2-фуроевая кислота, также известный как 2-фурановая кислота или 2-фуранкарбоновая кислота, молекулярная формула C5H4O3, CAS 88-14-2, белый кристаллический порошок. Легко растворяется в этаноле и эфире. Может быть использован для синтеза метилфурана, фурфуриламида, фурфуриловых эфиров и солей. Могут использоваться в качестве пластификаторов, термореактивных смол и т.п. в пластмассовой промышленности; Используется как консервант в пищевой промышленности; Он также используется в качестве промежуточного продукта в добавках к краскам, фармацевтических препаратах и ароматизаторах. Обычно производится окислением сахарных альдегидов. Используется в качестве промежуточного продукта в органическом синтезе для преобразования в производные, такие как сложные эфиры, ацилхлориды, ангидриды, амиды и т. д., широко используется в качестве промежуточного продукта в добавках для покрытия, фармацевтических препаратах, ароматизаторах и т. д. Фурфуровая кислота используется для синтеза метилфурана, фурфурамида, фурфурфуриловых эфиров и солей. Могут использоваться в качестве пластификаторов, термореактивных смол и т.п. в пластмассовой промышленности; Используется в качестве консерванта в пищевой промышленности.
|
Химическая формула |
C5H4O3 |
|
Точная масса |
112 |
|
Молекулярный вес |
112 |
|
m/z |
112 (100.0%), 113 (5.4%) |
|
Элементный анализ |
C, 53.58; H, 3.60; O, 42.82 |
|
|
|
Фуроика (2-фуранкарбоновая кислота, молекулярная формула C5H4O3), как органическая кислота с уникальной химической структурой, нашла широкое применение в пищевой промышленности благодаря своим антибактериальным, антиоксидантным и вкусорегулирующим свойствам. От антикоррозийной консервации до улучшения вкуса, от упаковочных материалов на биологической основе до функциональных пищевых добавок — фурфуроловая кислота постепенно становится ключевым сырьем для технологической модернизации в пищевой промышленности.
1. Антибактериальный механизм широкого спектра действия и увеличенный срок хранения продуктов питания.
2-фуроевая кислотаоказывает значительное ингибирующее действие на грибы, дрожжи и некоторые бактерии (например, Escherichia coli и Staphylococcus aureus), разрушая структуру мембран микробных клеток, нарушая энергетический обмен и ингибируя активность ферментов. Добавление 0,05–0,1% лимонной кислоты в продукты с высоким содержанием сахара, такие как варенье и соус-приправа, может продлить срок хранения на 3–6 месяцев. Например, при производстве клубничного варенья сочетание фуроики и сорбата калия может снизить скорость роста микробов на 90%, сохраняя при этом естественный цвет и вкус варенья. Его антибактериальный эффект превосходит традиционные консерванты, такие как бензоат натрия, и он обладает более высокой стабильностью в кислой среде (рН<4.5), making it suitable for long-term storage of acidic foods.
2. Антикоррозийное решение для низко-мясных продуктов.
В мясных продуктах, таких как низкотемпературные колбасы и ветчина, лимонная кислота подавляет чрезмерную ферментацию молочнокислых бактерий, предотвращая порчу продукта и размягчение текстуры. Эксперименты показали, что после 28 дней хранения при температуре 4 градуса общее количество бактерий в низкотемпературных колбасах с добавлением 0,08% фуроики все еще ниже 10 ⁴ КОЕ/г, что намного ниже национального стандартного предела в 10 ⁵ КОЕ/г. Кроме того, фуроика может синергически действовать с консервантами на основе эфира нипагина, достигая широкого-спектра антибактериального действия в различных целевых областях, сокращая использование отдельных консервантов и снижая риски для безопасности пищевых продуктов.
3. Предотвращение появления плесени и улучшение качества хлебобулочных изделий.
В хлебобулочных изделиях, таких как хлеб и пирожные, фуроика продлевает срок хранения продукта, подавляя прорастание грибковых спор. Например, добавление 0,03% фурфуроловой кислоты в цельнозерновой хлеб может задержать рост плесени на 5-7 дней и улучшить карамельный вкус хлеба. Механизм его действия связан с фурановой кольцевой структурой молекулы фурфуриловой кислоты, которая может связываться с хитином клеточной стенки грибов и нарушать целостность клеток. Кроме того, фуройка также может регулировать значение pH теста, способствовать дрожжевому брожению и увеличивать объем и мягкость хлеба.
Улучшение вкуса и приправа: инновационная разработка натуральных ароматизаторов
1. Точный контроль фруктового аромата и вкуса карамели.
Фуроика обладает уникальным фруктовым ароматом (похожим на спелые яблоки) и карамельным вкусом и может использоваться как натуральная пряность для пищевой приправы. Добавление 0,02–0,05% лимонной кислоты в выпечку может усилить карамельный вкус хлеба, маскируя горький вкус цельнозерновой муки. В области напитков комбинация фурфуроловой кислоты и лимонной кислоты может быть использована для приготовления сложного регулятора кислотности, который уравновешивает кислый и сладкий вкус фруктового сока. Например, добавление 0,01% лимонной кислоты в напитки из апельсинового сока может снизить воспринимаемое значение кислотности (восприятие pH) на 0,2 единицы и увеличить фруктовый аромат на 20%.
2. Имитация и усиление вкуса мяса.
Фуроика участвует в реакции Майяра с образованием соединений пиразина с мясным вкусом, которые можно использовать для имитации вкуса вегетарианских мясных продуктов.
Добавление смеси 0,1% лимонной кислоты и глюкозы в котлеты для гамбургеров на растительной-основе и нагревание при 120 градусах в течение 30 минут позволяет получить ароматические компоненты, аналогичные жареному на гриле мясу, с разницей в органолептических показателях менее 10 % по сравнению с продуктами из мяса животных. Кроме того, фуройка также может работать синергетически с тиамином (витамином B₁), ускоряя выработку вкусовых соединений мяса, сокращая время обработки и снижая потребление энергии.
3. Улучшение вкуса и продление срока годности молочной продукции.
В молочных продуктах, таких как йогурт и сыр, лимонная кислота подавляет чрезмерную выработку кислоты молочнокислыми бактериями, предотвращая порчу продукта и расслоение текстуры. Например, добавление 0,04% лимонной кислоты в перемешанный йогурт может продлить срок хранения продукта с 14 до 21 дня, сохранив при этом шелковистую текстуру йогурта. Кроме того, фурфуроловую кислоту можно также смешивать с ванилином для приготовления молочных ароматизаторов с карамельным вкусом, что удовлетворяет спрос потребителей на разнообразные вкусы.
Биологические упаковочные материалы: прорыв в экологичной упаковке пищевых продуктов
1. Синтез и применение полиэтилентерефталата (ПЭФ).
Полиэтилентерефталат (ПЭФ), синтезированный из фурфуроловой кислоты, является биоразлагаемым упаковочным материалом. Его барьерные свойства для кислорода в 10 раз выше, чем у полиэтилентерефталата (ПЭТ), и он может полностью разлагаться в течение 180 дней в условиях промышленного компостирования. Пленка PEF широко используется в области упаковки пищевых продуктов, таких как капсулы для кофе, пакеты для сока и т. д. Например, когда определенная марка кофе использует упаковку капсул PEF, степень удержания кофейного аромата увеличивается на 15%, а воздействие упаковочных отходов на окружающую среду снижается на 80%.
2. Разработка материалов на основе крахмала, модифицированных фурфуроловой кислотой.
Ферментативная кислота может модифицировать крахмал посредством реакции этерификации для получения материалов на биологической основе с хорошими механическими свойствами и барьерными свойствами. Например, прочность на разрыв композитной пленки из отрубного кислотно-картофельного крахмала достигает 35 МПа, а кислородопроницаемость составляет 2,5 см³/(м² · 24ч · 0,1 МПа), что делает ее пригодной для упаковки свежего мяса, фруктов и овощей. Механизм действия заключается в том, что карбоксильная группа в молекуле фурфуроловой кислоты образует сложноэфирные связи с гидроксильной группой крахмала, усиливая межмолекулярные силы и тем самым улучшая свойства материала.
3. Консервационное нанесение фурфурольно-хитозанового композиционного покрытия.
Пищевые покрытия с антибактериальными и увлажняющими свойствами можно получить путем ковалентной связи между фурфуриловой кислотой и хитозаном. Например, после опрыскивания поверхности клубники 0,5%-ным раствором хитозана лимонной кислоты скорость ее гниения снизилась на 70%, скорость потери воды снизилась на 40%, а срок хранения увеличился до 10 дней. Это покрытие обеспечивает долгосрочную-сохранность фруктов и овощей за счет подавления роста микробов и уменьшения испарения воды, а его съедобность соответствует стандартам безопасности пищевых продуктов.
1. Природные источники антиоксидантов
2-фуроевая кислотаобладает способностью удалять свободные радикалы и ингибировать перекисное окисление липидов и может использоваться в качестве природного антиоксиданта в легко окисляемых продуктах, таких как пищевые масла и орехи. Эксперименты показали, что добавление 0,02% фуроики к подсолнечному маслу приводит к снижению перекисного числа (POV) на 60% по сравнению с необработанной группой в тесте на ускоренное окисление при 60 градусах, а антиоксидантный эффект лучше, чем у витамина Е (0,02%). Механизм действия заключается в том, что фурановое кольцо и гидроксильная группа в молекуле фурфуроловой кислоты могут обеспечивать атомы водорода, нейтрализовать свободные радикалы и, таким образом, задерживать окисление и порчу пищевых продуктов.
2. Разработка функциональных ингредиентов,-понижающих липиды.
Фуроика может снизить уровень холестерина в сыворотке крови, ингибируя активность холестеринсинтазы (HMG-CoA-редуктазы).
Эксперименты на животных показали, что у крыс, получавших ежедневно 50 мг/кг фуроики, уровни общего холестерина (ОХ) и холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП-) в сыворотке крови снижались на 18% и 22% соответственно. На основе этого фуроика была разработана как функциональная пищевая добавка для приготовления таких продуктов, как обезжиренный йогурт и печенье. Например, было клинически доказано, что добавление 0,05 % фуроики к йогурту с низким содержанием жира определенной марки- снижает уровень ОХ на 12 % у людей с легкой гиперлипидемией.
3. Сырье для противовоспалительных функциональных продуктов питания.
Фуроика может облегчить воспаление кишечника и боль в суставах, ингибируя высвобождение воспалительных факторов, таких как TNF - и IL-6. Добавление 0,01% фуроики в функциональные напитки оказывает противовоспалительное действие, эквивалентное 0,5 мг/кг ибупрофена (нестероидного противовоспалительного препарата-), и не имеет побочных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта. Кроме того, фуройку можно сочетать с противовоспалительными ингредиентами, такими как куркумин и ресвератрол, для приготовления функциональных продуктов с синергическим эффектом.
1. Стабилизаторы ферментных препаратов
Furoica может улучшить стабильность ферментных препаратов за счет регулирования значения pH и хелатирования ионов металлов. Например, добавление 0,1% фтористой кислоты к раствору для хранения глюкозооксидазы (используемого для улучшения хлеба) привело к сохранению активности 90% даже после 6 месяцев хранения при 25 градусах Цельсия по сравнению с только 60% в необработанной группе. Механизм действия заключается в том, что карбоксильная группа в молекуле фурфуроловой кислоты может связываться со щелочными аминокислотами на поверхности фермента, образуя защитный слой, предотвращающий денатурацию и инактивацию фермента.
2. Регуляторы процесса брожения.
При производстве ферментированных продуктов, таких как соевый соус и уксус, фуройка улучшает вкус и качество продукта, регулируя микробные метаболические пути.
Например, добавление 0,05% фуроики на ранней стадии ферментации соевого соуса может способствовать секреции протеазы и амилазы Aspergillus oryzae, увеличить содержание аминокислотного азота на 15%, одновременно подавляя рост различных бактерий и уменьшая образование запаха. Кроме того, фуроика также может работать синергетически с этанолом, ускоряя уксуснокислое брожение и сокращая производственный цикл на 20%.
3. Защитные средства для пищевых красителей.
Furoica может предотвратить потемнение продуктов питания за счет хелатирования ионов металлов, таких как Fe ³ ⁺ и Cu ² ⁺. Например, добавление 0,02% обработанного яблочного сока фуроикато может ингибировать активность полифенолоксидазы (PPO) на 80% и увеличить сохранение цвета сока на 30%. Кроме того, фуроику можно смешать с витамином С для получения синергетического средства защиты цвета, подходящего для обработки легко окисляемых фруктов и овощей.
Способ приготовления2-фуроевая кислотаконкретные шаги заключаются в следующем:
1) Поместите 80 мл фурфурола после вакуумной перегонки в реактор, контролируйте температуру реакционного раствора до 20 градусов и продолжайте перемешивать. В соответствии с соотношением фурфурола к водному раствору гидроксида натрия (1:0,8) добавьте 40% водный раствор гидроксида натрия со скоростью падения 0,4 мл/мин и продолжайте перемешивание в течение 0,5 часа после добавления;
2) После прекращения перемешивания полученную на этапе 1) смесь разбавить водой до прозрачности раствора, дважды экстрагировать раствор фуроика бензолом, перегнать и выделить бензол;
3) Доводят pH раствора фуроила, полученного на этапе 2), до 2~3 с помощью 6 моль/л соляной кислоты и фильтруют, а затем снова доводят pH до 2~3 с помощью 6 моль/л соляной кислоты и фильтруют для получения сырого продукта;
4) После промывки и сушки сырого продукта, полученного на этапе 3), получают фуройный продукт. Продукт взвешивают и содержание определяют с помощью ВЭЖХ 93,2%.
горячая этикетка : 2-фуроевая кислота cas 88-14-2, поставщики, производители, завод, опт, купить, цена, оптом, продажа