苯甲酸钠

苯甲酸钠

化学物品
苯甲酸钠(化学式:C6H5CO2Na),E编号E211,是苯甲酸的钠盐。苯甲酸钠属于酸性防腐剂在酸性环境下防腐效果较好,是很常用的食品防腐剂,有防止变质发酸、延长保质期的效果,在世界各国均被广泛使用。然而近年来对其毒性的顾虑使得它的应用受限,有些国家如日本已经停止生产苯甲酸钠,并对它的使用作出限制。苯甲酸钠大多为白色颗粒,无臭或微带安息香气味,味微甜,有收敛性;易溶于水(常温)53.0g/100ml左右,PH在8左右。苯甲酸钠也是酸性防腐剂,在碱性介质中无杀菌、抑菌作用;其防腐最佳PH是2.5-4.0,在PH5.0时5%的溶液杀菌效果也不是很好。苯甲酸钠亲油性较大,易穿透细胞膜进入细胞体内,干扰细胞膜的通透性,抑制细胞膜对氨基酸的吸收;进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储,并抑制细胞的呼吸酶系的活性,阻止乙酰辅酶A缩合反应,从而起到食品防腐的目的。
    中文名:苯甲酸钠 外文名: 别名:E211、苯酸钠、安息香酸钠、苯甲酸钠盐 化学式:C7H5NaO2 分子量: CAS登录号: EINECS登录号: 熔点:> 300 °C℃ 沸点:249.3℃ 水溶性: 密度:1.44 g/cm3 外观:白色结晶或颗粒,或无色粉末 闪点:111.4℃ 应用: 安全性描述: 危险性符号: 危险性描述: UN危险货物编号: CN危险货物编号: 英文名:Sodium benzoate CAS号:532-32-1 SMILES:O=C([O-])C1=CC=CC=C1.[Na+] RTECS:208-534-8 摩尔质量:144.1032 溶解度(水):soluble 主要危害:苯甲酸盐类防腐剂(苯甲酸钠、苯甲酸钾)可以与维生素C反应生成具有致癌性的苯

基本介绍

沸点:249.3°Cat760mmHg

产品规格:工业级、食品级

分子量:144

性状:白色颗粒或结晶性粉末。无气味,有甜涩味。

用途:化学分析用试剂;用于医药工业和植物遗传研究。

苯甲酸又称为安息香酸,故苯甲酸钠又称安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水,在空气(特别是热空气)中微挥发,有吸湿性,大约常温下0.34g/100ml;但溶于热水;也溶于乙醇、氯仿和非挥发性油。在使用中多选用苯甲酸钠;苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能都差不多。

危险属性

危险品标志Xi

危险类别码36/37/38-62-63-68

安全说明24/25-36-26

WGKGermany1

RTECS号DH6650000

海关编码29163100

毒害物质数据532-32-1(HazardousSubstancesData)

研究历史

1870年,英国科学家H.Fleck在寻求一种酸来代替熟知的水杨酸时,第一次描述了苯甲酸的防腐作用,他确立了这种物质的防腐作用,由于当时对于苯甲酸钠的安全性研究并不深入,而且生产技术不够成熟,直到20世纪初才首次用于食品防腐,此后因为价格低廉成为全世界使用最多的防腐剂之一。

物质特性

物化性质

1.含量:≥99.5%

2.外观:合格

3.水不溶物:0.01

4.碱度:合格

5.氯化物:0.01

6.硫酸盐:0.005;

7.铁:0.0005

8.重金属(以Pb计):0.0005

苯甲酸钠是用于内服液体药剂的防腐剂,用量过多会对人体肝脏产生危害,甚至致癌。根据GB2760—1996国家卫生标准规定,在肉制食中不得使用苯甲酸钠。

“苏丹红”事件发生后,各种食品添加剂随之引起了公众的极大关注而被频频“曝光”。根据我国GB2760-1996《食品添加剂使用卫生标准》规定,在肉制品中,食品防腐剂苯甲酸和苯甲酸钠不得检出。但是有些报道,如“苯甲酸和苯甲酸钠在肉制品中是强制禁止使用的,因为有毒”,“苯甲酸含有苯,苯是致癌物质”等等,这些报道是否准确科学?

本文通过介绍苯甲酸和苯甲酸钠的理化性质、防腐机理、毒性试验及其在人体内的解毒机理,以及国外对这两种防腐剂的使用情况,旨在为探讨苯甲酸和苯甲酸钠能否在肉制品中添加使用提供参考依据。

理化性质

CAS:65-85-0

分子式:C7H6O2

分子量:122.12

熔点:122-123℃

性质描述:苯甲酸为鳞片状或针状结晶,具有苯或甲醛的气味,易燃。相对密度1.2659。熔点122.4℃,沸点249℃,折射率1.504。蒸气易挥发。闪点(闭杯)121-123℃。微溶于水,溶于乙醇、甲醇、乙醚、氯仿、苯、甲苯、二硫化碳、四氯化碳和松节油。

在100℃时迅速升华,能随水蒸气同时挥发。苯甲酸常以游离酸、酯或其衍生物的形式广泛存在于自然界。例如,在安息香胶内以游离酸和苄酯的形式存在;在一些植物的叶和茎皮中以游离的形式存在;在香精中以甲酯或苄酯的形式存在;在马尿中以其衍生物马尿酸的形式存在。

生产方法:最初由安息香胶干馏或用碱水水解制得,亦可由马尿酸水解制得。苯甲酸的工业生产方法有甲苯液相空气氧化法、次苄基三氯水解法及苯酐脱羧法三种,而以甲苯液相空气氧化法最普遍。甲苯和空气通入盛有环烷酸钴催化剂的反应器中,在反应温度140-160℃,操作压力0.2-0.3MPa的条件下进行反应,生成苯甲酸,经蒸去未反应的甲苯得粗苯甲酸,再经减压蒸馏,重结晶得成品。用邻苯二甲酸酐脱羧法所得最终产品不易精制,而且生产成本高,只在批量不大的医药等产品的制造过程中采用。

甲苯氯化法的产品不适于应用于食品。苯甲酸有工业用、食品用、医药用等不同规格。食品级应符合GB1901-80,含量在99.5%以上,熔点121-123℃,并对易氧化物、易碳化物、含氯化合物、灼烧残渣、重金属、砷含量等质量指标作了规定。原料消耗定额:甲苯1140kg/t、环烷酸钴4kg/t。此外,由甲苯生产苯甲醛时可副产苯甲酸。

相关信息

相关作用

【用途一】主要用作食品防腐剂,也用于制药物、染料等

【用途二】用于医药工业和植物遗传研究,也用作染料中间体、杀菌剂和防腐剂

【用途三】可以用于抗微生物剂,能够有效杀灭微生物、真菌以及病毒。

【用途四】苯甲酸钠液室重要的酸型饲料防腐剂。使用时转化为有效形式苯甲酸。使用范围及使用量参见苯甲酸。此外,也可作为食品的防腐剂。

【用途五】苯甲酸钠也是重要的酸型食品防腐剂。使用时转化为有效形式苯甲酸。使用范围及使用量参见苯甲酸。此外,也可作为饲料的防腐剂。

【用途六】该品用作食品添加剂(防腐剂)、医药工业的杀菌剂、染料工业的媒染剂、塑料工业的增塑剂,也用作香料等有机合成的中间体。

【用途七】用作血清胆红素试验的助溶剂、食品添加剂(防腐剂)、医药工业的杀菌剂、染料工业的媒染剂、塑料工业的增塑剂,也用作香料等有机合成的中间体。

相关测定

参见GB1902-94规定的分析方法进行。

方法名称:苯甲酸钠—苯甲酸钠的测定—中和滴定法

应用范围:本方法采用滴定法测定苯甲酸钠的含量。

本方法适用于苯甲酸钠。

方法原理:供试品置分液漏斗中,加水25mL,乙醚50mL与甲基橙指示液2滴,用盐酸滴定液(0.5mol/L)滴定,随滴随振摇,至水层显橙红色;分取水层,置具塞锥形瓶中,乙醚层用水5mL洗涤,洗涤液并入锥形瓶中,加乙醚20mL,继续用盐酸滴定液(0.5mol/L)滴定,随滴随振摇,至水层显持续的橙红色时停止滴定,读出盐酸滴定液使用量,计算苯甲酸钠含量。

试剂:

1.水

2.乙醚

3.盐酸滴定液(0.5mol/L)

4.甲基橙指示液:取甲基橙0.1g,加水100mL使溶解,即得。

试样制备:1.盐酸滴定液(0.5mol/L)

配制:取盐酸45mL,加水适量使成1000mL,摇匀。

标定:取在270~300ºC干燥至恒重的基准无水碳酸钠约0.75g,加水50mL使溶解,加甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴,用本液滴定至溶液由绿色转变为紫红色时,煮沸2分钟,冷却至室温,继续滴定至溶液由绿色变为暗紫色。每1mL盐酸滴定液(0.5mol/L)相当于26.5mg的无水碳酸钠,根据本液的消耗量与无水碳酸钠的取用量,算出本液的浓度,即得。

操作步骤:取本品约1.5g,精密称定,置分液漏斗中,加水25mL,乙醚50mL与甲基橙指示液2滴,用盐酸滴定液(0.5mol/L)滴定,随滴随振摇,至水层显橙红色;分取水层,置具塞锥形瓶中,乙醚层用水5mL洗涤,洗涤液并入锥形瓶中,加乙醚20mL,继续用盐酸滴定液(0.5mol/L)滴定,随滴随振摇,至水层显持续的橙红色。每1mL的盐酸滴定液(0.5mol/L)相当于72.06mg的C7H5NaO2。

注1:“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一,“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。

参考文献:中华人民共和国药典,国家药典委员会编,化学工业出版社,2005年版,二部,p.902。

相关合成

由甲苯在环烷酸钴催化剂存在下,以空气氧化先制取苯甲酸,再以苯甲酸为原料,用碳酸氢钠中和,活性炭脱色,再经过过滤、干燥、粉碎制得产品。

质量标准

参照国家标准GB1902-94规定的苯甲酸钠的质量指标

其他信息

添加食品防腐剂的目的是为了改善食品品质、延长保存期、方便加工和保全营养成分。只要按照国家规定的品种范围和使用量进行添加苯甲酸和苯甲酸钠,都是允许的,也是安全的。诚然,我国在食品添加剂法律规定上也有些欠缺,作为食品科学工作者面对着公众对食品安全的空前关注或企业追求利益的压力,应该本着负责的科学的态度进行论证,而不能凭空想象,随意曲解食品防腐剂,误导公众,导致公众对现代食品工业失去信心甚至产生恐慌。如果那样的话,将会使食品工业的发展和食品安全问题的解决陷入被动。

苯甲酸和苯甲酸钠

目前,我国食品防腐剂主要采用苯甲酸钠及山梨酸钾,由于苯甲酸钠价格便宜,被食品企业广泛使用。

物理化学性质(万素英,1998;凌关庭,2003):

苯甲酸

(BenzoicAcid)

分子式:C6H5COOH

又称安息香酸,无嗅或略带安息香气味,广泛用作食品防腐剂,天然存在于酸果蔓、梅干、肉桂、丁香中,是一种芳香族酸,还可以作为香料添加。未离解酸具有抗菌活性,在PH值2.5-4.0范围内,呈最佳活性。毒理学依据:LD大鼠口服2530mg.kg-1(bw)50GRASFDA-21CFR184.1021ADI0-5mg.kg-1(bw)(苯甲酸及其盐的总量,以苯甲酸计)(FAO/WHO,1994)

苯甲酸钠

(SodiumBenzoate)分子式:CHCOONa

是苯甲酸的钠盐,无嗅或略带安息香气味,在酸性食品中能部分转为有活性的苯甲酸,防腐机理同苯甲酸。由于比苯甲酸更易溶于水,而且在空气中稳定,抑制酵母菌和细菌的作用强,因此比苯甲酸更常用。毒理学依据:LD大鼠口服4070mg.kg-1(bw)

50GRASFDA-21CFR184.23,181.733ADI0-5mg.kg-1(bw)(本甲酸及其盐的总量,以苯甲酸计)(FAO/WHO,1994)

防腐作用机理

苯甲酸类防腐剂是以其未离解的分子发生作用的,未离解的苯甲酸亲油性强,易通过细胞膜,进入细胞内,干扰霉菌和细菌等微生物细胞膜的通透性,阻碍细胞膜对氨基酸的吸收,进入细胞内的苯甲酸分子,酸化细胞内的储碱,抑制微生物细胞内的呼吸酶系的活性,从而起到防腐作用(侯振建,2004)。

苯甲酸是一种广谱抗微生物试剂,对酵母菌、霉菌、部分细菌作用效果很好,在允许最大使用范围内,在pH值4.5以下,对各种菌都有抑制作用。

毒性和安全性

为确保食品添加剂的绝对安全使用,世界各国对各种食品添加剂能否使用、适用范围和最大使用量,都有严格的规定,要受法规法律的制约。

在国际上被公认的食品添加剂安全性指标有LD、50GRAS和ADI(凌关庭,2003)LD(大鼠,经口)是判断食品添加剂安全性的常50用指标,也是任何食品添加剂都必须进行的毒理学评价中的第一个阶段急性毒性试验指标,LD越大表明其毒性越小,在食品使用时其安全性越高,根据我国卫生部《食品安全性毒理学评价标准》(1994)的毒性划分规定,苯甲酸和苯甲酸钠属于实际无毒类,而肉制品中常用作发色剂的亚硝酸钠LD为220mg.kg-1,属于中等毒类。

GRAS是美国FDA评价食品添加剂的安全性指标。根据FDA的规定,苯甲酸(FDA,§184.1021,2000)被列为一般公认的安全类食品添加剂(GRAS)。ADI(AcceptableDailyIntakes)值为每日人体每千克体重允许摄入的毫克数,数值是由FAO/WHO(1994)规定的,苯甲酸在食品中的使用量为0.2-1g/kg。只要按照国标规定的添加量使用是不会有安全问题的。

人体解毒机理

在食品中添加少量苯甲酸时,对人体并无毒害。世界各国多年来的应用和毒性试验表明,如按0.06g/kg添加,苯甲酸均无蓄积性、致癌、致畸、致突变和抗原等作用。苯甲酸在体内能很快被吸收,苯甲酸会与甘氨酸结合形成马尿酸(甘氨酸苯甲酰),其余的会与葡萄糖醛酸结合而形成1-苯甲酰葡萄糖醛酸。

75-80%的苯甲酸在6h内从人体排出,10-14h后可以全部从体内排出(FAO,1974),这种解毒作用使苯甲酸不会在体内蓄积。应该指出的是,猫对苯甲酸比较敏感,生产宠物食品时,应该加以注意。用含有2.39%苯甲酸的肉喂猫,28只猫中有17只表现神经过敏、兴奋、失去平衡和视力(FAO,1974)

另外,苯甲酸钠与维生素C反应会生成苯(苯是致癌物质),所以在果脯等富维C食品中使用苯甲酸钠是有害的。苯甲酸钠普遍存在于饮料当中,所以我们应当在购买饮料的时候注意!柠檬酸钠就不会和维生素C反应,可以选择此类饮品。注:可口可乐公司出品的无糖零度碳酸饮料,成分中含有苯甲酸钠,应谨慎选择,避免饮用。

国外使用问题

关于在肉制品加工中使用苯甲酸和苯甲酸钠的讨论

在欧洲和澳大利亚,苯甲酸和苯甲酸钠是可以出现于肉制品中的,但并不推荐儿童消费(E210,E211)。在加拿大,苯甲酸和苯甲酸钠可以用于带包装的鱼肉和肉制品中。在印度,苯甲酸钠被认为广泛存在于自然界中,接近天然添加剂,可以在肉制品中作为食品防腐剂使用。但在许多国家,如日本、美国等,苯甲酸和苯甲酸钠未被允许在肉制品中使用。

在日本,已经停止生产苯甲酸和苯甲酸钠,而且在进口食品也有些限制(凌关庭,2003)。

根据美国FAO规定,苯甲酸和苯甲酸钠可以用于速冻鱼条、鱼块、鱼馅制品,但并没有把肉制品列入使用范围。此外,在以上所列允许使用苯甲酸和苯甲酸钠的国家中,这两种添加剂也不作为肉制品推荐使用的防腐剂。

国内使用问题

在国内,一些关于肉制品科学和加工工艺的文献中,也提到可以采用苯甲酸和苯甲酸钠作为防腐剂(孔保华,2003;葛长荣,2002)。2004年在中国食品添加剂协会一次交流大会上,有企业提出“关于修改《食品添加剂使用卫生标准》禁止使用面粉增白剂(过氧化苯甲酰)的建议”,建议受到与会者的重视(化工,2004)。

因为过氧化苯甲酰在面粉中最终会形成苯甲酸,于是国内有些企业对甲酸和苯甲酸钠禁止在肉制品中使用也提出了质疑,引起了争论。

那么究竟有没有必要修改《食品添加剂使用卫生标准》,扩大其使用范围呢?首先,从苯甲酸和苯甲酸钠的防腐作用机理知道,苯甲酸类防腐剂是以其未离解的分子发生作用的,而食品的pH值对苯甲酸在食品中未离解的百分比含量影响很大,即食品的pH值对苯甲酸类防腐效果影响很大。

从表1看出,在相同的酸性下,不同添加剂作用不同,pH值为5时,苯甲酸未解离分子是山梨酸的1/3,即在pH值为5的食品中,山梨酸的抑菌效果是苯甲酸的3倍(侯振建,2004)。但在pH值为4以下时,效果相差并不大,因此苯甲酸类防腐剂一般用于软饮料、果酱、泡菜等酸性食品中。而肉制品pH值一般为5.3-6.5,即使是发酵肉制品,如意大利色拉米肠和德式色拉米肠,pH值也只在4.7-5.3之间(孔保华,2003),苯甲酸的防腐效果也受到限制。

因此,除了在发酵肉制品中有部分效果,苯甲酸在一般肉制品中很难起防腐作用。

毒性比较

其次,我们比较一下苯甲酸和苯甲酸钠和山梨酸的毒性,表2是几种常见的食品添加剂的LD、ADI、我国国标规定的最大使用量以及价格比较。可以看出,山梨酸和山梨酸钾的毒性比苯甲酸小,防腐效果比苯甲酸钠好,更加安全。苯甲酸和苯甲酸钠的优势是在空气中比较稳定,成本较低。

但在密封状态下,山梨酸和山梨酸钾也很稳定,山梨酸钾的热稳定性比较好,分解温度高达270℃。由于食品添加剂的添加量很小,并不会明显增加肉制品产品成本。因此,许多国家已经开始逐渐采用山梨酸和山梨酸钾替代苯甲酸和苯甲酸钠。

另外,苯甲酸在酸性条件下溶解度较低,如果搅拌不均匀,会出现局部有苯甲酸结晶析出,导致局部产品添加剂超标(侯振建,2004)。

苯甲酸还与氯化钙有拮抗作用,与氯化钠、异丁酸、葡萄糖酸、半胱氨酸盐等也有类似作用(葛长荣,2002)。苯甲酸添加后还会使食品产生涩味,甚至会破坏肉制品的风味。因此并不提倡肉制品加工中使用苯甲酸和苯甲酸钠作为防腐剂添加。

事实上,添加苯甲酸和苯甲酸钠并不是肉制品唯一的防腐方法。使用天然防腐剂,如采用Nisin、壳聚糖、香辛料提取物等,也能够达到抑菌保鲜作用,也是肉制品工业的一个发展方向。

还可以通过改善加工条件,改进食品包装,对产品热处理或辐照杀菌、进行低温储藏等等来实现肉制品的防腐保鲜目的。归根到底,最为重要的还是加强卫生管理,从源头减少污染。

苯甲酸及其钠盐使用范围与用量(GB2760-2011食品添加剂使用标准)

鉴别

(1)取本品约2mg,加硫酸2ml使溶解,溶液即显黄绿色,并有蓝色荧光;将此溶液倾入水2ml中,溶液显淡橙色。

(2)本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱(光谱集235图)一致。

检测

其他甾体:取本品适量,精密称定,以甲醇为溶剂,配制成每1ml含1mg的溶液(1)与每1ml含0.02mg的溶液(2)。用含量测定项下的方法和溶液,取8μl注入液相色谱仪,调节检测灵敏度,使主成分峰高度达记录仪的满量程。再取溶液(1)和(2)各8μl,分别注入液相色谱仪。记录色谱图至主成分峰保留时间的1.2倍。

溶液(1)显示的杂质峰数不得超过3个,各杂质峰面积及其总和分别不得大于溶液(2)主峰面积的1/2和3/4。

干燥失重:取本品,在105℃干燥至恒重,减失重量不得过0.5%。

含量测定

高效液相色谱法测定。

色谱条件与系统适用性试验:用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;甲醇-水(80:20)为流动相,检测波长为230nm。理论板数按苯甲酸雌二醇峰计算应不低于4500,苯甲酸雌二醇峰与内标物质峰的分离度应符合要求。

内标溶液的制备:取丙酸睾酮约48mg,精密称定,置50ml量瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,即得。

测定法:取苯甲酸雌二醇对照品约25mg,精密称定,置25ml量瓶中,加甲醇微温使溶解,放冷,用甲醇稀释至刻度,摇匀;精密量取该溶液与内标溶液各5ml,置25ml量瓶中,用甲醇稀释至刻度,摇匀;取8μl注入液相色谱仪,记录色谱图;另取本品适量,同法测定,按内标法以峰面积计算,即得。

使用说明

使用注意事项

(1)苯甲酸钠为强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,pH等于8。在酸性溶液中水解成苯甲酸,溶解度降低。

(2)可单独使用,也可混用,1g苯甲酸相当于1.18g苯甲酸钠。

使用范围及使用量

(1)中国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2920-1996)规定:使用苯甲酸钠,亦以苯甲酸计,不得超过用量,详见苯甲酸。

(2)实际使用参考:一般使用方法是加适量水溶解后加入食品中,但具体使用时又可有不同。

①在一般汽水、果汁中使用时,应在配制糖浆时添加。如先将糖溶化、煮沸、过滤后,一边搅拌一边将苯甲酸钠投入糖浆中。也可在溶糖时添加。待苯甲酸钠充分溶解后,即可分别先后加入悬浊剂及柠檬酸。应注意,苯甲酸钠、柠檬酸、悬浊剂必须分别先后加入,尤其是苯甲酸钠与柠檬酸,如果同时加入,就会出现絮状物。

②用于酱油中,苯甲酸钠要在加热杀菌工序中添加。通常是将生酱油放入杀菌装置,加热至杀菌温度时(一般在65℃~75℃,根据季节与品质具体掌握)添加苯甲酸钠。苯甲酸钠可先用适量的热水或近80℃的三淋油溶解后加入。

③用于醋中,应在淋出、调整好酸度后添加。

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