工业上如何制乙酸

脱氢醋酸钠的制法是用脱氢醋酸与氢氧化钠固相反应制得。脱氢醋酸为针状或片状晶体，通过乙酰乙酸乙酯在光照或加热发生自缩合反应制得。

【产业链】

【参考质量指标】

项目 指标

含量%（以C8H7NaO4计）≥ 98.0

游离碱符合要求

氯化物%（以HCl计）≤ 0.011

重金属mg/Kg（以Pb计） ≤ 10.0

砷mg/Kg（以As计） ≤ 3.0

水分% ≤ 8.5-10.0

Dehydroacetic Acid

别名 DHA

编码 GB 17.009；INS 265

性状 无色至白色针状或板状结晶或白色结晶粉末。无臭，略带酸味。熔点108~111℃（升华），沸点269.9℃。易溶于固定碱的水溶液，难溶于水，1g约溶于35mL乙醇和5mL丙酮。其脱氢乙酸饱和水溶液pH等于4。

制法

（1）由双乙烯酮在催化剂存在下的惰性溶剂中发生二聚反应制得。

（2）由乙酰乙酸乙酯在碳酸氢钠作用下制得。

质量标准

鉴别方法

（1）取本品0.1g，加水1mL，加1：5水杨醛-乙醇溶液3~5滴和0.5mL氢氧化钠溶液（1+2），在水浴中加热时呈红色。

（2）取本品乙醇溶液（1+100）1mL、加水1mL、酒石酸钾钠溶液（7+50）3滴加乙酸铜试液2滴（取乙酸铜13.3g加乙酸5mL和水195mL溶解）摇匀，生成带红紫色的沉淀。

毒理学依据

1．LD50 大鼠口服1000mg/kg体重。

2．GRAS FDA-21CFR 172.130。

使用 防腐剂。

1．使用注意事项

（1）脱氢乙酸是广谱防腐剂，特别对霉菌和酵母的抑菌能力强，为苯酸钠的2~10倍。

（2）脱氢乙酸电离常数较低，尽管其抗菌活性和水溶液稳定性随pH增高而下降，但在较高pH范围内仍有很好的抗菌素菌效果，当pH大于9时，抗菌活性才减弱。

（3）脱氢乙酸主要是抗酵母菌和霉菌，在高剂量才能抑制细菌。

2．使用范围及用量

（1）我国《食品添加剂使用卫生（GB 2760-1996）规定：脱氢乙酸可用于腐乳、酱菜、原汁桔浆，最大使用量为0.30g/kg。

（2）我国台湾省和日本规定：允许在人造奶油、奶油和干酪三种食品中添加0.5g/kg以下。

（3）美国规定：允许用于处理切块或者去皮南瓜中，最高残留限量为65mg/kg。

（4）前苏联规定：作为杀菌剂用于处理新鲜蔬菜、水果，也用于浸泡包装材料、酿酒。

再用乙醇和乙酸反应。CH3CHO+C2H5OH===浓硫酸===CH3COOC2H5+H2O

脱氢乙酸（DA，Dehydroacetic），别名α,γ-二乙酰基乙酰乙酸，固态呈白色或淡黄色结晶粉末，无臭、无味、熔点108～110℃，沸点270℃，是一种低毒高效防腐、防霉剂。在酸、碱条件下均有一定的抗菌作用，尤其对霉菌的抑制作用最强。是一种有效的消毒剂。

——摘自百度百科

脱氢乙酸结构简式

由上述材料知脱氢乙酸含有碳碳双键，可以与氢气加成。

第二步：乙醛、NAD+、CoASH在一系列酶和辅酶的作用下生成乙酰CoA

第三步：乙酰CoA进入三羧酸循环被氧化为CO2和H2O

2、脱氢乙酸钠是继苯甲酸钠、尼泊金、山梨酸钾之后又一代新的食品防腐保鲜剂，对霉菌、酵母菌、细菌具有很好的抑制作用，广泛应用与饮料、食品、饲料的加工业，可延长存放期，避免霉变损失。其作用机理是有效渗透到细胞体内，抑制微生物的呼吸作用，从而达到防腐防霉保鲜保湿等作用。

3、脱氢乙酸钠盐具有广谱的抗菌能力，对霉菌和酵母的抗菌能力尤强，脱氢乙酸钠盐对引起食品腐败的酵母菌、霉菌作用极强，抑制有效浓度为0.05%-0.1%，一般用量为0.03%-0.05%。

4、主要用于腐乳、酱菜、果酱（最大用量0.3g/Kg）；汤料、糕点和干酪、奶油、人造奶油等（最大用量0.5g/Kg）；在盐渍蔬菜中最大用量为0.3 g/Kg（参见GBP70）。

5、脱氢乙酸钠耐光耐热效果好，而且在食品加工过程中不会分解和随水蒸气蒸发。试验证明脱氢醋酸钠几无毒副作用，安全性高，在食品中使用也不产生不正常的异味，所以近年来脱氢醋酸钠普遍受到食品企业的欢迎，在奶油、汤料（调味料、速食汤料）、面包、蛋糕、糕点、蛋黄派、腐乳酱菜、果浆、浓缩果浆、月饼、馅料、豆沙、莲蓉等广泛应用。

1、气相色谱法

该方法是在GB/T 5009.121-2003《食品中脱氢乙酸的测定》标准方法 上进行改进：将样品酸化后，用乙醚提取脱氢乙酸后浓缩，用气相色谱（附 氢火焰离子化检测器）进行分离测定，与标准系列比较定量。

1.1 实验部分

1.1.1 仪器与主要试剂

气相色谱仪：GC-2010（附氢火焰离子化检测器 FID），日本岛津公司。

脱氢乙酸标准品：纯度≥99.6%，购自美国。

乙醚：色谱纯，重蒸。

丙酮：色谱纯，重蒸。

脱氢乙酸标准工作溶液：准确称取脱氢乙酸标准品50mg，以丙酮溶解 定容于50mL容量瓶中，再以丙酮分别稀释至1μ g/mL、10μ g/mL、40μ g/mL、 80μ g/mL 120μ g/mL、160μ g/mL 200μ g/mL，配制标准工作溶液。

色谱条件：

色谱柱：DB-5 毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μ m）；

分流比：10：1，柱流速1.0mL/min

进样口温度：250℃、检测器温度：300℃、柱温165℃；

气流条件：氢气50mL/min、空气400mL/min、氮气40mL/min。

应用上述色谱条件，脱氢乙酸标准品溶液进样，色谱图如下：

1.1.1 样品处理 称取5～10g 试样（准确至0.0001g），加10mL 饱和氯化钠溶液，2mL 盐酸溶液（1+1）酸化，分别以50mL、20mL、20mL 乙醚提取三次，合并乙 醚层于100mL 容量瓶中定容后，分别用20mL 饱和氯化钠溶液、50mL 碳酸 氢钠溶液（10g/L）各洗涤一次，加10g 无水硫酸钠，室温下放置30min， 取 50mL 在 60℃水浴下用旋转蒸发仪浓缩至近干，用丙酮定容后供气相色谱测定。

1.1 方法讨论

1.1.1 色谱条件的选择

脱氢乙酸用气相色谱法测定，与其他同类功能的防腐剂如山梨酸、苯 甲酸、对羟基苯甲酸酯类都有很好的分离度，且在非极性柱、弱极性柱和 极性柱中都有很好的响应值。但在实验显示，脱氢乙酸在非极性柱中因低 柱温有色谱峰拖尾现象，在极性柱中因柱流失有基线漂移现象，为使定性 定量准确，选用了弱极性柱DB-5。

1.1.1 线性关系

在本实验条件下，脱氢乙酸标准工作液在 0.5～100μ g/mL 范围内与 响应值峰面积有良好的线性关系，相关系数 r=0.99995。脱氢乙酸的最低 检出浓度为0.2μ g/mL。

1.1.1 准确度与精密度

选用含脱氢乙酸的辣椒酱样品，在样品中添加不同浓度的脱氢乙酸标 液，按本方法测定，每一浓度重复测定6 次，取平均值，计算平均回收率 及变异系数，结果见下表。实验结果显示，本方法回收率满意，相对标准 偏差范围小于10%，重复性好，符合检测要求。

加标浓度（mg/kg） 平均回收 率（%） 精密度 RSD（%）

1.0 83.2 6.8

5.0 89.6 5.6

10.0 90.3 4.7

30.0 91.6 3.6 50.0

102.4 3.4

2、液相色谱法

该方法是在GB/T 23377-2009《食品中脱氢乙酸的测定 高效液相色谱 法》标准方法上进行改进：用氢氧化钠溶液提取试样中的脱氢乙酸，经脱 脂、去蛋白处理后，用高效液相色谱紫外检测器测定，与标准系列比较定 量。

2.1 实验部分

2.1.1 仪器与主要试剂

液相色谱仪：LC-1260（二级管阵列检测器 DAD），美国安捷伦公司。

脱氢乙酸标准品：纯度≥99.6%，购自美国。

甲醇：色谱纯。

乙酸铵溶液（0.02mol/L）：分析纯，称取1.54g 乙酸铵用氨水（1+1） 调节pH 至9.0，加水至1000mL 溶液，经0.45μ m 滤膜过滤。

2.1.2 色谱条件

色谱柱：ECOSIL-C18 柱 （5μ m，250mm×4.6mm）；

流动相：甲醇+0.02mol/L 乙酸铵（5+95，v/v）

流速：1.0mL/min

柱温：40℃

检测波长：293nm

应用上述色谱条件，脱氢乙酸标准品溶液进样：

2.1.3 样品处理

称取 5～10g 试样（准确至 0.0001g），加 50mL 水，用氢氧化钠溶液 （8g/L）调节 pH 至 7.2，加入 5mL 乙酸锌溶液（220g/L），5mL 亚铁氰化 钾溶液（106g/L），超声提取 40min，定容至 100mL，静置 30min 过 0.45 μ m 滤膜，供液相色谱测定。

2.2 方法讨论

2.2.1 色谱条件选择

在GB/T 23377-2009 国标方法中，流动项的选择为甲醇+0.02mol/L 乙 酸铵（10+90，v/v）。在实际样品的检测中，考虑到食品中其他添加剂对 于脱氢乙酸检测（如山梨酸、糖精钠等）的影响，能过对不同比例流动相 的实验，发现流动相比例为甲醇+0.02mol/L 乙酸铵（5+95，v/v）优于国标方法条件。

2.2.2 线性关系

在本实验条件下，脱氢乙酸标准工作液在 0.5～100μ g/mL 范围内与 响应值峰面积有良好的线性关系，相关系数 r=0.99999。脱氢乙酸的最低 检出浓度为0.1μ g/mL。

2.2.3 准确度与精密度

参照 1.2.3，选用同一辣椒酱样品，按本方法测定，做加标实验，每 一浓度重复测定6 次，结果见下表。实验结果显示，本方法回收率满意， 相对标准偏差范围小于10%，重复性好，符合检测要求。

3、气相色谱质谱联用法

目前尚无气相色谱质谱联用测定食品中脱氢乙酸的国标方法，根据本实验室进行实验建立的方法：试样经乙醚提取，用气相色谱进行分离，特征离子峰进行定性定量。

3.1 实验部分

3.1.1 仪器与主要试剂

气质联用仪：GCMS-7890A-5975C，美国安捷伦公司。

脱氢乙酸标准品：纯度≥99.6%，购自美国。

正已烷：分析纯。

乙醚：色谱纯，重蒸。

脱氢乙酸标准工作溶液：准确称取脱氢乙酸标准品50mg，以乙醚溶解 定容于50mL容量瓶中，再以乙醚分别稀释至1μ g/mL、10μ g/mL、40μ g/mL、 80μ g/mL 120μ g/mL、160μ g/mL 200μ g/mL，配制标准工作溶液。

3.1.2 色谱条件

载气：高纯氦气（99.999%）；

色谱柱：DB-5MS 毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μ m）；

柱流速：1.0 mL/min；

汽化室温度：250℃、柱温程序：初始温度 150℃，保持 0.5min，以 10℃/min 速率升温至180℃，保持6min。

3.1.3 质谱条件

传输线温度：220℃；离子源温度：200℃；离子化方式：EI；电子能 量：70eV；延迟时间 2.0 min；

检测方式：全扫描，质量范围：m/z 25～ 300。

应用上述质谱条件，脱氢乙酸标准品溶液进样，

质谱图如下：

3.2.1 样品处理 称取5～10g 试样（准确至0.0001g），加35mL 水、2mL 氢氧化钠溶液 （20g/L），超声提取20 min，用水定容至50mL，加10mL 正己烷提取一次， 弃去正己烷层，再加1mL 盐酸（1+1）酸化，准确加入10mL 乙醚振摇5min， 静置10min，取上清液供质谱测定。

3.2 方法讨论

3.2.1 质谱条件的选择 根据脱氢乙酸在气相色谱上的良好响应情况，用质谱测定时，仍选用 的弱极性柱 DB-5MS 柱。检测方式选择全扫描、选择离子扫描皆可，本文选择了全扫描。

3.2.2 线性关系

在本实验条件下，脱氢乙酸标准工作液在 0.5～100μ g/mL 范围内与 响应值峰面积有良好的线性关系，相关系数 r=0.99997。脱氢乙酸的最低 检出浓度为0.2μ g/mL。

3.2.3 准确度与精密度 选用同一辣椒酱样品，按本方法测定，做加标实验，每一浓度重复测 定6 次，结果见下表。实验结果显示，本方法回收率满意，相对标准偏差 范围小于10%，重复性好，符合检测要求。

4、结论探讨的三种方法，分离度好，回收率较好，都是食品中脱氢乙酸 含量的良好检测方法。相比较而言，气相色谱法与干扰物质的分离度好， 但样品前处理较复杂；液相色谱法样品前处理简便，特征峰定性较差；气 相色谱质谱联用法样品前处理较气相色谱法简便，定性较色谱更精准。 引用文件： GB/T 5009.121-2003《食品中脱氢乙酸的测定》； GB/T 23377-2009《食品中脱氢乙酸的测定 高效液相色谱法》。

脱氢乙酸钠即脱氢醋酸钠的安全性高，严格按标准剂量添加则对人体无害。

脱氢乙酸钠是联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)认可的一种安全型食品防霉、防腐保鲜剂，是继苯甲酸钠、尼泊金、山梨酸钾之后，新一代的食品防腐剂。

脱氢乙酸钠在体内无残留，在新陈代谢中逐渐降解为乙（醋）酸，因而对人体无害。目前证实，其长期接触不会对皮肤造成刺激性的伤害，同时不影响食品口感和风味。

脱氢乙酸钠耐光耐热效果好，而且在食品加工过程中不会分解和随水蒸气蒸发。

脱氢乙酸是广谱防腐剂，特别对霉菌和酵母的抑菌能力强，为苯酸钠的2到10倍。