食品防腐剂丙酸钙的制备及质量检测

新型食品防腐剂丙酸钙(CalciumPropionate)的制备及质量检测

实验项目丙酸钙是是世界卫卫生组织织（WHO）和和联合国国粮农组组织（FAO））批准使使用的安安全可靠靠的食品品与饲料料用防腐腐剂。丙丙酸钙与与其它脂脂肪一样样可以通通过代谢谢被人畜畜吸收,,并供给给人畜必必需的钙钙,这一一优点是是其它防防霉剂所所无法相相比的,,被认为为GRAS。►化学式：Ca((CH3CH2COO))2►外观：白色粉粉末或单单斜结晶晶►溶解性：易溶于于水。微微溶于乙乙醇、甲甲醇。几几乎不溶于于丙酮、、苯►稳定性：在潮湿湿空气中中易潮解解►毒性：无毒►用途：食品、、饲料防防腐剂；；化妆品品防腐剂剂；药用，治治疗皮肤肤病。丙酸钙的的物性和和用途有很多种种，主要要采用合合成法。。以丙酸酸和氢氧氧化钙或或碳酸钙钙为原料料进行合合成反应应，然后后经脱水水、精制制、干燥燥而得。。原料的来来源：1.直接购买买氢氧化化钙或碳碳酸钙；；2.矿石煅烧烧成氧化化钙；3.贝壳或蛋蛋壳。本实验采采用直接蛋壳壳和蛋壳焙烧烧后获得得氧化钙钙。制备方法法了解丙酸酸钙的性性质及应应用；掌握食品品防腐剂剂丙酸钙钙的制备备及检测测方法；；熟悉焙烧烧、研磨磨、过滤滤、蒸发发浓缩，，称量、、烘干、、滴定实实验室基基本操作作；了解废弃弃物的综综合利用用。一、实验验目的蛋壳（或或贝壳））是人们们生活中中废弃物物，而其其中含CaCO3为93%以上，是是一种天天然的优优质钙源源。是一一种很好的可利利用无毒毒、安全全钙源。。生石灰灰也可以以作为一一种很好的钙源源。1.丙酸钙的的合成反反应：(1)CaCO3+2CH3CH2COOH=Ca((CH3CH2COO))2+CO2+H2O(2)CaCO3=CaO++CO2CaO++H2O=Ca((OH))2Ca(OH)2+2CH3CH2COOH=Ca((CH3CH2COO))2+H2O二、实验验原理2.产品检测测：钙的的含量钙滴定分分析反应应：Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+仪器：马马弗炉，，烧杯、、托盘天天平，烘烘箱、电电炉、水水循环泵、抽抽滤装置置、电子子天平、、滴定管管、称量量瓶试剂：丙丙酸、蛋蛋壳、EDTA、钙指示示剂、NaOH三、实验验仪器与与试剂方法一：：直接以以蛋壳为为钙源：：工艺路线线：蛋壳丙酸中和和壳膜分离离干燥水洗粉碎抽滤、洗洗涤蒸发干燥成品

水洗四、实验验步骤详细实验验步骤：：（1）将蛋蛋壳冲洗洗干净，，去膜，，再用蒸蒸馏水洗洗干净并并凉干，装入入蒸发皿皿中于120℃烘箱中中烘干，，粉碎得得蛋壳粉粉。（2）称取4.0g上述处理理好的蛋蛋壳粉两两份分别别放入200mL烧杯中，，分别加加入50mL蒸馏水，，用玻棒棒搅拌成成悬浮液。。一个烧烧杯放于于常温下下，另一一个烧杯杯放于50℃恒温水浴浴锅中。。（3）向向上述两两个烧杯杯中分别别滴加8.0mL的丙丙酸(滴滴加要持续10min左右))，过程程中要不不断搅拌拌，便于于CO2气体逸出，加快快反应进进程，加加完酸后后要继续续搅拌2h。（4）减减压过滤滤(水浴浴加热的的要冷却却至室温温)两份份样品，用用少量蒸蒸馏水洗洗涤固体体残渣，，然后取取出残渣并烘干干称重。。若滤滤液有较较深的黄黄色，则则需加入适量的的活性炭炭脱色，，再次过过滤。（5）将将两份滤滤液分别别转移至至干净的的蒸发皿皿中，置于电炉炉上加热热浓缩至至出现大大量晶膜膜，停止止加热，静置置冷却至至室温后后抽滤。。用少量量乙醇洗洗涤。（6）在在电炉上上小火加加热至烘烘干，称称重，计计算产率。比较较两种方方法制的的产品！！1、向溶溶液中加加入丙酸酸时要快快速搅拌拌使产生生的CO2快速逸出，，从而加加快反应应速率。。2、在蒸蒸发浓缩缩时，粘粘稠度不不能太大大以免混混入杂质质。3、在抽抽滤前要要确保滤滤纸大小小合适，，防止在在倾倒溶溶液时将滤纸纸冲起，，使滤渣渣进入滤滤液，引引入杂质质。注意事项项：方法二：：用蛋壳壳经焙烧烧作钙源源：（1）将蛋蛋壳粉碎碎，用水水洗干净净并凉干干，装入入瓷坩埚埚中在马马沸炉中中950℃℃焙烧2~3h，成白色色氧化钙钙粉末。。（2）称取焙焙烧后蛋蛋壳氧化化钙4g，加蒸馏馏水50mL调成，在在室温下下，边搅搅拌边加加入9mL丙酸溶液液，加完完后继续续搅拌反反应30min左右（放放热反应应），测测试反应应体系中中的pH值，如pH＜6.5，则需加加入石灰灰水调pH=7左右，澄澄清后真真空抽滤滤，用5mL蒸馏水洗洗涤滤渣渣，过滤滤后再加加丙酸，，至pH为8左右。（3）经过滤滤的丙酸酸钙溶液液如有较较深的黄黄色，则则加入1g活性炭进进行脱色色处理，，过滤，，将滤液倒倒入蒸发发皿蒸发发至糊糊糊状，冷至室室温抽干干。抽干干后的产产品装入入蒸发皿皿中在120℃℃烘箱中烘烘2h，产品应应为白色色磷片状状，冷至至室温后后称重，，计算产产率。产产率以丙丙酸的用用量为准准。反应物配配比：第第一次制制备，CaO稍过量第二次制制备，丙丙酸稍过过量反应时间间：30min反应温度度：室温温（放热热反应））Ca(OH)2乳液的浓浓度：4gCaO+50mLH2O反应完后后溶液的的pH：6.5~~7涉及到的的条件对对产率的的影响两次制备备结果比比较CaCO3=CaO+CO2，CaO+H2O=Ca((OH))2Ca(OH)2+2CH3CH2COOH=Ca((CH3CH2COO))2+H2O第一次：：CaO过量10%左右第二次：：丙酸过过量10%左右但工业生生产中一一般还是是以第一一种方法法为主，，丙酸价价格较贵贵。产率：第第二次>>第一次次所以丙酸酸适当过过量对提提高产率率有利总结两次制备备实验总总体来看看，比较较成功；；在制备性性实验上上能力有有提升；；同学团结结合作能能力，实实验中发发现问题题，个人人及时解解决问题题能力有有提升。。有待改进进之处：：实验中中专心的的程度以以及对实实验现象象的敏感感度。就产品来来看也出出现了下下列问题题部分产品品偏黄：：未脱色色。部分产品品晶体光光泽不明明显，成成粉末状状：加热热温度过过高造成成结晶水水失去。。或蒸发发浓缩过过度，直直至蒸干干。部分产品品产率较较低：加加热过程程中，温温度过高高或沸腾腾过剧，，造成产产品损失失；洗涤涤产品过过程中，，用水或或乙醇洗洗涤，又又溶解了了产品。。极少部分分产品未未烘干。。⑶Ca含量测定定（丙酸酸钙纯度度检验））一、实验验目的1.熟悉EDTA溶液的配配置与标标定原理理和方法法；2.了解配位位滴定法法的原理理及特点点；3.了解金属属指示剂剂的使用用及其终终点的变变化。二、实验验原理EDTA：乙二胺四四乙酸，，四元酸酸，通常常用H4Y表示。（硬碱））（中间碱碱）↓↑（硬碱））↓↑（中间碱碱）↑↑能与大多多数金属属离子形形成稳定定的1：1型螯合物物；常用作络络合滴定定的滴定定剂、分分离测定定中的掩掩蔽剂。。Ca2+＋Y4-→CaY2-乙二胺四四乙酸(H4Y)难溶于水水，故通通常把它它制成二二钠盐，，一般简简称EDTA或EDTA二钠盐。。EDTA二钠盐(Na2H2Y·2H2O)溶解度大大，s=11..1g(22℃)，pH=4.4。EDTA常因吸附附约0.3%%的水分和和含有少少量杂质质而不能能直接用用做标准准溶液，，需采用用间接法配配制标准溶液液。常用于标标定EDTA的基准物物质有：：Zn，ZnO，Cu，CaCO3，Bi，MgSO4·7H2O，Ni，Pb等。通常选其其中与被被测组分分相同的的物质作作基准物物质，标标定条件件应尽可可能与测测定条件件一致，，以减少少系统误误差。EDTA标准溶液液先配制CaCO3的标准溶溶液：CaCO3+HCl＝CaCl2+CO2+H2O再吸取适适量的上上述钙标标准溶液液，调节节pH≥12，加入钙指示剂剂(H3Ind))，用EDTA溶液来滴滴定：金属指示示剂在络合滴滴定中常常选用一一种能与与金属离离子生成成有色络络合物的的显色剂剂来指示示滴定过过程中金金属离子子浓度的的变化。。M+In→MIn颜色甲颜颜色乙乙MIn+Y→→MY++In颜色乙颜颜色甲应具备的的条件：：两种颜色色应显著著不同；；显色反应应灵敏、、迅速，，有良好好的变色色可逆性性；显色络合合物稳定定性要适适当，且且要溶于于水。比较稳定定，便于于贮藏和和使用。。滴定前：：H3Ind→→2H++HInd2-(蓝色)HInd2-+Ca2+→CaInd-+H+(蓝色)((酒红色)接近化学学计量点点时：CaInd-+H2Y2-+OH-→CaY2-+HInd2-+H2O(酒红色)((无色)((蓝色)

终点颜色色变化：：酒红色→蓝色三、实验验试剂乙二胺四四乙酸二二钠盐（（s,A.R.）(已配制并并滴定好好)丙酸钙（（自制的的）6mol·L-1NaOH溶液钙指示剂剂蒸馏水四、实验验步骤1.EDTA溶液的配配制和标标定：①EDTA溶液的配配制在天平上上称取乙二胺四四乙酸二二钠盐约约g，转移至至一大烧烧杯中，，加入适适量的水水溶解（（可微热热），然然后转移移至500mL的试剂瓶瓶中。贴贴好标签签。②钙标准溶溶液的配配制准确称取取gCaCO3于一烧杯杯中→盖上表面面皿，加加少量的的水润湿湿→再从烧杯杯嘴处逐逐滴加入入1+1HCl溶液，至至CaCO3粉末完全全溶解即即可→△煮沸2-3mins→待烧杯冷冷却后，，用纯水水清洗表表面皿内内侧于烧烧杯中→将烧杯中中的溶液液定量转转移至250mL容量瓶中中，稀释释至刻度度并摇匀匀，贴好好标签。。③EDTA标准溶液液的标定用移液