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一、植酸、植酸钙、肌醇说明:
植酸、植酸钙和肌醇是以植酸为本体相互转换的姊妹产品,是植酸钙
的系列产品。植酸不宜游离态存在于自然界,而使以植酸盐存在于植物种
子的子叶和胚乳细胞中。
1、植酸为黄色或褐黄色的粘稠液体,是肌醇的六磷酸酯,分子量66O。
由于植酸中含有12个活泼氢离子,所以植酸显强酸性。植酸易溶于水、
含水乙醇、***,难溶于无水乙醇、甲醇,不溶于无水醚类、苯、***苯、
己烷等有机物。植酸中的12个氢离子可分三步进行电离,所以植酸在
不同的pH值下可以得到不同的酸式盐,当pH>10时植酸中的12个
酸性氢离子完全电离,这时生成完全的植酸盐。植酸水溶液在封闭的管中
加热时,植酸能发生水解作用,但在120℃以下短时间是稳定的,所
以植酸应保存在低温阴凉处。植酸在较宽的pH范围内与金属离子具有较
强的络合作用,这是植酸的一个很有价值的化学特性。
2、植酸钙(又名菲汀),是植酸与钙、镁、钾等金属离子形成一种复盐,
系为一种无臭、无味白色粉末,溶于盐酸、***、硫酸,不溶于醇类、乙
醚、***、苯等有机溶剂,微溶于水。其分子通式为:CHPMgCa(Me)·5H20,
666xY2
其中x+Y=5,Me为碱金属离子K、Na、N等阳离子,其结构式见下图1。
下图2所示为植酸钙溶解度与pH的关系。由图2可以看出,室温下
以盐酸做溶剂,植酸钙在pH比较低时溶解度比较大,pH高时溶解度比较
低,甚至不溶。
3、肌醇:肌醇(inositol),学名环己六醇,是他和环状多元醇;
分子式:无水肌醇CHO(分子量),含水肌CHO·2H0(分子量);白色
612661262
结晶性粉末,无臭、味甜,相对密度;溶于水,不溶于醇、醚和***仿;肌
醇水溶液呈中性,熔点223-227℃。沸点319"C。肌醇易溶于水,微
溶于酒精、冰醋酸、甘油和乙二醇;不溶于***、***仿、***等有
溶剂。生产肌醇时,结晶温度低于50℃时,可从溶液中结晶出
无色单斜棱结晶,含有两个结晶水;含结晶水的肌醇加
热到100~110℃时,容易失去结晶水,成为无水肌
醇。肌醇广泛存在于各种天然动物、植物及微生物组织中,因最初由肌
肉组织中提取,故得肌醇之名(又称肌肉糖),其性质与葡萄糖醇、甘露
糖醇、本糖醇相近。由于肌醇属于多羟基化合物,所以具有相邻羟基的多
羟基化合物所特有的反应特性。肌醇还具有与维生素B1、维生素H类似的
作用,我们通常把肌醇归类为维生素B族。
二、植酸、植酸钙、肌醇的用途
一)植酸用途:
1在食品工业中的应用:食用油存放过久会有一种难闻刺鼻的哈拉
味,这是由于食用油氧化酸败造成的,这种油不但味道难闻、营养价
值降低,同时因为食用油在酸败时产生一种有毒的叫黄曲酶素的酶菌,
食用过久过多会引起中毒。植酸是油脂的良好的抗氧化剂,如在油脂存
放时,在其中加入少量%)的植酸,可大大延长贮藏时间,油脂的抗氧
化能力提高数十倍,而且植酸又是一种安全性较高的天然抗氧化剂。
植酸比市售的亚***盐、偏重亚硫酸盐等其他保护剂更适合于作食品的
添加剂,很多国家已广泛应用其为食品添加剂。
2、植酸在酿酒工业中的应用:因为植酸和植酸的碱金属盐类能与其它金
属离子生成不溶于水的植酸盐沉淀,所以植酸和植酸钠可以清除含
铜高、pH值低、酒精度低的白兰地酒中的铜,使其生成植酸铜沉
淀。
3、植酸在医药工业中的应用:以植酸为主要原料配制的保健快速止渴
剂,可用于高温服务业,激烈运动、发烧、中暑等时的高热止
渴,比单靠大量饮水或饮食盐水好得多;这样的快速止渴剂还可以用
作热伤风病人的应急处理,具有复活神经、保脑、保肝和护眼的作
用。
4、植酸在清洁剂中的应用:由于植酸对高价阳离子具有高度亲和的螯合
能力,所以植酸可以用作去除阳离子的清洁剂,如去除金属上油
脂的清洗剂;在水中加入植酸可防止锅炉、水塔、蒸发
器形成水垢。
5、植酸在化学工业中的应用:植酸在化学工业中的应用是非常广泛的,
是化学工业中一种新兴的化工原料,逐渐成为化学工业上不可缺少的
一种产品。
6、植酸在其他工业中的应用:在石版印刷用的减感溶液中加人植酸
或其盐时,这类润湿液能使石板印刷数万件而无污点。植酸是纤维的抗
静电剂,有机性易燃物质加人植酸后有助于降低燃料的爆炸危险
性,植酸是一种较好的汽油、煤油、涡轮喷气发动机燃料油防
爆剂。
二)植酸钙(菲汀)的用途:植酸钙广泛用于医药领域,可以促进人
体的新陈代谢,是一种滋补强壮剂,服后可以强身健体,有补脑、
治疗神经衰弱、改善睡眠、防治幼儿佝偻、强化肝脏、护肝保肝、促
进生长、防衰老等功效。在酿酒时,植酸钙代替磷酸钾作酵母培养
的增长剂,能使酒度增加,提高出酒率,而且酒味醇香,绵软
可口。在食品工业上,用植酸钙溶液处理容器的金属盖或易拉罐等可
防止生锈,并防止食品变黑变质,是理想的食品防腐蚀剂。用植酸
钙处理金属表面,在电镀时更加容易,并能改善金属与镀层之间的
接触性能,使镀层更牢固和光滑明亮。目前,植酸钙最主
要的用途是用作植酸和肌醇的主要原料。
三)肌醇的性质和用途
医药工业领域的应用
肌酸可用于生产肌醇片、烟酸肌醇脂、脉通、甘油三脂,治疗肝炎、
肝硬化、脂肪肝和血液中胆固醇过高症。
肌醇在食品工业中的应用
肌醇是一种“生物活素”,参与体内的新陈代谢活动,具有免疫、预
防和治疗某些疾病等多种作用,在发酵和食品工业中,可用于多种菌种的
培养和促进酵母的增长等、高等动物若缺乏肌醇,将会出现生长停滞和毛
发脱落等现象,人体每天对肌醇的需求量是l-2g,许多保健饮料和儿童
食品都加有微量肌醇。
肌醇还是肠内某些微生物的生长因子,在其它维生素缺乏时,它能刺
激所缺乏维生素的微生物合成维生素。
肌醇在饲料工业的应用
饲料中加入肌醇,可促进牲畜生长和防止死亡,其加入量通常为饲料
的%-%。日本仅动物用肌醇每年消费量都在100t以上。
其它方面的应用
将肌醇进行深度加工,可制成肌醇***醚、肌醇肽、肌醇有机酸脂、
肌醇无机酸酯、卤代肌醇、磷酸肌醇脂、氨基环糖醇等产品,在医药、电
力、交通、能源、电子、化工等工业上都有很大的实用价值。
1990年代以来,人们发现肌醇与肉瘤碱可使脂肪转化为热能消耗掉,
因此含有肌醇的减肥降脂健美食品和营养保健品风靡欧美各国。
三、植酸钙主要生产流程:
制取反应机理:
植酸钙在提取过程中将发生以下化学反应:
玉米浸泡过程:
酸性溶液
玉米中的植酸钙———→植酸+Mg2++Ca2+
植酸钙制取过程:
碱性条件
植酸+Mg2++Ca2+———→植酸钙
玉米浸泡液中含有的植酸对金属离子有强烈螯合作用,这种螯合力比
EDTA(络合滴定中常用的一种氨羧络合剂)还强,因此玉米浸泡液中只要存
在钙、镁离子,植酸首先与其络合成稳定络合物一植酸钙镁。
工艺:
玉米浸泡液→酸浸→过滤→滤液→阴离子交换树脂吸附植酸→水洗→
5%Hcl溶液洗脱→稀植酸液→石灰乳中和→菲汀