植酸性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
植酸又名環(huán)已六醇六磷酸酯,自然界中大多以植酸鈣等形式存在于植物種子中。植酸自米糠、谷殼提取而來。因植酸非常獨特的化學(xué)特性和生理功能,已在食品、醫(yī)藥、金屬加工、高分子工業(yè)、日用化工等方面已有非常廣泛的應(yīng)用。
它的分子里含有六個磷酸基(12個游離的氫),很容易與多價離子結(jié)合發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),絡(luò)合反應(yīng)就是生成配合物的反應(yīng)。值酸有很強(qiáng)烈的絡(luò)合作用,可以形成不溶于水的絡(luò)合物,所以會有很廣泛的功能和用途。

植酸作為一種很重要的天然物質(zhì),值酸廣泛存在于豆類、谷類、干果、蔬菜和水果等植物中,尤其在種子中的含量最高,是種子用來儲存磷(谷物中至少80%的磷都以植酸的形式存在)的方式,有很好的穩(wěn)定性、不易腐爛。如果把它與某種礦物質(zhì)比如鎂、鈣、鐵、鋅等陽離子結(jié)合,就形成植酸鹽而被固定,因此,植酸鹽是磷營養(yǎng)和礦質(zhì)營養(yǎng)的關(guān)鍵因素。
值酸在護(hù)膚方面的的原理有些類似于曲酸,可以抑制體內(nèi)的酪氨酸酶活性,從而控制皮膚的色素沉淀。但因為值酸是提取于植物,本身是可以食用的,所以在發(fā)揮抗氧化和美白方面作用的時候致敏率低,安全度高,被認(rèn)為是曲酸理想的替代型成分。
早在1995年初,植酸便被作為皮膚美白劑在臨床上使用。在黑色素形成過程中,它通過阻止鐵和銅的進(jìn)入起作用,這種抗氧化作用對皮膚很重要,可以幫助保護(hù)皮膚免受陽光傷害,同時提亮暗沉的膚色。而值酸被用在各種包裝食品中都是因為它這方面的特質(zhì),種子不容易腐爛變質(zhì)就是因為植酸鹽的抗氧化作用,食品工業(yè)常用植酸作為保鮮劑,防止食物腐爛變質(zhì)也是同樣機(jī)理。
植酸的抗氧化和抗自由基作用,是因為植酸的鰲合性能,因為在自然界大多數(shù)氧化過程都需要金屬離子作為催化劑,這個過程中會產(chǎn)生活性高的自由基,經(jīng)絡(luò)合鐵離子后,既能減少自由基生成,也能減緩氧化反應(yīng),并且只算還比較穩(wěn)定。這些作用都被化妝品領(lǐng)域有關(guān)注到,所以值酸成分近些年被越來越重視。
另外,值酸還有溫和剝離角質(zhì)的作用,相對于其他酸類成分比如果酸,同樣PH條件下它會溫和很多。值酸與毛孔內(nèi)的鈣結(jié)合并使它軟化,有助于使毛孔暫時變小。研究還表明,植酸可以減少炎癥,所以對于皮膚敏感或有玫瑰痤瘡的人來說非常適合。
稱取試樣約0.3g(精確至0.0002g),置于300ml錐形瓶中,加硝酸10ml,高氯酸5ml,在通風(fēng)櫥內(nèi)置于電爐上加熱,逐漸升溫使白煙逸出直至溶液透明近干,冷卻。用少量水沖洗瓶壁,將其定量轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,為溶液A。
量取溶液A20.0ml于300ml錐形瓶中,加水80ml,硝酸溶液(TS-158)10ml,喹鉬檸酮試劑(TS-202)50ml,于沸水浴中加熱陳化至溶液澄清,冷卻至室溫。在抽濾裝置上以傾瀉法過濾,將沉淀定量轉(zhuǎn)移至已恒重的砂芯玻璃漏斗中,用少量水多次洗滌沉淀和瓶壁。將該漏斗置于(120士2)℃烘箱內(nèi)干燥1h,于干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱量。
植酸(C6H18O24P6)的百分含量(X1)按式(1)計算:X1=m1×0.01400×3.552/m×20/100×100=24.86×m1/m
式中m1——沉淀物的質(zhì)量,g ;
m——試樣的質(zhì)量,g;
0.01400——磷鉬酸喹啉與磷的換算系數(shù),30.974/2212.74;
3.552——磷與植酸的換算系數(shù),660.04/ (30.974×6)。
所得結(jié)果應(yīng)表示至一位小數(shù)。
兩次平行測定結(jié)果之差不大于0.3%,取其算術(shù)平均值為測定結(jié)果。
LD
50 4192mg/kg(小鼠,經(jīng)口)。
動物睪丸細(xì)胞染色體及動物骨髓細(xì)胞染色體畸變試驗陰性。
GB 2760—96:對蝦保鮮GMP;食用油脂、果蔬制品、果蔬汁飲料類、肉制品,0.2g/kg(殘留量≤20mg/kg)。
添加劑中文名稱
允許使用該種添加劑的食品中文名稱
添加劑功能
最大允許使用量(g/kg)
最大允許殘留量(g/kg)
植酸
鮮水產(chǎn)品(僅限蝦類)
抗氧化劑
按生產(chǎn)需要適量使用
殘留量≤20mg/kg
植酸
西式火腿(熏烤、煙熏、蒸煮火腿)類
抗氧化劑
0.2
植酸
腌臘肉制品類(如咸肉、臘肉、板鴨、中式火腿、臘腸等)
抗氧化劑
0.2
植酸
裝飾糖果(如工藝造型,或用于蛋糕裝飾)、頂飾(非水果材料)和甜汁
抗氧化劑
0.2
化學(xué)性質(zhì)
淡黃色至淡褐色漿狀液體。 易溶于水、乙醇和丙酮,幾乎不溶于乙醚、苯和氯仿。

強(qiáng)烈的絡(luò)合作用是植酸最基本最重要的性能,其獨特的結(jié)構(gòu)(環(huán)狀分子內(nèi)含有六個磷酸基、12個游離的氫)決定了超強(qiáng)的鰲合性能。
抗氧化和抗自由基作用,是因為植酸鰲合性能的一個具體功能:大多數(shù)氧化過程都需要金屬離子(主要是鐵離子)作為催化劑,這一微觀過程中產(chǎn)生高度活性的自由基,具有強(qiáng)的氧化性能。(ChemicalBook 曉楠編輯)
用途
一種礦物質(zhì)螯合劑,可與礦物質(zhì)結(jié)合形成礦物質(zhì)-植酸鹽復(fù)合物。還可以與結(jié)合在鎂合金表面的金屬離子絡(luò)合形成轉(zhuǎn)化涂層,從而可以提高鎂合金對腐蝕的抵抗力。
用途
該品主要用作食品添加劑和醫(yī)藥原料。可防止罐頭中生成磷酸銨鎂結(jié)晶(MgNH4OP4·6H2O),即所謂Struvite防止劑,錫等金屬溶出防止劑和防褐變劑;用作豆醬、醬油、腌制品的增味劑和變色、退色防止劑;油類的抗氧劑;pH調(diào)節(jié)劑、緩沖劑;蜂頭菜、牛蒡、豆芽菜等農(nóng)產(chǎn)品的保鮮劑;栗子、梨等水果罐頭的防褐變劑,面食的防腐劑;水產(chǎn)加工品的質(zhì)量改良劑;抗凝血劑;維生素B2、C、E等的穩(wěn)定劑,清酒、葡萄酒、白蘭地等酒類的防金劑,防噬菌體感染劑;發(fā)酵促進(jìn)劑。按我國 GB-2760-88規(guī)定,尚可用于對是保鮮,殘留量不得超過20ppm。另外,工業(yè)上還可用于防銹劑、洗凈劑、防爆劑、防靜電劑、涂料、顯景劑、稀土金屬分析用試劑等。特別是在氰電鍍液方面的應(yīng)用,以植酸或植酸鈉代替氰化鈉進(jìn)行金屬表面處理,十分引人注目。
用途
食品工業(yè)用于果蔬及水產(chǎn)的保鮮、護(hù)色,也用作金屬防銹、防蝕劑
用途
有抗氧化性和螯合作用,可用于果蔬制品、果蔬汁飲料類、食用油脂及肉制品的抗氧化,最大使用量為0.2g/kg,也可用于對蝦的保鮮,按生產(chǎn)需要適量使用,殘留量20mg/kg。
用途
螯合劑;抗氧化劑;保鮮劑;護(hù)色劑;水的軟化劑;金屬防蝕、防銹劑;發(fā)酵促進(jìn)劑。
可用于罐裝的水產(chǎn)品、果實、農(nóng)產(chǎn)品,飲料(清涼飲料、乳飲料)等改善色調(diào),用量為原料量的0.02%~0.2%。制造發(fā)酵制品時,加原料量的0.01%~0.05%,可縮短發(fā)酵時間,改善色澤和香味。成品中的最終含量應(yīng)≤0.001%~0.02%。也用于防止水煮貝類變黑、果汁褪色、蟹肉發(fā)生青斑、水產(chǎn)罐頭產(chǎn)生磷酸銨鎂玻璃狀結(jié)晶。
生產(chǎn)方法
從米糠或棉子餅用酸浸、堿沉淀法抽提而得。
肌醇六磷酸鈣鎂在2%HCl中加熱,經(jīng)陽離子交換樹脂處理而得。
生產(chǎn)方法
在50~60℃下將碎米糠浸泡在Ph值為2的稀鹽酸中4~6h,過濾后濾渣再浸泡2h,并過濾棄渣;合并2次濾液,靜置l0h,吸取上清液;將適量的Ca(OH)2和Mg(OH)2加入清液中,并用NaOH溶液調(diào)Ph值從3.4至7.0,攪拌15min后靜置2~3h;棄上清液,過濾,濾渣依次用Ph值為7.5的堿水溶液和蒸餾水洗滌,得植酸鈣鎂鹽,收率為95%~98%。
將植酸鈣鎂鹽溶解于Ph值為3的鹽酸稀溶液中,在75℃下浸泡攪拌l h,維持Ph值3.5—4.5,使植酸鈣鎂鹽溶解,析出蛋白質(zhì)。加入上清液重1%的硅藻土,攪拌靜置抽濾去除蛋白質(zhì)等沉淀物;濾液依次通過強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂和強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂,得植酸稀溶液;在75℃下減壓濃縮至含量55%~65%為止。
將上述植酸溶液投入到多元醇溶劑(乙二醇、丙二醇或甘油等)中,在130~150℃下加熱回流水解3~4h,水解液在I00℃±10℃下調(diào)節(jié)Ph值8~9,然后保溫攪拌l h,靜置過濾,濾液加熱至135℃脫水,之后加入3倍量的無水乙醇,靜置即析出結(jié)晶產(chǎn)品。
生產(chǎn)方法
廣泛存在于自然界,但幾乎不以單獨的游離態(tài)存在。一般都以鈣、鎂或鉀的復(fù)鹽(磯醇六磷酸鈣鎂)和蛋白質(zhì)的絡(luò)合物形態(tài)廣泛存在于植物中,戊其常存在于種子、谷物、胚芽、米糠中。該品制法的文獻(xiàn)報道很多。以米糠或麥麩為原料,經(jīng)稀酸浸泡后過濾,用石灰和氫氧化鈉中和、沉淀,再用離子交換樹脂進(jìn)行酸化交換、減壓濃縮、脫色和過濾,得成品。另外也可通過環(huán)已六醇與無機(jī)磷酸化學(xué)合成,或以植酸鈣鎂為原料采用脫除金屬離子的方法。還可從玉米活性污泥中萃取。
植酸
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品