BENZOESAN POTASU: BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI, PRODUKCJA, ZASTOSOWANIA - CHEMIA

Benzoesan jest związkiem organicznym, składający się z jonu potasowego K ⁺ i jonów bezoesanowych C ₆ H ₅ COO ^- . Jego wzór chemiczny to C ₆ H ₅ GOTOWANIE lub wzór skondensowany C ₇ H ₅ KO ₂ . Jest to biała krystaliczna substancja stała. Jest higroskopijny, co oznacza, że pochłania wodę z powietrza.

Wodne roztwory benzoesanu potasu są lekko zasadowe. W środowisku kwaśnym jon benzoesanowy (C ₆ H ₅ COO ^- ) ma tendencję do przyjmowania protonu i przekształcania się w kwas benzoesowy (C ₆ H ₅ COOH).

Benzoesan potasu C ₆ H ₅ COOK stały. W. Oelen. Źródło: Wikimedia Commons.

Benzoesan potasu jest stosowany jako konserwant żywności, zwłaszcza gdy pożądane jest, aby były one wolne od sodu (Na). Zapobiega psuciu się żywności przez mikroorganizmy.

Znajduje zastosowanie między innymi w wędlinach, przetworzonych napojach bezalkoholowych i produktach piekarniczych. Zapewne jego działanie konserwujące zawdzięcza kwasowi benzoesowemu (C ₆ H ₅ COOH), który powstaje przy niskim pH, co zapobiega rozmnażaniu się grzybów i bakterii.

Chociaż benzoesan potasu jest zatwierdzony przez organizacje zdrowotne, zaleca się, aby nie nadużywać jego stosowania, ponieważ stwierdzono, że może wpływać na płody myszy.

Struktura

Benzoesan potasu jest solą organiczną, czyli solą kwasu karboksylowego, podobnie jak sól potasowa kwasu benzoesowego. Składa się on z K +, kation potasowy i C ₆ H ₅ COO ^- benzoesan anionu .

Anion benzoesanowy C ₆ H ₅ COO ^- tworzony jest przez pierścień benzenowy C ₆ H ₅ - i grupę karboksylanową –COO ^- .

Struktura chemiczna benzoesanu potasu. Edgar181. Źródło: Wikimedia Commons.

Wiązanie między tymi dwoma jonami jest silnym wiązaniem elektrostatycznym, które utrzymuje je w sieci krystalicznej.

Struktura 3D benzoesanu potasu. Czarny = węgiel; biały = wodór; czerwony = tlen; fioletowy = potas. Claudio Pistilli. Źródło: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

Benzoesan potasu
Sól potasowa kwasu benzoesowego

Nieruchomości

Stan fizyczny

Krystaliczne białe ciało stałe.

Waga molekularna

160,212 g / mol

Rozpuszczalność

Rozpuszczalny w wodzie.

pH

Wodne roztwory benzoesanu potasu są lekko zasadowe.

Właściwości chemiczne

Jest higroskopijny, to znaczy jest ciałem stałym, łatwo wchłaniającym wodę z otoczenia.

Wiązanie między jonem potasu K ⁺ a jonem benzoesanowym C ₆ H ₅ COO ^- podobnie jak w większości związków jonowych można pokonać jedynie przez wysoką temperaturę lub bardzo polarny rozpuszczalnik, taki jak woda.

Anion benzoesanowy C ₆ H ₅ COO ^- jest średnio zasadowy, z wyraźną tendencją do łączenia się z protonami. Reaguje z wodą przyjmując proton H ^+, tworząc kwas benzoesowy (C ₆ H ₅ COOH), co prowadzi do wzrostu stężenia jonów OH ^- .

C ₆ H ₅ COO ^- + H ₂ O ⇔ C ₆ H ₅ COOH + OH ^-

Z tego powodu wodne roztwory benzoesanu potasu są lekko zasadowe.

Otrzymywanie

W celu przygotowania benzoesanu potasu kwas benzoesowy (C ₆ H ₅ COOH) zobojętnia się węglanem potasu (K ₂ CO ₃ ) w minimalnej ilości wody w celu uzyskania klarownego roztworu, z którego krystalizuje sól.

2 C ₆ H ₅ COOH + K ₂ CO ₃ → 2 C ₆ H ₅ COO ^- K ⁺ + H ₂ O + CO ₂ ↑

Następnie wykrystalizowaną sól benzoesanu potasu przemywa się kilkakrotnie eterem i suszy.

Aplikacje

W przemyśle spożywczym

Benzoesan potasu jest szeroko stosowany jako środek przeciwdrobnoustrojowy do konserwowania napojów, produktów owocowych, wyrobów piekarniczych i innych produktów spożywczych.

Niektóre produkty piekarnicze mogą zawierać benzoesan potasu. Autor: Andrew Martin. Źródło: Pixabay.

Jest to środek konserwujący żywność, zdolny do zahamowania, spowolnienia lub spowolnienia procesu fermentacji, zakwaszania lub psucia żywności przez niektóre grzyby i bakterie.

Według Agencji Ochrony Środowiska lub EPA benzoesan potasu został zweryfikowany jako związek o niewielkim znaczeniu dla zdrowia ludzkiego.

Przeciw grzybom

Jest środkiem przeciwgrzybiczym, ponieważ może je zniszczyć, hamując ich zdolność do wzrostu lub rozmnażania. Nie jest fungicydem dla tkanek ciała zwierząt lub ludzi, ale inhibitorem, który spowalnia lub spowalnia wzrost grzybów w żywności lub napojach.

Niektóre rodzaje pleśni wytwarzają substancje zwane aflatoksynami, które stanowią zagrożenie zarówno dla ludzi, jak i zwierząt, ponieważ są toksyczne, mogą powodować raka i mutacje.

Większość pleśni jest hamowana przy stężeniach 0,05-0,10% benzoesanu potasu. Skuteczność tego zależy od pH, ponieważ przy niższym pH jest bardziej skuteczny jako środek przeciwgrzybiczy.

Przetworzone napoje gazowane mogą zawierać benzoesan potasu. Autor: Lisakara. Źródło: Pixabay.

Dzieje się tak, ponieważ działanie przeciwgrzybicze faktycznie tkwi w kwasie benzoesowym C ₆ H ₅ COOH, który jest sprzężonym kwasem benzoesanu potasu. Kwas ten powstaje przy niskim pH, to znaczy w obecności dużej ilości jonów wodorowych H ⁺ :

Benzoesan potasu + Jony wodoru → Kwas benzoesowy + Jony potasu

C ₆ H ₅ GOTOWANIE + H ⁺ → C ₆ H ₅ COOH + K ⁺

Według niektórych badaczy jego skuteczność wynika po części z rozpuszczalności kwasu benzoesowego w błonie komórkowej mikroorganizmu. Ten rodzaj kwasu zwiększa przepływ protonów przez tę membranę.

Powoduje to zakłócenie lub dezorganizację pewnych funkcji komórki grzyba.

Przeciw bakteriom

Jest to środek, który działa przeciwko niektórym bakteriom. Jest dodawany do żywności, takiej jak przetworzone kiełbasy, przetworzone szynki (gotowe do spożycia) i niektóre napoje.

Został przetestowany pod kątem Listeria monocytogenes, bakterii, która może zabijać ludzi spożywających zanieczyszczoną nią żywność. Wywołuje między innymi gorączkę, wymioty i biegunkę.

Stwierdzono, że żywność poddana działaniu benzoesanu potasu i skażona Listeria musi być przechowywana w temperaturze poniżej -2,2 ° C, aby ta bakteria nie rozmnażała się.

Hot dogi i inne nadziewane mięso mogą zawierać benzoesan potasu. Autor: Nie wolno sprzedawać moich zdjęć w StockAgencies. Źródło: Pixabay.

Z drugiej strony, próbowano zintensyfikować działanie benzoesanu potasu na bakterie poprzez zastosowanie promieniowania elektronowego, ale stwierdzono, że powstaje benzen C ₆ H ₆ , który jest związkiem toksycznym.

Dlatego chociaż żywność zawiera benzoesan potasu, zaleca się, aby przed spożyciem była gotowana w wysokiej temperaturze, aby wyeliminować wszelkie zagrożenia wynikające z obecności bakterii chorobotwórczych.

W różnych zastosowaniach

Według konsultowanych źródeł benzoesan potasu jest również używany w klejach i środkach wiążących do różnych zastosowań. Dodawany jest do papierosów i tytoniu lub jest związany z ich wytwarzaniem.

Znajduje zastosowanie w produktach higieny osobistej, takich jak kosmetyki, szampony, perfumy, mydła, płyny itp. Jest również częścią farb i powłok.

Negatywne skutki spożywania pokarmów z benzoesanem potasu

Niektórzy badacze odkryli, że benzoesan potasu ma szkodliwy wpływ na płody myszy.

Chociaż nie zaobserwowano żadnego wpływu na dorosłe myszy narażone na benzoesan potasu, stwierdzono wady rozwojowe w oczach płodów oraz wyraźny spadek masy i długości małych ciał płodów myszy.

Z doświadczeń laboratoryjnych wynika, że na płody myszy może mieć wpływ benzoesan potasu spożywany przez matkę. Autor: Tibor Janosi Mozes. Źródło: Pixabay.

Oznacza to, że płody są bardziej wrażliwe na benzoesan potasu niż dorosłe myszy.

Bibliografia

Mandal, PK i wsp. (1978). Zachowanie lepkości kwasu benzoesowego i jonów benzoesanowych w roztworze wodnym. Journal of Solution Chemistry, tom 7, nr 1, 1978. Odzyskany z link.springer.com.
Rusul, G. i Marth, EH (1987). Wzrost i produkcja aflatoksyny przez Aspergillus parasiticus NRRL 2999 w obecności bnezoanu potasu lub sorbinianu potasu i przy różnych początkowych wartościach pH. J Food Prot. 1987; 50 (10): 820–825. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
Lu, Z. i in. (2005). Hamujące działanie soli kwasów organicznych do zwalczania Listeria monocytogenes na parówkach. J Food Prot.2005; 68 (3): 499–506. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
Zhu, MJ i in. (2005). Wpływ składników przeciwdrobnoustrojowych i napromieniowania na przeżywalność Listeria monocytogenes i jakość szynki gotowej do spożycia z indyka. Poult Sci.2005; 84 (4): 613-20. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
Amerykańska Narodowa Biblioteka Medyczna. (2019). Benzoesan potasu. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
Afshar, M. i in. (2013). Teratogenne skutki długotrwałego spożycia benzoesanu potasu na rozwój oczu u myszy płodowych Balb / c. Iran J Basic Med Sci.2013; 16 (4): 584–589. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
Lide, DR (redaktor) (2003). Podręcznik chemii i fizyki CRC. 85 ^th CRC Press.
Morrison, RT i Boyd, RN (2002). Chemia organiczna. 6th Edition. Prentice-Hall.

BENZOESAN POTASU: BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI, PRODUKCJA, ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2025