工業級苯甲酸鈉

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_苯甲酸鈉

 
苯甲酸鈉(sodium benzoic)是一種白色顆粒或晶體粉末，無臭或微帶安息香氣味，味微甜，有收斂味。也稱安息香酸鈉，相對分子質量144.12。在空氣中穩定，易溶于水，其水溶液的PH 值為8，溶于乙醇。苯甲酸及其鹽類是廣譜抗微生物試劑，但它的抗菌有效性依賴于食品的PH 值。隨著介質酸度的增高其殺菌、抑菌效力增強，在堿性介質中則失去殺菌、抑菌作用。其防腐的最適PH 值為2.5~4.0。
 
中文名        苯甲酸鈉             外文名         Sodium benzoate      別    名        安息香酸鈉
CAS             532-32-1            產品規格     工業級、食品級          分子式       C7H5NaO2

性質

物化性質

物化性質(Physical Properties)
1．含量：≥99.5%
2．外觀：合格
3．水不溶物：0.01
4．堿度：合格
5．氯化物：0.01
6．硫酸鹽：0.005；
 
7．鐵：0.0005
8．重金屬（以Pb計）：0.0005
苯甲酸鈉是用于內服液體藥劑的防腐劑，有防止變質發酸、延長保質期的效果，用量過多會對人體肝臟產生危害，甚至致癌。

理化性質

CAS: 65-85-0 分子式: C7H6O2 分子量: 122.12 熔點: 122-123℃ 中文名稱:苯甲酸
英文名稱:
性質描述: 苯甲酸為鱗片狀或針狀結晶，具有苯或甲醛的氣味，易燃。相對密度1.2659。熔點122.4℃，沸點249℃，折射率1.504。蒸氣易揮發。閃點（閉杯）121-123℃。可溶于水，水溶液呈弱堿性，溶于乙醇、甲醇、乙醚、氯仿、苯、甲苯、二硫化碳、四氯化碳和松節油。
在100℃時迅速升華，能隨水蒸氣同時揮發。苯甲酸常以游離酸、酯或其衍生物的形式廣泛存在于自然界。例如，在安息香膠內以游離酸和芐酯的形式存在；在一些植物的葉和莖皮中以游離的形式存在；在香精中以甲酯或芐酯的形式存在；在馬尿中以其衍生物馬尿酸的形式存在。
生產方法: 最初由安息香膠干餾或用堿水水解制得，亦可由馬尿酸水解制得。苯甲酸的工業生產方法有甲苯液相空氣氧化法、次芐基三氯水解法及苯酐脫羧法三種，而以甲苯液相空氣氧化法最普遍。甲苯和空氣通入盛有環烷酸鈷催化劑的反應器中，在反應溫度140-160℃，操作壓力0.2-0.3MPa的條件下進行反應，生成苯甲酸，經蒸去未反應的甲苯得粗苯甲酸，再經減壓蒸餾，重結晶得成品。用鄰苯二甲酸酐脫羧法所得最終產品不易精制，而且生產成本高，只在批量不大的醫藥等產品的制造過程中采用。
甲苯氯化法的產品不適于應用于食品。苯甲酸有工業用、食品用、醫藥用等不同規格。食品級應符合GB1901-80，含量在99.5%以上，熔點121-123℃，并對易氧化物、易碳化物、含氯化合物、灼燒殘渣、重金屬、砷含量等質量指標作了規定。原料消耗定額：甲苯1140kg/t、環烷酸鈷4kg/t。此外，由甲苯生產苯甲醛時可副產苯甲酸。

作用

【用途一】主要用作食品防腐劑，也用于制藥物、染料等
【用途二】用于醫藥工業和植物遺傳研究，也用作染料中間體、殺菌劑和防腐劑
【用途三】防腐劑；抗微生物劑。
【用途四】苯甲酸鈉也是重要的酸型食品防腐劑。使用時轉化為有效形式苯甲酸。使用范圍及使用量參見苯甲酸。此外，也可作為飼料的防腐劑。
【用途五】該品用作食品添加劑（防腐劑）、醫藥工業的殺菌劑、染料工業的媒染劑、塑料工業的增塑劑，也用作香料等有機合成的中間體。
【用途六】用作血清膽紅素試驗的助溶劑、食品添加劑（防腐劑）、醫藥工業的殺菌劑、染料工業的媒染劑、塑料工業的增塑劑，也用作香料等有機合成的中間體。

應用領域

主要用作食品防腐劑，也用于制藥物、染料等

測定

參見GB1902-94規定的分析方法進行。
方法名稱： 苯甲酸鈉—苯甲酸鈉的測定—中和滴定法
應用范圍： 本方法采用滴定法測定苯甲酸鈉的含量。
本方法適用于苯甲酸鈉。
方法原理： 供試品置分液漏斗中，加水25mL，乙醚50mL與甲基橙指示液2滴，用鹽酸滴定液（0.5mol/L）滴定，隨滴隨振搖，至水層顯橙紅色；分取水層，置具塞錐形瓶中，乙醚層用水5mL洗滌，洗滌液并入錐形瓶中，加乙醚20mL，繼續用鹽酸滴定液（0.5mol/L）滴定，隨滴隨振搖，至水層顯持續的橙紅色時停止滴定，讀出鹽酸滴定液使用量，計算苯甲酸鈉含量。
試劑：
1. 水

直銷供應商工業級苯甲酸鈉

2. 乙醚
3. 鹽酸滴定液（0.5mol/L）
4. 甲基橙指示液：取甲基橙0.1g，加水100mL使溶解，即得。
試樣制備： 1. 鹽酸滴定液（0.5mol/L）
配制：取鹽酸45mL，加水適量使成1000mL，搖勻。
標定：取在270～300ºC干燥至恒重的基準無水碳酸鈉約0.75g，加水50mL使溶解，加甲基紅－溴甲酚綠混合指示液10滴，用本液滴定至溶液由綠色轉變為紫紅色時，煮沸2分鐘，冷卻至室溫，繼續滴定至溶液由綠色變為暗紫色。每1mL鹽酸滴定液（0.5mol/L）相當于26.5mg的無水碳酸鈉，根據本液的消耗量與無水碳酸鈉的取用量，算出本液的濃度，即得。
操作步驟： 取本品約1.5g，精密稱定，置分液漏斗中，加水25mL,乙醚50mL與甲基橙指示液2滴,用鹽酸滴定液(0.5mol/L)滴定，隨滴隨振搖,至水層顯橙紅色；分取水層,置具塞錐形瓶中,乙醚層用水5mL洗滌,洗滌液并入錐形瓶中,加乙醚20mL,繼續用鹽酸滴定液(0.5mol/L)滴定，隨滴隨振搖，至水層顯持續的橙紅色。每1mL的鹽酸滴定液（0.5mol/L）相當于72.06mg的C7H5O2Na。
注1：“精密稱取”系指稱取重量應準確至所稱取重量的千分之一，“精密量取”系指量取體積的準確度應符合國家標準中對該體積移液管的精度要求。
參考文獻： 中華人民共和國藥典，國家藥典委員會編，化學工業出版社，2005年版，二部，p.902。

合成

由甲苯在環烷酸鈷催化劑存在下，以空氣氧化先制取苯甲酸，再以苯甲酸為原料，用碳酸氫鈉中和，活性炭脫色，再經過過濾、干燥、粉碎制得產品。

質量標準

參照國家標準GB 1902-94規定的苯甲酸鈉的質量指標，

苯甲酸

我國現行食品防腐劑主要采用苯甲酸鈉及山梨酸鉀，由于苯甲酸鈉價格便宜，被食品企業廣泛使用。
物理化學性質（萬素英，1998；凌關庭，2003）：

苯甲酸

（Benzoic Acid）
分子式：C6H5COOH
又稱安息香酸，無嗅或略帶安息香氣味，廣泛用作食品防腐劑，天然存在于酸果蔓、梅干、肉桂、丁香中，是一種芳香族酸，還可以作為香料添加。未離解酸具有抗菌活性，在PH值2.5－4.0范圍內，呈最佳活性。毒理學依據：LD 大鼠口服 2530mg．kg-1（bw）50GRAS FDA-21CFR 184.1021ADI 0-5mg．kg-1（bw）（苯甲酸及其鹽的總量，以苯甲酸計）（FAO/WHO，1994）

苯甲酸鈉

（Sodium Benzoate）分子式：C6H5COONa
是苯甲酸的鈉鹽，無嗅或略帶安息香氣味，在酸性食品中能部分轉為有活性的苯甲酸，防腐機理同苯甲酸。由于比苯甲酸納更易溶于水，而且在空氣中穩定，抑制酵母菌和細菌的作用強，因此比苯甲酸更常用。毒理學依據：LD 大鼠口服 4070 mg∕kg （bw）
50GRAS FDA－21CFR 184．23，181．733 ADI 0－5 mg∕kg （bw）（本甲酸及其鹽的總量，以苯甲酸計）（FAO/WHO，1994）

防腐作用機理

苯甲酸類防腐劑是以其未離解的分子發生作用的，未離解的苯甲酸親油性強，易通過細胞膜，進入細胞內，干擾霉菌和細菌等微生物細胞膜的通透性，阻礙細胞膜對氨基酸的吸收，進入細胞內的苯甲酸分子，酸化細胞內的儲堿，抑制微生物細胞內的呼吸酶系的活性，從而起到防腐作用（侯振建，2004）。
苯甲酸是一種廣譜抗微生物試劑，對酵母菌、霉菌、部分細菌作用效果很好，在允許最大使用范圍內，在pH值4．5以下，對各種菌都有抑制作用。

應用和限量

苯甲酸和苯甲酸鈉作為防腐劑在食品加工保藏中被廣泛使用，而在一些國家的部分食品中限量使用。由于在食品中，苯甲酸可以在游離狀態下發揮作用，所以在強酸食品中效果較好。苯甲酸一般在碳酸飲料、醬油、醬類、蜜餞和果蔬飲料等使用，苯甲酸在醬油、飲料中可與對-羥基苯甲酸酯類一起使用而增效。苯甲酸和苯甲酸鈉常用于保藏高酸性水果、果醬、飲料糖漿以及其他酸性食品，可以低溫殺菌合用，起到協同作用 。
苯甲酸和苯甲酸鈉一般只限于蛋白質含量較高的食品。苯甲酸鈉對微生物的作用于苯甲酸相同，可由于是鈉鹽，若要取得與苯甲酸相同的殺菌效果，所需添加量是苯甲酸的1.2倍 。
根據美國 FAO 規定，苯甲酸和苯甲酸鈉可以用于速凍魚條、魚塊、魚餡制品，但并沒有把肉制品列入使用范圍。此外，在以上所列允許使用苯甲酸和苯甲酸鈉的國家中，這兩種添加劑也不作為肉制品推薦使用的防腐劑。

安全性

苯甲酸鈉的急性毒性較小，動物最大無作用計量(MNL)為500mg/kg體重。但其在人體腸道的酸環境下可轉化為毒性較強的苯甲酸。小鼠攝入苯甲酸及其鈉鹽，會導致體重下降、腹瀉、出血、癱瘓甚至死亡。苯甲酸的毒性是通過改變細胞膜的通透性，抑制細胞膜對氨基酸的吸收，并透過細胞膜抑制脂肪酶等酶的活性，是ATP合成受阻實現的。
苯甲酸沒有慢性毒性。大鼠喂食苯甲酸連續8周，結果表明小鼠子代的生長、繁殖和形態沒有異常的變化。其他實驗也表明苯甲酸無蓄積性、致畸、致癌和致突變和抗原作用 。
苯甲酸在動物體內會很快降解，苯甲酸(99%)主要與甘氨酸結合形成馬尿酸，其余與葡萄糖醛酸結合形成1-本家先葡萄糖醛酸 。

毒性比較

其次，我們比較一下苯甲酸和苯甲酸鈉和山梨酸的毒性，表2 是幾種常見的食品添加劑的LD 、ADI、我國國標規定的最大使用量以及價格比較。可以看出，山梨酸和山梨酸鉀的毒性比苯甲酸小，防腐效果比苯甲酸鈉好，更加安全。苯甲酸和苯甲酸鈉的優勢是在空氣中比較穩定，成本較低。但在密封狀態下，山梨酸和山梨酸鉀也很穩定，山梨酸鉀的熱穩定性比較好，分解溫度高達270℃。由于食品添加劑的添加量很小，并不會明顯增加肉制品產品成本。因此，許多國家已經開始逐漸采用山梨酸和山梨酸鉀替代苯甲酸和苯甲酸鈉。
另外，苯甲酸在酸性條件下溶解度較低，如果攪拌不均勻，會出現局部有苯甲酸結晶析出，導致局部產品添加劑超標（侯振建，2004）。苯甲酸還與氯化鈣有拮抗作用，與氯化鈉、異丁酸、葡萄糖酸、半胱氨酸鹽等也有類似作用（葛長榮，2002）。苯甲酸添加后還會使食品產生澀味，甚至會破壞肉制品的風味。因此并不提倡肉制品加工中使用苯甲酸和苯甲酸鈉作為防腐劑添加。
事實上，添加苯甲酸和苯甲酸鈉并不是肉制品唯一的防腐方法。使用天然防腐劑，如采用Nisin、殼聚糖、香辛料提取物等，也能夠達到抑菌保鮮作用，也是肉制品工業的一個發展方向。還可以通過改善加工條件，改進食品包裝，對產品熱處理或輻照殺菌、進行低溫儲藏等等來實現肉制品的防腐保鮮目的。歸根到底，最為重要的還是加強衛生管理，從源頭減少污染。
苯甲酸及其鈉鹽使用范圍與用量（GB2760-2011 食品添加劑使用標準）

其他

添加食品防腐劑的目的是為了改善食品品質、延長保存期、方便加工和保全營養成分。只要按照國家規定的品種范圍和使用量進行添加苯甲酸和苯甲酸鈉，都是允許的，也是安全的。誠然，我國在食品添加劑法律規定上也有些欠缺，作為食品科學工作者面對著公眾對食品安全的空前關注或企業追求利益的壓力，應該本著負責的科學的態度進行論證，而不能憑空想象，隨意曲解食品防腐劑，誤導公眾，導致公眾對現代食品工業失去信心甚至產生恐慌。如果那樣的話，將會使食品工業的發展和食品安全問題的解決陷入被動。
 

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