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[科普中国]-食品添加剂烟酸

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基本性质

白色或浅黄色结晶,或结晶性粉末,无臭或稍带气味,味微酸。等电点为pH4.23-4.25,熔点,234-238℃,λmax在pH1.28-1.30之间都为261.5nm。能溶于水和乙醇,1g烟酸溶于60mL水或80mL乙醇(25℃),1%水溶液的pH值为3.0-4.0;几乎不容易于乙醚,易溶于沸水、沸乙醇已经碱性氢氧化物和碳酸盐的溶液中。无吸湿性,对光、空气和热的稳定性强。在干燥状态下极稳定,水溶液中也相当稳定,在稀酸、稀碱溶液中几乎不分解。与酸盐形成季铵盐,与碱形成羧酸碱金属盐。与重金属盐形成难溶于水的重金属盐,遇硫化氢则又恢复成烟酸。

生产路线试剂氧化法试剂氧化法是发展最早的制备烟酸的方法之一。使用的氧化剂有HNO3、KMnO4或NO2、浓H2SO4或SO3、O3或H2O2等,其中以HNO做氧化剂最为普遍。3-甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶、喹啉以及6-羟基喹啉均可在上述氧化剂作用下生成烟酸。

硝酸氧化法主要是将2-甲基-乙基吡啶(6.4%)和硝酸(33%水溶液)混合通入钛管反应器,控制温度、压力和反应时间,反应产物经浓缩、冷却结晶、离心分离得粗品,在经过活性炭脱色,重结晶得到成品烟酸。反应转化率在99%以上,选择性在95%以上。

氨氧化法氨氧化法主要以3-甲基吡啶和或2-甲基-5-乙基吡啶为原料,在催化剂作用下,与氨和空气的混合物进行高温氧化,生成吡啶腈,然后在碱性条件下水解得烟酸。氧化在固定床或沸腾床中进行,催化剂可以为锑、钒、钛或其氧化物,单独使用或用它们的混合物,也可采用V2O5做催化剂的活性成分,以SiO2-Al2O3为载体制得的催化剂。

该法原料价廉易得,可连续大规模生产。在常压或低压下反应,产率高、纯度高,生产安全可靠,是工业上制备烟酰胺和烟酸广泛采用的工艺方法。

气相氧化法该法是以空气(或富氧空气)做氧化剂,在催化剂的作用下,氧化3-甲基吡啶制得烟酸。该法把3-甲基吡啶气相化与空气一起通入装有催化剂的管式固定床反应器中,通过气固反应进行氧化。所采用的催化剂都为钒的氧化物(V2O5)与铬、锰等过渡金属化合物的组合物,反应温度为350℃。该法由于采用空气做氧化剂,催化剂可长期循环使用,一步氧化到位,无有害废弃物和废液生成,是一种低成本、高效率,可与氨氧化法竞争的具有潜在发展前途的方法。

电化学氧化法以3-甲基吡啶(3-MP)为原料,直接电氧化合成烟酸。3-MP的电化学氧化反应是在电子导体电极与离子导体电解质溶液界面上进行的非均相电子转移反应。电解结束,阳极液经中和回收未反应的3-MP后,再经脱色、过滤、结晶、干燥得烟酸成品。

发展趋势烟酸在医药、食品和饲料上应用广泛,近年来发展较快。目前世界烟酸每年的产量达四万吨。销售量年增长率为6-7%。由于传统的化学合成方法存在产量低、污染严重等弊端,国内外学者一直致力于烟酸合成新工艺的开发。电化学氧化法制备烟酸产品质量好,工艺流程短、产物选择性高、污染小甚至无污染、反应条件温和、工艺过程简单,已成为各国竞相开发的热点。

目前,我国烟酸的生产规模较小,年生产能力较低,工艺落后,成本较高,市场竞争力较低。因此,加强烟酸生产方法、新工艺的研究和开发,降低产品成本,提高生产能力和产量,以满足市场对烟酸日益增长的需求,将是今后我国烟酸行业必然的发展方向。

质量指标

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用途维生素强化剂、发色助剂。

主要用于谷物、面粉、大米、保健食品和粉状食品等。GB 14880-94规定其使用范围及使用量分别:为谷物及其制品,40-50mg/kg;婴幼儿食品,30-40mg/kg;液体及乳饮料,10-40mg/kg。另外,GB 2760-2007规定,可用于软饮料,3.3-10mg/kg;固体饮料,160-330mg/kg;豆奶粉、豆粉,60-120mg/kg,豆浆、豆奶,10-30mg/kg;含乳固体饮料,12.0-15.6mg/kg;即食早餐谷类食品,75-218mg/kg;可可粉及其他口味营养型固体饮料,11-24mg/100g(相应营养型乳饮料按稀释倍数降低使用量);

果汁(果味)型饮料,3.3-15mg/kg;饼干,3-6mg/100g。

本品也可作为肉类制品的发色剂代替部分亚硝酸盐,与维生素C合用,添加量为0.02-0.1%,以保持和增强火腿香肠的色香味。

毒性LD507.0g/kg(大鼠,经口)。

ADI不作特殊规定(EEC,1990)。

GRAS(FDA,§182.5530,2000)。1