миру в целом. Однако не всегда такое отношение заканчивается хорошо...

И в шутку, и всерьез: астрологи рассказали об особенностях девушек по знаку зодиака

Красивые и очень красивые, умные и очень умные, а также непредсказуемые и таинственные… Кто поймет эту женскую логику? Но...

Огромные деньги и везение: до конца мая 2022 года 5 знаков зодиака должна посетить большая удача

До конца мая 2022 года Фортуна обязательно улыбнется пяти представителям зодиака. Им повезет во многих сферах жизни. Этим знакам...

На каких знаках зодиака мужчины, как правило, не хотят жениться

К сожалению, как бы мужчина ни любил женщину, иногда он не хочет вести ее под венец. Возможно, она не...

Знаки зодиака, которые могут лгать в любой ситуации

Вряд ли можно встретить в своей жизни человека, который никогда и никому не лгал. Каждый индивид преследует свою цель,...

Они могут позволить себе быть «женой наполовину»: знаки зодиака, которые не против стать любовницами

Некоторые женщины никогда не согласятся на отношения с женатым мужчиной. Но есть и такие, которые не видят в этом...

Разбогатеют до лета: 5 знаков зодиака, которые во второй половине мая 2022 года могут оказаться в денежном потоке

Вторая половина мая – это отличный период для того, чтобы наладить отношения с госпожой Удачей. Астрологи утверждают, что есть...
0 Комментария

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock
detector