植酸及植酸盐系列的应用
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http://china.toocle.com 2007年12月21日14:02 生意社 |
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植酸及植酸盐系列/食品添加剂/保鲜剂系列：
食品饮料加工业用植酸可以减少胃分泌物，用于治疗胃炎 十二指肠炎 腹泻等有辅助作用。作为保健品，可增强中老年人身体免疫力，排除儿童体内的铅含量 增强儿童的智力。植酸的有效成分能快速止渴，最适合运动员激烈的训练和高温作业人员引用，具有快速止渴，复活神经机能和保护脑、肝、肾的作用。强身健体延年益寿！
植酸使用中的配比： （按卫生部颁发《食品添加剂卫生标准GB2760-86增补品种》中规定。）
1、植酸适用于水产品对虾保鲜参考用量以0．05％-0．1％的水溶液作为冷冻保鲜液，在贝类罐头中用0．1-0．5％植酸以防黑变，在罐头食品中添加植酸可达到稳定护色效果，国外把植酸称之为“struvite”稳定剂，已广泛应用在罐装食品中。鱼类用0．3％植酸，在100℃处理，两分钟可防止鱼体变色。
2、用0．01-0．05％植酸与微量柠檬酸混合配制的溶液，可作果蔬、花卉保鲜剂，效果很好。
3、在饮料中添加0．01-0．05％植酸，可除去过多的金属离子（特别是对人体有害的重金属），对人体有良好保护作用，在日本，欧美等国家常用作饮料除金剂，止渴剂。含有植酸主要成分的快速止渴饮料，最适于运动员激烈训练和高温作业工人饮用，具有快速止渴、复活神经机能和保护脑、肝、眼的作用，这种饮料在日本已投入批量生产。
4、在豆腐制作是，添加0.02-0.05％的植酸可使出品率的质量和保存期的延长大大提高。酱油 醋在生产时加入1-3％时，有利于氨基酸增加5％左右，具有明显的保色 保鲜 增味的作用。腌制品同样加入1-3％。
5、植酸在啤酒酿造中的应用：植酸可提高麦芽糖的透明度。在麦芽糖制造时，用植酸处理，能恢复麦芽糖的透明度提高，使用时加入0.02％及可加速风味老化，延缓啤酒老化。
具体使用办法：一；提料前，将植酸直接添加与酿造的水中，用量根据水中的铁离子含量通过实验确定可降低水中过高的金属离子，降低麦制色度，控制糖化过正的氧化作用。 二；在麦汁沉淀冷却前，添加回旋沉淀槽中，用量为30-50mg/L,可降低啤酒中过高的金属离子，促进酵母生长和发酵。 三；在过度前2-3小时时加入发酵液中，用量根据铁离子的含量，通过实验确定，可降低啤酒中过高的金属离子，去除酒中的腥味，防止氧化浑浊和金属蛋白浑浊，延长啤酒保鲜期。
6、在白酒、果酒、啤酒及果蔬制品等产品中加入微量植酸、植酸钠，能除去产品中的铁、铜、锰、铬和其他重金属元素，以消除因自身氧化而促使产品氧化褐变，同时它对防止因生产过程中维生素的损失十分有效。在鱼、虾、乌龟等水产罐头中添加微量植酸、植酸钠可防止鸟粪石的生成。
在肉品以及面制品中加入植酸、植酸钠可延长存放时间。在饴糖中添加植酸，可提高其透明度，在酱油及酱制品中加入少量的植酸、植酸钠能改善产品的品质，提高产品的质量。在油脂中加入适量植酸、植酸钠对防止食用油脂因氧化而变腐、酸败起到良好的效果，对延长食油保存具有重要作用。
植酸、植酸钠配伍性能优良，它与其它添加剂合用具有很好的协同作用。如卵磷酯、VE等。
白酒、葡萄酒、果酒、黄酒使用的配比方法是：1、最佳植酸添加量为0.03％，搅拌后静置24小时即可满足除浊需要。当植酸添加量为0.03％时，酒液清亮、透明。醇香绵软，清新，口感好。优于不用植酸处理的酒液。
7、使用0.01％的植酸热水消毒食品瓶与盖，防止金属瓶盖锈蚀。在锅炉中使用，加入0.025到硬水中，可以中和水中的碱分，软化水质，清除沉淀物，防止锅炉结垢，延长锅炉的使用寿命。
8、植酸在日化产品中的应用：植酸系列产品具有加强皮肤毛细管血液循环，改变肤色，延缓皮肤衰老，促进毛发与指甲生长、抗皮皱、去头屑、止痒、收敛、防止粉刺 等作用。所以国内外已将植酸系列产品广泛应用于洗发香波、浴液、生发养发剂 护肤霜等产品中，受到广大的消费者的欢迎！
一、食品工业：
1、除金属剂
植酸具有很强的螫合能力，能够在较宽的pH范围内和各种金属离子络合，络合物稳定。在酒、饮料中加入适量植酸，可以除去水中过多的金属离子，尤其重金属离子，对人体有良好的保护作用；同时还可以起着护色、调酸的作用。
2、天然绿色无毒防腐保鲜剂、抗氧化剂
以植酸配制的保鲜剂喷在水果蔬菜上，可有效地提高保鲜期；在各种熟肉品、豆制品、方便食品等中加入适量植酸，可提高产品品质、延长保鲜期；在植物油脂或高含油食品中，适当加入植酸作为抗氧化剂，可以使保质期延长3～5倍，防止油脂氧化酸败。
为什么会有这么好的效果呢？原来每个植酸分子可提供六对氢原子自由基的电子形成稳定结构，从而代替被保鲜物分子作为供氧分子，避免被保鲜物氧化变质；同时利用植酸的强螯合性，使其与辅酶中的金属离子螯合，抑制或减缓酶促反应的发生和进行，从而在食品的贮藏保鲜中起到防褐保鲜的作用。
由于植酸没有毒副作用和有毒残留，美国、日本、欧洲等发达国家，早已普遍推广使用植酸，而不再使用其它的食品防腐剂抗氧剂保鲜剂。目前，已经引起国家的重视并开始逐步使用。
3、 罐头食品的稳定剂
在罐头食品中添加植酸可达到稳定护色效果。在鱼、虾、乌贼等水产品罐头中添加微量植酸，可防止鸟粪石（玻璃状磷酸铵镁结晶）生成。国外把植酸称之为“struvite”防止剂，已广泛应用在罐装食品中。
4、发酵促进剂
将植酸加到含单孢丝菌属介质中，可促进庆大霉素和氨基配糖物抗生素的发酵，使产量提高几倍；在乳酸菌的培养基里加入植酸，可促进乳酸菌的生长。
5、功能性饮料的止渴剂
植酸有快速止渴的功能。高温作业、激烈运动、发烧或中暑时，由于肌体活动量增大和新陈代谢加快，最初都会感到口渴，进而乏力、疲劳、脱水乃至引起休克，此时单靠大量饮水或食盐水是不妥的，须饮以植酸、葡萄糖及各种人体所需矿物质配制的运动型功能饮料，饮用后能迅速止渴，复活神经机能，具有保护脑、肝、眼的作用，同时能够补充体力。
6、功能性食品添加剂
植酸本身就是对人体有益的营养品，可促进氧合血红蛋白中氧的释放，改善血红细胞功能，延长血红细胞的生存期；此外，植酸在人体内水解生成肌醇和磷脂，前者具有抗衰老作用，后者是人体细胞重要组成部分。
已经证实，植酸能够解除铅中毒，可作为重金属中毒防止剂；植酸钠或铋盐能减少胃分泌物，用于治疗胃炎、十二指肠炎、腹泻等。
此外，研究表明，植酸还能预防癌症和心脏病，Phillip.N.Stcinberg（1996年）报道植酸可抑制结肠癌和早期乳腺癌。植酸在肠道中结合铁，从而减少自由基的生成，抑制癌变，因为自由基攻击细胞DNA而致癌，铁生成自由基，植酸则除去铁，从这个意义上说植酸是一种生理抗氧化剂。植酸还能增强免疫系统，特别是增加天然杀伤细胞的活性，它攻击和破坏癌细胞。目前在美国IP6(植酸胶囊)己作为一种新型抗心血管氧化和癌症辅助治疗食品在网上销售。
二、日用化学工业：植酸、植酸钠是制作牙粉、牙膏、漱口水（液体牙膏）等口洗剂的优良添加剂，对除牙垢、烟渍及去口臭有良效。口服植酸可治疗粉刺。
植酸对改良皮肤颜色，促进人体血液循环，促进毛发与指甲的生长有良效。并且对皮肤有良好的收敛作用，可用作制造化妆品和护肤霜，在洗发液与香波中加入植酸或其锌盐则能有效地防止头屑的生成，并有抗菌止痒作用。
三、医药工业：植酸可用作生成核黄素，是有效成分之一，配制链酶素植酸注射液，可防止放射物体进入消化系统。还可在医药上制备一种专用的植酸胶体作为器官闪烁扫描剂。植酸、植酸钠还可以解除人体铅中度，降低尿中钙离子浓度等。植酸钠用于医疗诊断试剂被载入中国药典。
四、冶金工业：植酸的结构独特，具有巨大的螯合力，因而它的盐类都具有出色的防腐性能。研究证明，植酸、植酸钠涂层可抑制金属的合金腐蚀，并能改善有机涂料的附着力，用铬酸盐对钢表面进行常规处理，效果远不及植酸好。
植酸、植酸钠还是一种稀土元素的良好沉淀剂，可以从矿石中萃取与分离稀土元素，是金属涂料的添加剂，添加1％植酸钡盐可以改进膜层硬度、韧性、粘结性与抗腐蚀性；无毒电镀工艺中使用植酸，能大大提高镀层质量。
五、石化工业：树脂渗入微量植酸，可长久地保持热与光的稳定性，植酸具有优良的抗静电作用，能使烯烃聚合物具有良好的透明度，用于制造拉力良好的聚酰胺和聚氨基甲酸脂纤维。
植酸具有对液体燃料的抗静电作用能有效地降低电阻率，添加0.001－0.05％植酸钠盐，能使沸点25~400°的燃料油导电度增加，是一种优良的抗爆添加剂，同时还可作重油、机油的稳定剂。
金属防锈包装
气相缓蚀剂在常温下能迅速挥发并充满包装空间，吸附在金属表面上，起到阻滞金属腐蚀的防锈作用。具有节约资源、减少劳动量、拆封即可使用及美化包装等优点，被广泛应用于军工、机械、航空、船舶、仪表、汽车、量具、精密仪器和医疗器械等行业。作为气相防锈纸的有效化学成分，亚硝酸盐类缓蚀剂由于对钢铁制品的长期有效防锈能力和优良的抗盐雾性能，在国内外得到了广泛的使用。但是亚硝基和仲胺在人体内易合成亚硝胺，形成一种强致癌物质，其毒性引起了人们的高度重视。
研究和开发高效、低毒、多功能气相缓蚀剂是气相缓蚀发展的方向。从天然动植物中提取分离缓蚀剂组分并进行化学改性，可得到绿色缓蚀剂。植酸是存在于油类和谷类种子中，以米糠或麦麸为原料，经稀酸浸泡后过滤，用石灰和氢氧化钠中和、沉淀，再用离子交换树脂进行酸化交换、减压浓缩、脱色和过滤得到的一种淡黄色浆状液体。植酸毒性极低，是一种少见的金属螯合剂。作为电镀添加剂、水溶性介质中金属缓蚀剂、防腐蚀涂料添加剂、镀锌和镀锡材料的钝化剂的应用已有报道。但关于植酸作为气相缓蚀剂的研究尚未有报道，本文以亚硝酸二环己胺为参照，对植酸的气相缓蚀性能进行了研究。
一、植酸作为气相缓蚀剂各种性能的实验
1.气相快速甄别试验
称1g植酸4份分别溶于10ml水中，其中3份用氨水调pH值分别为7，9，11，另1份保持其pH值为1.15，再分别涂布在规格为150mm×360mm的中性原纸上，自然晾干。
2.腐蚀失重试验
按涂布量分别为10、15、20、25、30、35、40 g/m2制得试验用防锈纸，按qB1319-91附录A规定的方法及步骤进行试验。试验结束后，将试样面上的腐蚀产物清理干净，用丙酮洗涤，干燥后称量，绘制涂布量与腐蚀速率的关系曲线，并计算腐蚀速率。
3.密闭空间挥发减量试验
分别称取1g植酸和亚硝酸二环己胺，在20ml水中充分溶解。取200mm×200mm的中性原纸两张，在50℃的烘箱中烘干15 min后，在干燥器中冷却，然后称其质量，分别将20ml的植酸溶液和亚硝酸二环己胺溶液涂在干燥的纸上，晾干后在50℃的烘箱中烘干15min后，在干燥器中冷却，称其质量，再将它们置于烘箱中连续烘干72H，于干燥器中冷却，然后称其质量，计算失重率。
4.气相缓蚀性能的测试
用A3钢制成25mm×50mm×3mm气相快速甄别试样和50mm×50mm×3mm湿热试样，用砂纸打磨光亮后，用丙酮浸洗，干燥12H后称量备用。用镀锡钢板和镀锌钢板制成25mm×50mm气相快速甄别试样和50mm×50mm湿热试样，用丙酮浸洗，干燥12 H后称量备用。按涂布量为20g/m2制得试验用亚硝酸二环己胺防锈纸，规格为150mm×120mm。气相快速甄别试验：将150mm×120mm的气相防锈纸卷成圆筒，装入洗净烘干的试管中贴附壁管，盖上橡皮塞，置于50±2℃的烘箱中恒湿2H后取出，迅速挂入试片，再置于50±2℃的烘箱中恒温2H，同时做空白对照试验。
取出试管分别注入蒸馏水15 ml，再置于50±2℃的烘箱中开始试验。每天工作8H，然后停止运转16H，24H为一周期。7周期后试验结束。湿热试验：将试片用防锈纸包好后，挂在湿热箱内，在49±1℃的温度和相对湿度大于95%的条件下，每天工作8H然后停止运转16H，24H为一周期。7周后试验结束。
二、实验结果
1.气相快速甄别试验
通过在植酸溶液中加入氨水后不同pH值的气相快速甄别试验来确定植酸作为气相缓蚀剂时的最佳pH值。1g植酸溶于10ml水后，其pH值为1.15，酸性较强，加入氨水时，溶液颜色由淡黄色变为深褐色，同时伴随放热现象。这表明有化学反应发生，生成了植酸氨盐。用植酸作为气相防锈纸缓蚀剂，在自然状态下，24H之内就有点蚀发生，用氨水调其pH值为7时，在96h内有点蚀发生。当PH值为9时，在试验周期内有良好的气相缓蚀性能。所以用植酸作气相缓蚀剂时，用氨水调PH值为9左右，才能发挥其良好的气相缓蚀性能。这表现氨化后的植酸气相缓蚀性能强。
2.腐蚀失重试验
腐蚀失重试验的目的是为了研究涂布量和失重率之间的关系。根据（气相快速甄别试验）的试验结果，将植酸溶液的pH值用氨水调至9左右，进行腐蚀失重试验。得出植酸是一种危险型气相防锈包装纸缓蚀剂，当涂布量低于15g/m2或大于30g/m2时，在24H内就有点蚀发生，气相缓蚀效果比较差，失重率较大。所以用植酸作气相防锈纸缓蚀剂时，涂布量范围应控制在15～30g/m2之间。
3.密闭空间挥发减量试验
密闭空间挥发减量试验结果如表1所示（详见杂志）。在密闭空间挥发减量试验中，植酸的失重率比亚硝酸二环己胺大。由此表明植酸在密闭空间的饱和蒸汽压比亚硝酸二环己胺大。所以用植酸作气相防锈纸缓蚀剂时，能够迅速挥发充满包装空间，吸附到金属表面，从而起到缓蚀作用。
4.缓蚀性能测试
腐蚀失重试验的目的是为了研究涂布量和失重率之间的关系。根据（气相快速甄别试验）的试验结果，将植酸溶液的pH值用氨水调至9左右，进行腐蚀失重试验。由气相快速甄别试验结果可知，当涂布量为20g/m2时，植酸对A3钢的气相缓蚀性能比亚硝酸二环己胺强。同时植酸对镀锡材料和镀锌材料也有良好的气相缓蚀性能。
湿热试验结果如表2所示。由此试验结果可以确定，植酸作为防锈包装纸缓蚀剂时耐湿热性能良好，可以在高温高湿的环境下使用。
三、结论
1.用植酸作气相缓蚀剂时，必须用氨水调pH值为9左右，才能更好地发挥其气相缓蚀剂性能。
2.植酸的气相缓蚀性能比亚硝酸二环己胺的缓蚀性强，是一种高效气相缓蚀剂。同时植酸对镀锡钢板、镀锌钢板等有色金属也有良好的气相缓蚀性能，属于多功能气相缓蚀剂。
3.在高温、高湿环境中，无毒植酸对黑色金属、镀锡钢板、镀锌钢板的气相缓蚀性能良好。
4.植酸是亚硝酸盐类缓蚀剂的理想替代品。
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