2-furojska kislina, znan tudi kot 2-furanska kislina ali 2-furankarboksilna kislina, molekulska formula C5H4O3, CAS 88-14-2, bel kristaliničen prah. Enostavno topen v etanolu in etru. Lahko se uporablja za sintezo metilfurana, furfurilamida, furfuril estrov in soli. Lahko se uporablja kot plastifikatorji, termoreaktivne smole itd. v plastični industriji; Uporablja se kot konzervans v prehrambeni industriji; Uporablja se tudi kot intermediat v dodatkih za barve, farmacevtskih izdelkih in dišavah. Običajno nastane z oksidacijo sladkornih aldehidov. Uporablja se kot intermediat v organski sintezi za pretvorbo v derivate, kot so estri, acil kloridi, anhidridi, amidi itd., pogosto se uporablja kot intermediat v aditivih za premaze, farmacevtskih izdelkih, dišavah itd. Furfurna kislina se uporablja za sintezo metilfurana, furfuramida, furfurfuril estrov in soli. Lahko se uporablja kot plastifikatorji, termoreaktivne smole itd. v plastični industriji; Uporablja se kot konzervans v prehrambeni industriji.
|
Kemijska formula |
C5H4O3 |
|
Natančna masa |
112 |
|
Molekulska teža |
112 |
|
m/z |
112 (100.0%), 113 (5.4%) |
|
Elementna analiza |
C, 53.58; H, 3.60; O, 42.82 |
|
|
|
Furoica (2-furankarboksilna kislina, molekulska formula C5H4O3) je kot organska kislina z edinstveno kemično strukturo pokazala široko uporabno vrednost v živilski industriji zaradi svojih antibakterijskih, antioksidativnih lastnosti in lastnosti uravnavanja okusa. Od zaščite proti koroziji do izboljšanja okusa, od embalaže na biološki osnovi do funkcionalnih aditivov za živila, furfurna kislina postopoma postaja ključna surovina za tehnološko nadgradnjo v živilski industriji.
1. Protibakterijski mehanizem širokega spektra in podaljšan rok uporabnosti hrane
2-furojska kislinaima pomembne zaviralne učinke na glive, kvasovke in nekatere bakterije (kot sta Escherichia coli in Staphylococcus aureus), tako da moti strukturo celičnih membran mikrobov, moti presnovo energije in zavira aktivnost encimov. Dodajanje 0,05% -0,1% citronske kisline živilom z visoko vsebnostjo sladkorja, kot sta marmelada in začimbna omaka, lahko podaljša rok uporabnosti za 3-6 mesecev. Na primer, pri proizvodnji jagodne marmelade lahko kombinacija furoike in kalijevega sorbata zmanjša stopnjo rasti mikrobov za 90 %, hkrati pa ohrani naravno barvo in okus marmelade. Njegov protibakterijski učinek je boljši od tradicionalnih konzervansov, kot je natrijev benzoat, in ima večjo stabilnost v kislem okolju (pH<4.5), making it suitable for long-term storage of acidic foods.
2. Protikorozijska raztopina za-mesne izdelke pri nizkih temperaturah
V mesnih izdelkih, kot so klobase in šunka pri nizki-temperaturi, citronska kislina zavira prekomerno fermentacijo mlečnokislinskih bakterij, preprečuje kvarjenje izdelkov in mehčanje teksture. Poskusi so pokazali, da je po 28 dneh shranjevanja pri 4 stopinjah skupno število bakterij v klobasah pri nizki-temperaturi z dodano 0,08 % furoice še vedno pod 10 ⁴ CFU/g, kar je daleč pod nacionalno standardno mejo 10 ⁵ CFU/g. Poleg tega lahko furoica deluje sinergistično s konzervansi iz nipaginovega estra, s čimer doseže -protibakterijske učinke širokega spektra na različnih ciljnih področjih, zmanjša uporabo posameznih konzervansov in zmanjša tveganje za varnost hrane.
3. Preprečevanje plesni in izboljšanje kakovosti pekovskih izdelkov
V pekovskih izdelkih, kot so kruh in pecivo, furoica podaljša rok uporabnosti izdelkov z zaviranjem kalitve glivičnih spor. Na primer, dodajanje 0,03 % furfuralne kisline polnozrnatemu kruhu lahko upočasni rast plesni za 5-7 dni in izboljša karamelni okus kruha. Njegov mehanizem delovanja je povezan s strukturo furanskega obroča v molekuli furfurilne kisline, ki se lahko veže na hitin v celični steni glive in poruši celično celovitost. Poleg tega lahko furoica uravnava pH vrednost testa, spodbuja fermentacijo kvasa ter poveča volumen in mehkobo kruha.
Izboljšanje okusa in začimbe: Inovativni razvoj naravnih arom
1. Natančen nadzor sadne arome in okusa karamele
Furoica ima edinstveno sadno aromo (podobno kot zrela jabolka) in okus po karameli, zato se lahko uporablja kot naravna začimba za jedi. Če dodate 0,02 % -0,05 % citronske kisline pekovskim izdelkom, lahko okrepite karamelni okus kruha, hkrati pa prikrijete grenak okus polnozrnate moke. Na področju pijač lahko kombinacijo furfuralne kisline in citronske kisline uporabimo za pripravo sestavljenega regulatorja kislosti, ki uravnava kisel in sladek okus sadnega soka. Na primer, dodajanje 0,01 % citronske kisline pijačam iz pomarančnega soka lahko zmanjša zaznano vrednost kislosti (zaznavanje pH) za 0,2 enote in poveča sadno aromo za 20 %.
2. Simulacija in izboljšanje okusa mesa
Furoica sodeluje v Maillardovi reakciji za ustvarjanje pirazinskih spojin z okusom mesa, ki se lahko uporabljajo za simulacijo okusa vegetarijanskih mesnih izdelkov.
Dodajanje mešanice 0,1 % citronske kisline in glukoze rastlinskim-poletonom za hamburgerje in segrevanje pri 120 stopinjah 30 minut lahko ustvari komponente arome, podobne mesu na žaru, z razliko v senzoričnem rezultatu manj kot 10 % v primerjavi z izdelki iz živalskega mesa. Poleg tega lahko furoica deluje sinergistično s tiaminom (vitaminom B ₁), da pospeši proizvodnjo spojin okusa mesa, skrajša čas predelave in zmanjša porabo energije.
3. Izboljšanje okusa in podaljšanje roka uporabnosti mlečnih izdelkov
V mlečnih izdelkih, kot sta jogurt in sir, citronska kislina zavira prekomerno proizvodnjo kisline s strani mlečnokislinskih bakterij, s čimer preprečuje kvarjenje izdelka in ločevanje teksture. Na primer, če mešanemu jogurtu dodate 0,04 % citronske kisline, lahko podaljšate rok uporabnosti izdelka s 14 dni na 21 dni, hkrati pa ohranite svilnato teksturo jogurta. Poleg tega je mogoče furfuralno kislino zmešati tudi z vanilinom za pripravo arom za mlečne izdelke z okusom karamele, ki izpolnjujejo povpraševanje potrošnikov po raznolikih okusih.
Embalažni materiali na biološki osnovi: preboj v trajnostni embalaži hrane
1. Sinteza in uporaba polietilen tereftalata (PEF)
Polietilen tereftalat (PEF), sintetiziran iz furfuralne kisline, je biološko razgradljiv embalažni material. Njegove lastnosti kisikove bariere so 10-krat višje od polietilen tereftalata (PET), v pogojih industrijskega kompostiranja pa se lahko popolnoma razgradi v 180 dneh. PEF folija se pogosto uporablja na področju embalaže živil, kot so kavne kapsule, vrečke za sok itd. Na primer, ko določena znamka kave uporablja embalažo PEF kapsul, se stopnja zadrževanja arome kave poveča za 15 %, vpliv odpadne embalaže na okolje pa se zmanjša za 80 %.
2. Razvoj materialov na osnovi škroba, modificiranih s furfurovo kislino
Encimska kislina lahko modificira škrob z reakcijo zaestrenja, da pripravi materiale na biološki osnovi z dobrimi mehanskimi in pregradnimi lastnostmi. Natezna trdnost kompozitne folije iz krompirjevega škroba iz kisline otrobov na primer doseže 35 MPa, prepustnost kisika pa 2,5 cm³/(m² · 24h · 0,1MPa), zaradi česar je primerna za pakiranje svežega mesa ter sadja in zelenjave. Mehanizem delovanja je, da karboksilna skupina v molekuli furfuralne kisline tvori estrske vezi s škrobno hidroksilno skupino, kar poveča medmolekularne sile in tako izboljša lastnosti materiala.
3. Zaščitni nanos kompozitne prevleke furfural hitozan
Prevleke za živila z antibakterijskimi in vlažilnimi lastnostmi lahko pripravimo s kovalentno vezjo med furfurilno kislino in hitozanom. Na primer, po razprševanju 0,5 % raztopine citronske kisline hitozana na površino jagod se je njihova stopnja razpadanja zmanjšala za 70 %, stopnja izgube vode za 40 %, rok uporabnosti pa se je podaljšal na 10 dni. Ta premaz zagotavlja dolgoročno-ohranjanje sadja in zelenjave z zaviranjem rasti mikrobov in zmanjšanjem izhlapevanja vode, njegova užitnost pa ustreza standardom varnosti hrane.
1. Naravni viri antioksidantov
2-furojska kislinaima sposobnost lovljenja prostih radikalov in zaviranja peroksidacije lipidov ter se lahko uporablja kot naravni antioksidant v živilih, ki se lahko oksidirajo, kot so jedilna olja in oreščki. Eksperimenti so pokazali, da dodajanje 0,02 % furoike sončničnemu olju povzroči 60 % nižjo peroksidno vrednost (POV) kot netretirana skupina v pospešenem oksidacijskem testu pri 60 stopinjah, antioksidativni učinek pa je boljši od učinka vitamina E (0,02 %). Mehanizem delovanja je, da lahko furanski obroč in hidroksilna skupina v molekuli furfuralne kisline zagotovita atome vodika, nevtralizirata proste radikale in tako upočasnita oksidacijo in kvarjenje hrane.
2. Razvoj funkcionalnih sestavin-za zniževanje lipidov
Furoica lahko zniža raven holesterola v serumu z zaviranjem aktivnosti holesterol sintaze (HMG CoA reduktaze).
Poskusi na živalih so pokazali, da se pri podganah z dnevnim vnosom 50 mg/kg furoice raven celokupnega holesterola (TC) in holesterola lipoproteinov nizke gostote (LDL-C) zmanjša za 18 % oziroma 22 %. Na podlagi tega je bila furoica razvita kot funkcionalni aditiv za živila za pripravo izdelkov, kot so jogurt z nizko-mastjo in piškoti. Klinično dokazano je bilo na primer, da dodatek 0,05 % furoice določeni znamki jogurta z nizko vsebnostjo-maščob zmanjša raven TC za 12 % pri posameznikih z blago hiperlipidemijo.
3. Surovine za protiv-vnetna funkcionalna živila
Furoica lahko ublaži vnetje črevesja in bolečine v sklepih z zaviranjem sproščanja vnetnih dejavnikov, kot sta TNF - in IL-6. Dodajanje 0,01 % furoice funkcionalnim pijačam ima protiv-vnetne učinke, enakovredne 0,5 mg/kg ibuprofena (nesteroidno protiv-vnetno zdravilo) in nima gastrointestinalnih stranskih učinkov. Poleg tega lahko furoico zmešate s protivnetnimi sestavinami, kot sta kurkumin in resveratrol, za pripravo funkcionalnih živil s sinergističnimi učinki.
1. Stabilizatorji za encimske pripravke
Furoica lahko izboljša stabilnost encimskih pripravkov s prilagajanjem pH vrednosti in keliranjem kovinskih ionov. Na primer, dodajanje 0,1 % fluorike v raztopino za shranjevanje glukozne oksidaze (ki se uporablja za izboljšanje kruha) je povzročilo 90-odstotno stopnjo zadrževanja aktivnosti tudi po 6 mesecih shranjevanja pri 25 stopinjah C, v primerjavi s samo 60-odstotno stopnjo v neobdelani skupini. Mehanizem delovanja je, da se lahko karboksilna skupina v molekuli furfuralne kisline veže z alkalnimi aminokislinami na površini encima in tvori zaščitno plast, ki preprečuje denaturacijo in inaktivacijo encima.
2. Sredstva za uravnavanje procesa fermentacije
Pri proizvodnji fermentiranih živil, kot sta sojina omaka in kis, furoica izboljša okus in kakovost izdelka z uravnavanjem presnovnih poti mikrobov.
Na primer, dodajanje 0,05 % furoice v zgodnji fazi fermentacije sojine omake lahko spodbudi izločanje proteaze in amilaze s strani Aspergillus oryzae, poveča vsebnost aminokislinskega dušika za 15 %, hkrati pa zavira rast raznih bakterij in zmanjša nastajanje neprijetnih vonjav. Poleg tega lahko furoica deluje sinergistično z etanolom, da pospeši fermentacijo ocetne kisline in skrajša proizvodni cikel za 20 %.
3. Sredstva za zaščito barv za živilsko barvo
Furoica lahko prepreči porjavitev hrane s keliranjem kovinskih ionov, kot sta Fe ³ ⁺ in Cu ² ⁺. Na primer, dodajanje 0,02 % obdelave jabolčnega soka furoicato lahko zavre aktivnost polifenol oksidaze (PPO) za 80 % in poveča ohranitev barve soka za 30 %. Poleg tega lahko furoico zmešamo z vitaminom C, da pripravimo sinergijsko barvno zaščitno sredstvo, ki je primerno za predelavo lahko oksidiranega sadja in zelenjave.
Metoda za pripravo2-furojska kislina, so posebni koraki naslednji:
1) Po vakuumski destilaciji v reaktor dajte 80 ml furfurala, nadzorujte temperaturo reakcijske raztopine na 20 stopinj in nadaljujte z mešanjem. Glede na razmerje med furfuralom in vodno raztopino natrijevega hidroksida (1:0,8) dodajte 40 % vodno raztopino natrijevega hidroksida s hitrostjo padanja 0,4 ml/min in nadaljujte z mešanjem 0,5 ure po dodajanju;
2) Po prenehanju mešanja zmes, dobljeno v koraku 1), razredčite z vodo, dokler raztopina ni prozorna, dvakrat ekstrahirajte raztopino furoice z benzenom ter destilirajte in pridobite benzen;
3) Naravnajte pH raztopine furoike, dobljene v koraku 2), na 2~3 s 6 mol/L klorovodikove kisline in filtrirajte, nato pa ponovno prilagodite pH na 2~3 s 6 mol/L klorovodikove kisline in filtrirajte, da dobite surov produkt;
4) Po izpiranju in sušenju surovega produkta, dobljenega v stopnji 3), dobimo produkt furoica. Produkt stehtamo in s HPLC določimo vsebnost 93,2 %.
Priljubljena oznake: 2-furoična kislina cas 88-14-2, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, veleprodaja, nakup, cena, v razsutem stanju, za prodajo