Ізовалеріанова кислота, також відома як 3-метилмасляна кислота. Молекулярна формула C5H10O2, CAS 503-74-2, відносна молекулярна маса 102,13. Відносна щільність 0,9286. Температура плавлення -29,3 градуса. Температура кипіння 176,7 градусів. Показник заломлення 1,4033. Температура спалаху 70 градусів. Розчиняють у воді (1/24), етанолі, ефірі, хлороформі. Мишам підшкірно вводили LD501150 мг/кг. Натуральні продукти містяться в ефірних оліях, таких як олія валеріани, ванільна олія, олія хмелю, олія лаврового листа та олія орхідеї, а також у листі лимона та тютюні. З’являється неприємний кислуватий запах, а також різкий запах поту, безбарвна в’язка рідина. Це важлива сировина для виробництва складних ефірів, які містяться в олії валеріани та олії хмелю.
Традиційне промислове виробництво часто використовує фазовий каталіз і методи поетапного окислення для приготування продукту, але обидва методи вимагають використання солей важких металів, які можуть спричинити забруднення навколишнього середовища. Тому вибір шляху синтезу окислення зеленого спирту має велике значення. Використання О2 як окислювача для окислення спирту під дією каталізатора має такі переваги, як висока ефективність використання атомів і екологічність. Гомогенні каталізатори, такі як Pd і Ru, були описані для окислення спирту, але цей процес вимагає високих умов виробництва в органічних розчинниках і високих -тисків. У той же час гомогенні каталізатори мають такі недоліки, як важке розділення та відновлення.

|
|
|
|
Хімічна формула |
C5H10O2 |
|
Точна маса |
102 |
|
Молекулярна маса |
102 |
|
m/z |
102 (100.0%), 103 (5.4%) |
|
Елементний аналіз |
C, 58.80; H, 9.87; O, 31.33 |

Ізовалеріанова кислота(хімічна назва 3-метилмасляна кислота), як жирна кислота з коротким ланцюгом, показала широке застосування у сфері хлібобулочних виробів завдяки своїм унікальним хімічним і сенсорним властивостям. Його використання не обмежується регулюванням смаку, але поширюється на кілька вимірів, таких як підвищення стабільності продукту, оптимізація процесу та функціональні інновації.
Основне використання: покращення смаку та сенсорна оптимізація
1. Основні інгредієнти сиру та вершкової есенції
Це одна з основних сировинних матеріалів для приготування сирної есенції. Він природним чином міститься в рослинних ефірних оліях, таких як олія валеріани та олія хмелю. Він може точно імітувати аромат бродіння зрілого сиру, співпрацюючи з масляною кислотою, капроновою кислотою та іншими компонентами. У кремовій есенції він поєднується з складними ефірами (такими як етил-ізовалерат), щоб утворити сильну молочну основу, надаючи продукту легке відчуття прогірклості та посилюючи рівень смаку. Наприклад, додавання сирної есенції, що містить цю речовину, до французького хліба може надати серцевині хліба м’який сирний смак, а скоринка утворить привабливий карамелізований аромат завдяки летким компонентам есенції.
2. Мікроприкрашання фруктової есенції
Хоча він має збудливий і прогірклий запах, у розбавленому вигляді (у концентрації нижче 14 мг/кг) він може створювати солодкий та освіжаючий аромат фруктів, таких як яблука та банани. У випічці його часто використовують як допоміжну есенцію, до якої додають ванілін, лімонен та інші інгредієнти для посилення автентичності фруктового смаку. Наприклад, у торті з полуничним смаком ізовалеріана може нейтралізувати солодке та жирне відчуття штучної есенції, роблячи аромат полуниці ближчим до натурального фруктового; У макаронах зі смаком банана він діє синергетично з ізоаміл-ізовалератом, щоб підсилити аромат зрілих бананів.

3. Смак алкогольних напоїв поширюється на випічку
Це побічний продукт процесу бродіння алкогольних напоїв, таких як пиво та вино, і його вміст безпосередньо впливає на смаковий баланс вина. У сфері випічки ця характеристика змінюється шляхом додавання незначних кількостей ізовалеріану (0,5-2 мг/кг), який може імітувати складний аромат алкогольного бродіння та створювати інноваційні продукти, такі як пивний хліб, шоколадний пиріг із червоним вином тощо. Наприклад, у традиційному німецькому пивному хлібі він працює разом із солодовим екстрактом, утворюючи унікальний солодовий аромат; Французький шоколадний пиріг з червоним вином підсилює фруктовий аромат червоного вина та насиченість шоколаду завдяки реакції етерифікації ізовалеріанової та какао-масла.
Механізм дії: функціональна реалізація обумовлена хімічними властивостями
1. Відрегулюйте значення рН за допомогою кислотно-лужної реакції
Його значення pKa становить 4,82, що вказує на органічну кислоту середньої сили. Під час процесу випікання він може проходити реакцію нейтралізації з лужними компонентами в тісті, такими як бікарбонат натрію, з утворенням ізовалерату натрію. Ця реакція не тільки регулює значення рН тіста, сприяє утворенню білкової сітки, але також вивільняє вуглекислий газ, щоб сприяти розширенню тіста. Наприклад, додавання ізовалеріану до содових крекерів може покращити розтяжність тіста та зробити текстуру печива більш хрусткою.
2. Реакція етерифікації генерує попередники смаку
Реакція естерифікації відбувається зі спиртами (такими як етанол і пропанол) в умовах нагрівання, утворюючи складноефірні сполуки ізовалерату (такі як етил-ізовалерат і пропілізовалерат). Ці ефіри мають меншу летючість і більш тривалий аромат, що робить їх ключовими для збереження аромату випічки. Наприклад, під час випікання торта він реагує з незначними кількостями етанолу в тісті, утворюючи етил-ізовалерат, що дозволяє торту зберігати насичений фруктовий аромат навіть після охолодження.
3. Інгібування мікробів подовжує термін зберігання
Кисле середовище може пригнічувати ріст мікроорганізмів, таких як цвіль і дріжджі. Додавання 0,1-0,5% ізовалеріану до хліба може збільшити термін його зберігання на 3-5 днів, особливо підходить для зберігання в умовах високої температури та високої вологості. Наприклад, в кліматичних умовах Південно-Східної Азії традиційний хліб часто псується через мікробне забруднення. Після його додавання його консервуючий ефект значно кращий, ніж у традиційних консервантів (таких як пропіонат кальцію).
Приклад застосування: практичне дослідження від традицій до інновацій
1. Традиційна випічка: Удосконалення французьких багетів
Традиційний французький багет готується з пшеничного борошна, води, дріжджів і солі з єдиним смаком. У сучасному вдосконаленому варіанті пекарі додають 0,2%ізовалеріанової кислотидо тіста, щоб імітувати кислий аромат, який утворюється в результаті природного бродіння, одночасно зменшуючи кількість дріжджів, що використовуються для зменшення алкогольного присмаку. Експериментальні дані показують, що кислотність (pH) хліба знизилася з 5,8 до 5,2 після додавання, оцінка аромату зросла на 40%, а сприйняття споживачами значно покращилося.
2. Здорова випічка: розробка цільнозернового хліба з низьким вмістом цукру
Цільнозерновий хліб часто має грубу консистенцію та м’який смак через високий вміст клітковини. Додавши складну есенцію ізовалеріану (0,3%) та ізоаміл ізовалерату (0,1%), дослідники успішно замаскували гіркуватий смак цільнозернового борошна та імітували аромат вершкового масла. У сліпому тесті оцінка смаку цільнозернового хліба з есенцією була такою ж, як і звичайного білого хліба, тоді як вміст цукру було знижено на 30%.
3. Функціональна випічка: інновації в пробіотичному хлібі
Пробіотичний хліб має підтримувати активність бактерій під час високо-температурного випікання, але традиційні методи можуть легко призвести до загибелі бактерій. Останні дослідження інкапсулюють ізовалеріану (0,5%) разом з пробіотиками (такими як молочнокислі бактерії) в мікрокапсулах, використовуючи її кисле середовище для пригнічення метаболізму бактеріальних клітин при кімнатній температурі. У той же час його продукти реакції етерифікації (такі як етил-ізовалерат) можуть утворювати захисну плівку, зменшуючи пошкодження високої температури для бактеріальних клітин. Експерименти показали, що ця технологія може збільшити виживаність пробіотиків з 30% до 85%.

Отримують окисленням ізоамілового спирту або ізоамілового альдегіду. У воду додають перманганат калію, карбонат натрію, ізоаміловий спирт, перемішують і підвищують температуру до 50-70 градусів, реагують 3 години, фільтрують і промивають марганцевий шлам гарячою водою. З’єднайте та відфільтруйте розчин Chemicalbook, промийте та сконцентруйте. Охолодіть до 40 градусів, повільно додайте сірчану кислоту до pH 2-3, дайте їй постояти, відокремте масляний шар, фракціонуйте, зберіть фракцію 173-176 градусів і отримуйте ізовалерієву кислоту з виходом 48%.
1. Огляд принципів і кроків реакції
Процес синтезуванняізовалеріанової кислоти(3-метилмасляна кислота) з ізоамілового спирту (3-метил-1-бутанолу) є переважно реакцією окислення, в якій гідроксильна група (-ОН) ізоамілового спирту окислюється до карбоксильної групи (-СООН). Ця реакція зазвичай використовує перманганат калію (KMnO4) як окислювач, оскільки він може ефективно окислювати спиртові сполуки за відповідних умов. Крім того, можна додавати карбонат натрію (Na2CO3) або інші буферні агенти для регулювання кислотності та лужності реакційної системи та сприяння прогресу реакції.
Весь процес синтезу можна умовно розділити на наступні етапи:
Приготування та змішування реагентів:Додайте ізоаміловий спирт, перманганат калію та карбонат натрію (або відповідний буфер) у певній пропорції в реакційну посудину та додайте відповідну кількість води як розчинника.
Хід реакції:Нагрівають реакційну суміш до 50-70 градусів при перемішуванні і витримують цю температуру 3 години. Під час цього процесу ізоаміловий спирт поступово окислюється до ізовалерієвої кислоти перманганатом калію.
Лікування після реакції:Після завершення реакції утворений марганцевий шлам (головним чином осад оксиду марганцю) видаляють шляхом фільтрації, а осад на фільтрі промивають гарячою водою для видалення реагентів або продуктів, що приєдналися до нього.
Вилучення та очищення продукту:Після об'єднання фільтрату проводять операції промивання та концентрування для видалення розчинника та збагачення продукту. Потім ізовалерієву кислоту осаджували, регулюючи значення рН розчину, і продукт додатково очищали за допомогою операцій відділення рідини та дистиляції.
2. Детальні кроки та хімічні рівняння
(1) Приготування та змішування реагентів
Підготовка сировини:
Зважте відповідну кількість ізоамілового спирту, перманганату калію та карбонату натрію (або виберіть інші буферні агенти відповідно до потреб експерименту). Будь ласка, зверніть увагу, що перманганат калію є сильним окислювачем, тому з ним слід поводитися обережно та уникати контакту з легкозаймистими матеріалами.
Змішування:
Послідовно додайте ізоаміловий спирт, перманганат калію та карбонат натрію (або буферний агент) у реакційну посудину, що містить відповідну кількість води, і ввімкніть мішалку для повного перемішування компонентів.
(2) Реакція триває
можна записати основне рівняння реакції:
CH3CH2CH (CH3) CH2OH+KMnO4 → CH3CH2CH (CH3) COOH+Mn2++інші продукти
Опалення:
При помішуванні нагрійте реакційну суміш до 50-70 градусів. Цей діапазон температур вибирається на основі експериментальних умов і властивостей реагентів, щоб забезпечити плавну реакцію та уникнути непотрібних побічних реакцій.
Рівняння реакції:
В умовах нагрівання ізоаміловий спирт окислюється до ізовалерієвої кислоти перманганатом калію. Ця реакція є складним процесом окислення, що включає кілька проміжних етапів і продуктів, але для спрощення опису.
Слід зазначити, що це рівняння не повністю відображає всі проміжні та -побічні продукти, які можуть утворитися під час процесу реакції. Насправді перманганат калію проходить кілька етапів відновлення під час окислення спиртових сполук, зрештою утворюючи такі продукти, як іони марганцю (такі як Mn 2+) і кисень. У той же час також можуть бути неповністю прореагував ізопентанол, продукти розкладання перманганату калію (такі як діоксид марганцю) і сольові сполуки, що утворюються в результаті регулювання рН карбонату натрію в реакційній системі.
(3) Обробка після реакції
Фільтрація:
Після завершення реакції охолодіть реакційну суміш до кімнатної температури та видаліть утворений марганцевий осад шляхом фільтрації. Марганцева грязь - це в основному осадження оксидів марганцю, які можна відокремити від розчину фільтрацією.
прання:
Промийте осад на фільтрі гарячою водою, щоб видалити будь-які реагенти або продукти, що приєдналися до нього. Цей крок допомагає підвищити чистоту продукту та зменшити труднощі подальшої обробки.
(4) Екстракція та очищення продукту
Об’єднати фільтрат:
Змішайте відфільтрований фільтрат у чисту ємність.
Поділ:Відокремте шар олії від шару води через ділильну воронку. Нафтовий пласт в основному містить ізовалерієву кислоту та інші органічні домішки, нерозчинні у воді.
Промивання та концентрація:
Промийте об'єднаний фільтрат для видалення залишкових домішок і сольових сполук. Потім розчинник (такий як вода) видаляють за допомогою операції концентрування у випарюванні для збагачення продукту ізовалерієвою кислотою.
Відрегулюйте значення pH:
Додайте відповідну кількість сірчаної кислоти (або інших кислотних речовин) до концентрованого розчину, щоб довести значення рН розчину до 2-3. Ця стадія полягає в осадженні ізовалерієвої кислоти у вигляді масляного шару. Через нерозчинність у воді в кислих умовах ізовалерієва кислота буде плавати над розчином у вигляді масляного шару.
Очищення дистиляцією:
Відокремлений масляний шар піддають операції дистиляції для подальшого очищення ізовалерієвої кислоти. Завдяки специфічній температурі кипіння ізовалерової кислоти (приблизно 173-176 градусів), чистаізовалеріанової кислотиможна отримати дистиляцією та збором фракцій у цьому діапазоні температур.
FAQ
Чим пахне ізовалеріанова кислота?
IVA часто описується як такий, що має ароматсир, спітнілі шкарпетки, рибний соус або запах тіла.
Для чого використовується ізовалеріанова кислота?
Ізовалеріанова кислота, також відома як 3-метилбутанова кислота, зазвичай використовується длясинтезу естерів і як будівельний блок в органічних реакціях.
Як по-іншому називають ізовалеріанову кислоту?
Ізовалеріанова кислота, також відома як3-метилбутанова кислота або -метилмасляна кислотаявляє собою-алкілкарбонову кислоту з розгалуженим ланцюгом із хімічною формулою (CH3)2CHCH2CO2H.
Яке походження ізовалеріанової кислоти?
Ізовалеріанова кислота євиробляється в товстій кишці кишковими бактеріями шляхом бродіння амінокислот (наприклад, лейцину). Його також можна поглинати з харчових джерел.
Популярні Мітки: кислота ізовалеріанова cas 503-74-2, постачальники, виробники, фабрика, опт, купити, ціна, оптом, продаж






