پروپیونیک اسید (پروپانوئیک اسید) یک کربوکسیلیک اسید طبیعی و کوتاه زنجیر است که از دو ماده اتان و کربن مشتق شده است. این ماده اسید مزدوج پروپیونات بوده و در واقع اسید چربی است که به عنوان داروی ضد قارج بسیار کاربرد دارد. اولین بار جان گاتلیب پروپیونیک اسید را از تجزیه شکر به دست آورد. سال ها بعد شیمیدان ها این ماده را با استفاده از روش های مختلف تولید کردند. این ماده یکی از پرکاربردترین افزودنی ها در غذاهای فرآوری شده برای مصرف انسان و خوراک دام است. علت استفاده از آن در مواد غذایی، توانایی آن در جلوگیری از رشد کپک و برخی باکتری ها است. در تولید و تهیه نان، در ساخت پنیر و… کاربرد دارد.

خواص و ویژگی های پروپانوئیک اسید

خواص فیزیکی این ماده به صورت بینابین خواص اسیدهای کربوکسیلیک کوچکتر مانند اسید فرمیک و استیک اسید و اسیدهای چرب بزرگتر است. فرمول مولکولی آن C3H6O2 بوده و جرم مولکولی آن ۰۸/۷۴ گرم بر مول می باشد. شکل ظاهری آن به صورت مایعی بی رنگ و روغنی، با بوی تند و نامطبوع است. چگالی آن در حدود چگالی آب و در حدود ۹۹/۰ گرم بر سانتیمتر مکعب است. نقطه ذوب آن پایین و در حدود ۵/۲۰- درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن ۱۵/۱۴۱ درجه سانتیگراد است.

در دماهای پایین در آب محلول و در دمای ۱۹- درجه سانتیگراد با آب امتزاج پذیر است. علاوه بر آن، با حلال های اتانول، دی کلرومتان، اتر و کلروفرم نیز امتزاج پذیر است. در دمای ۹۵- درجه سانتیگراد از حالت مایع به جامد تغییر حالت داده و کریستال های مونوکلینیک تشکیل می دهد. نام آیوپاک این ماده پروپانوئيک اسید است و با نام های دیگری مانند کربوکسی اتان، اتان کربوکسیلیک اسید، اتیل فرمیک اسید و متیل استیک اسید نیز شناخته می شود. به طور کلی این ترکیب خواص کربوکسیلیک اسیدها را از خود نشان می دهد و می تواند مشتقات انواع آمید، استر، انیدرید و کلرید را ایجاد کند. ساختار شیمیایی پروپانوئیک اسید در شکل زیر ارائه شده است:

ساختار شیمیایی پروپانوئیک اسید
ساختار شیمیایی پروپانوئیک اسید

روش تولید پروپانوئیک اسید

شیمیایی

در صنعت، اسید پروپانوئيک به طور عمده از واکنش هیدروکربوکسیلاسیون اتیلن، مونوکسید کربن و آب و در حضور کاتالیزور نیکل کربونیل تولید می شود. معادله واکنش آن به صورت زیر است:

H2C=CH2 + CO + H2O → H3CCH2COOH

روش دیگر برای تولید این ترکیب، واکنش اکسیداسیون هوازی پروپیون آلدهید است. این واکنش در حضور نمک های منیزیم یا کبالت در دمای ۴۰-۵۰ درجه سانتیگراد به سرعت انجام می شود. معادله این واکنش به صورت زیر است:

H3CCH2COH + ½ O2 → H3CCH2COOH

همچنین بخش مهمی از تولیدات پروپیونیک اسید، در تولید استیک اسید حاصل می شود. در واقع این ماده، محصول جانبی سنتز استیک اسید است.

بیوتکنولوژي

برای تولید بیوتکنولوژیک این ترکیب از سویه های باکتری پروپیونی باکتریوم استفاده می شود. این روش نسبت به روش شیمیایی، ایمن تر و سازگار با محیط زیست است. با این حال قیمت تولید آن به روش بیوتکنولوژي ممکن است دو برابر روش شیمیایی باشد و به همین علت تولید این ترکیب به این روش در مقیاس صنعتی هنوز یک چالش بزرگ بوده و مطالعات زیادی برای آن در حال انجام است.

 

کاربرد پروپیونیک اسید

پروپانوئیک اسید به عنوان یک مهارکننده کپک در محصولات نان و پنیر استفاده می شود. در قارچ کش ها و علف کش ها؛ نگهدارنده غلات و تراشه های چوب؛ در عوامل امولسیون کننده؛ در محلول های آبکاری نیکل، استرهای عطر، طعم دهنده های مصنوعی میوه، داروها و پلاستیک های پروپیونات سلولز و… کاربرد دارد. در ادامه با کاربردهای این ترکیب بیشتر آشنا می شویم.

 

صنایع غذایی: همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، این ماده خاصیت ضد قارچی و آنتی باکتریال دارد. به همین دلیل به عنوان نگهدارنده در صنایع غذایی کاربرد فراوانی دارد. این ترکیب از رشد کپک و برخی از باکتری ها در سطوح بین ۱/۰ تا ۱ درصد وزنی، جلوگیری می کند و موجب افزایش ماندگاری و طول عمر غذای انسان و همچنین خوراک دام می شود. برای خوراک دام، می توان آن را به طور مستقیم به غذای آن ها اضافه و یا به عنوان نمک آمونیوم استفاده کرد.

وجود این ترکیب در خوراک دام علاوه بر حواص ضد قارچ، به هضم بهتر غذا کمک می کند و در نتیجه دی اکسید کربن کمتری تولید می شود و کیفیت خوراک دام افزایش پیدا می کند. حدود نیمی از تولیدات جهانی پروپانوئیک اسید، بدین منظور استفاده می شود. همچنین استفاده از این ماده به عنوان نگهدارنده در محصولات غذایی پخته شده، به صورت نمک سدیم و کلسیم آن مورد تایید سازمان غذا و دارو در ایالات متحده آمریکا، استرالیا،‌ نیوزیلند و اتحادیه اروپا تایید شده است.

 

تخمیر: پروپانوئیک اسید در تولید نان، پنیر و بسیاری از شیرینی ها مورد استفاده قرار می گیرد. در اثر تخمیر آب پنیر می توان آن را تولید و مورد استفاده قرار داد. یکی از دلایل کپک نزدن پنیر در آب پنیر همین موضوع است. علاوه بر آن، بسیاری از مکمل های تغذیه ای، مانند مخمر می تواند موجب افزایش تولید پروپیونیک اسید شود چرا که وجود مخمر میزان تخمیر را افزایش داده و در نتیجه آن تولید این ماده نیز افزایش می یابد. زمانیکه در نان و شیرینی ها این ماده همراه با مخمر مورد استفاده قرار گیرد، به دلیل افزایش تولید آن،‌ خاصیت آن نیز افزایش می یابد.

 

صنعت: پروپیونیک اسید همچنین به عنوان یک واسطه در تولید سایر مواد شیمیایی به ویژه پلیمرها مفید است. سلولز استات پروپیونات یک ترموپلاستیک مفید است. از وینیل پروپیونات نیز بدین منظور استفاده می شود. در کاربردهای تخصصی تر، برای ساخت آفت کش ها و داروها نیز استفاده می شود. استرهای پروپیونیک اسید دارای بوی میوه مانند هستند و گاهی اوقات به عنوان حلال یا طعم دهنده مصنوعی استفاده می شوند. در کارخانه های بیوگاز، پروپیونیک اسید یک محصول میانی رایج است که از تخمیر با باکتری های پروپانوئیک اسید تشکیل می شود. تخریب آن در محیط های بی هوازی (مانند نیروگاه های بیوگاز) نیازمند فعالیت جوامع میکروبی پیچیده است.

 

خطرات پروپیونیک اسید msds

پروپانوئیک اسید یک مایع سمی و خورنده است. تماس با چشم می تواند منجر به آسیب چشم شود. همچنین تماس آن با پوست ممکن است باعث سوختگی شود. مواجهه حاد با بخارات آن می تواند باعث قرمزی چشم، سوختگی خفیف تا متوسط پوست و سرفه خفیف شود. مصرف مقادیر زیاد پروپیونیک اسید ممکن است باعث خوردگی دهان و دستگاه گوارش در انسان شود. علائم دیگر شامل استفراغ، اسهال، زخم و تشنج است.

ممکن است اشتعال زا باشد و در اثر حرارت، جرقه یا شعله مشتعل شود. بخارات آن ترکیبات انفجاری در هوا ایجاد می کند و از آنجاییکه بخارات آن سنیگین هستند، شعله آن می تواند در امتداد زمین پخش شود و موجب آتش سوزی شود. همچنین رها سازی آن در رواناب و فاضلاب نیز خطر آتش سوزی و انفجار دارد. در اثر حرارت گازهای تند و بخارات بسیار سمی تولید می کند.

مسمومیت با این ماده ممکن است از طریق تنفس بخارات آن، تماس ماده با پوست و چشم، و یا خوردن آن باشد. بنابراین هنگام کار با پروپیونیک اسید، از روپوش مناسب، دستکش و عینک آزمایشگاه، و ماسک استفاده کنید. در صورت مسمومیت موارد زیر را رعایت کنید.

• استنشاق: در صورت استنشاق بخارات، سریعا محل را ترک کرده و از هوای تمیز و آزاد استفاده کنید. در صورت لزوم می توان از تنفس مصنوعی و یا اکسیژن رسانی به فرد مصدوم نیز استفاده کرد و اگر علائم ادامه داشت، با یک پزشک مشورت کنید.

• پوست: لباس های آلوده را از تن جدا کنید. محل تماس را با آب فراوان و سپس آب و صابون به مدت ۱۵ دقیقه بشویید. در صورت ادامه علائمی مانند سوزش و التهاب به مرکز پزشکی مراجعه کنید.

• چشم: در صورت تماس با چشم، بلافاصله چشم را با آب بشویید. اگر لنز در چشم هست، آن را خارج کرده و چشم را با آب فراوان به مدت ۱۵ دقیقه شستشو دهید. در صورت ادامه علائم به مرکز پزشکی مراجعه کنید.

• بلع: در صورت بلعیدن پروپانوئیک اسید، دهان را با آب شستشو داده و سریعا به مرکز پزشکی مراجعه فرمایید.

پروپانوئیک اسید را از کجا بخرم؟

شما می توانید مشخصات و قیمت انواع بسته بندی پروپانوئیک اسید را در فروشگاه آنلاین ای آز فعال در حوزه ی فروش مواد شیمیایی و تجهیزات آزمایشگاهی مشاهده بفرمائید. www.eaz.ir