Izovalerino rūgštis, taip pat žinomas kaip 3-metilsviesto rūgštis. Molekulinė formulė C5H10O2, CAS 503-74-2, santykinė molekulinė masė 102,13. Santykinis tankis yra 0,9286. Lydymosi temperatūra -29,3 laipsniai. Virimo temperatūra 176,7 laipsnių. Lūžio rodiklis yra 1,4033. Pliūpsnio temperatūra 70 laipsnių. Ištirpinkite vandenyje (1/24), etanolyje, eteryje, chloroforme. Pelėms po oda buvo sušvirkšta LD501150 mg/kg. Natūralūs produktai randami eteriniuose aliejuose, tokiuose kaip valerijonų aliejus, vanilės aliejus, apynių aliejus, lauro lapų aliejus ir orchidėjų aliejus, taip pat citrinų lapuose ir tabake. Yra nemalonus rūgštus kvapas, taip pat aštrus prakaito kvapas ir bespalvis klampus skystis. Tai svarbi žaliava gaminant esterius, kurių yra valerijonų aliejuje ir apynių aliejuje.
Tradicinėje pramoninėje gamyboje gaminiui paruošti dažnai naudojama fazių perdavimo katalizė ir laipsniškas oksidacijos metodai, tačiau abiem būdais reikia naudoti sunkiųjų metalų druskas, kurios gali sukelti aplinkos taršą. Todėl labai svarbu pasirinkti žaliojo alkoholio oksidacijos sintezės kelią. O2 panaudojimas kaip oksidatorius alkoholiui oksiduoti veikiant katalizatoriui turi aukšto atominio panaudojimo efektyvumo ir ekologiškumo privalumus. Buvo pranešta, kad alkoholio oksidacijai naudojami homogeniniai katalizatoriai, tokie kaip Pd ir Ru, tačiau šiam procesui reikalingos aukštos gamybos sąlygos organiniuose tirpikliuose ir aukšto -slėgio sąlygomis. Tuo pačiu metu homogeniniai katalizatoriai turi trūkumų, tokių kaip sunkus atskyrimas ir regeneravimas.

|
|
|
|
Cheminė formulė |
C5H10O2 |
|
Tikslios Mišios |
102 |
|
Molekulinė masė |
102 |
|
m/z |
102 (100.0%), 103 (5.4%) |
|
Elementų analizė |
C, 58.80; H, 9.87; O, 31.33 |

Izovalerino rūgštis(cheminis pavadinimas 3-metilsviesto rūgštis), kaip trumpos grandinės riebalų rūgštis, dėl savo unikalių cheminių ir juslinių savybių buvo plačiai pritaikyta kepinių srityje. Jo naudojimas neapsiriboja skonio reguliavimu, bet apima įvairius aspektus, tokius kaip produkto stabilumo gerinimas, proceso optimizavimas ir funkcinės naujovės.
Pagrindinis naudojimas: skonio stiprinimas ir jutimo optimizavimas
1. Sūrio ir grietinėlės esencijos kertiniai ingredientai
Tai viena iš pagrindinių žaliavų ruošiant sūrio esenciją. Jo natūraliai yra augaliniuose eteriniuose aliejuose, tokiuose kaip valerijonų aliejus ir apynių aliejus. Jis gali tiksliai imituoti brandaus sūrio fermentacijos aromatą bendradarbiaudamas su sviesto rūgštimi, kaprono rūgštimi ir kitais komponentais. Grietinėlės esencijoje jis yra sumaišytas su esterio junginiais (pvz., etilo izovaleratu), kad susidarytų stiprus pieno pagrindas, tuo pačiu suteikiant produktui lengvą apkartimo pojūtį ir sustiprinant skonį. Pavyzdžiui, į prancūzišką duoną įdėjus sūrio esencijos, kurioje yra šios medžiagos, duonos šerdis gali įgauti švelnų sūrio skonį, o pluta dėl lakiųjų esencijos komponentų suformuos patrauklų karamelizuotą aromatą.
2. Vaisių esencijos mikropagražinimas
Nors jis turi stimuliuojantį ir apkarstantį kvapą, praskiestas (kai koncentracija mažesnė nei 14 mg/kg), jis gali suteikti saldų ir gaivų vaisių, pavyzdžiui, obuolių ir bananų, aromatą. Kepiniuose jis dažnai naudojamas kaip pagalbinė esencija, sumaišyta su vanilinu, limonenu ir kitais ingredientais, siekiant sustiprinti vaisių skonio autentiškumą. Pavyzdžiui, braškių skonio torte izovalerijonas gali neutralizuoti saldų ir riebų dirbtinės esencijos pojūtį, todėl braškių aromatas priartėja prie natūralaus vaisių aromato; Bananų skonio macaronuose jis veikia sinergiškai su izoamilo izovaleratu, kad sustiprintų brandų bananų aromatą.

3. Alkoholinių gėrimų skonis apima ir kepimą
Tai alkoholinių gėrimų, tokių kaip alus ir vynas, fermentacijos proceso šalutinis produktas, o jo kiekis tiesiogiai veikia vyno skonio balansą. Kepimo srityje ši savybė panaikinama pridedant nedidelius kiekius izovalerijono (0,5-2mg/kg), kuris gali imituoti sudėtingą alkoholinės fermentacijos aromatą ir sukurti naujoviškus produktus, tokius kaip alaus duona, raudonojo vyno šokoladinis pyragas ir kt. Pavyzdžiui, tradicinėje vokiškoje alaus duonoje jis veikia kartu su salyklo ekstraktu ir sudaro unikalų salyklo aromatą; Prancūziškas raudonojo vyno šokoladinis pyragas sustiprina vaisinį raudonojo vyno aromatą ir šokolado sodrumą dėl izovalerijono ir kakavos sviesto esterifikacijos reakcijos.
Veikimo mechanizmas: Funkcinis realizavimas, nulemtas cheminių savybių
1. Sureguliuokite pH vertę per rūgšties{1}}bazinę reakciją
Jo pKa vertė yra 4,82, o tai rodo vidutinio stiprumo organinę rūgštį. Kepimo metu jis gali neutralizuotis su šarminiais tešlos komponentais, tokiais kaip natrio bikarbonatas, kad susidarytų natrio izovaleratas. Ši reakcija ne tik reguliuoja tešlos pH vertę, skatina baltymų tinklo susidarymą, bet ir išskiria anglies dioksidą, kuris padeda tešlai plėstis. Pavyzdžiui, į soda krekerius įdėjus izovalerijono, galima pagerinti tešlos elastingumą ir padaryti biskvito tekstūrą traškesnę.
2. Esterifikavimo reakcija sukuria skonio pirmtakus
Esterifikavimo reakcija vyksta su alkoholiais (tokiais kaip etanolis ir propanolis) kaitinant, todėl susidaro izovalerato esterio junginiai (pvz., etilo izovaleratas ir propilo izovaleratas). Šie esteriai turi mažesnį lakumą ir ilgiau išliekantį aromatą, todėl jie yra raktas išsaugant kepinių kvapą. Pavyzdžiui, kepant pyragą, jis reaguoja su nedideliu etanolio kiekiu tešloje ir susidaro etilo izovaleratas, todėl pyragas net atvėsus išlaiko sodrų vaisių aromatą.
3. Mikrobų slopinimas pailgina galiojimo laiką
Rūgšti aplinka gali slopinti mikroorganizmų, tokių kaip pelėsiai ir mielės, augimą. Į duoną įpylus 0,1–0,5 % izovalerijono, jos galiojimo laikas gali pailgėti 3–5 dienomis, ypač tinka laikyti aukštos temperatūros ir didelės drėgmės aplinkoje. Pavyzdžiui, Pietryčių Azijos klimato sąlygomis tradicinė duona dažnai genda dėl mikrobinės taršos. Įdėjus jo, jo konservuojantis poveikis yra žymiai geresnis nei tradicinių konservantų (pvz., kalcio propionato).
Taikymo atvejis: praktinis tyrinėjimas nuo tradicijos iki naujovių
1. Tradicinis kepimas: prancūziškų batonų tobulinimas
Tradicinis prancūziškas batonas gaminamas iš kvietinių miltų, vandens, mielių ir druskos, vieno skonio. Šiuolaikinėje patobulintoje versijoje kepėjai prideda 0,2 proc.izovalerinė rūgštisį tešlą, kad imituotų rūgštų aromatą, susidarantį natūralios fermentacijos būdu, kartu sumažinant mielių, naudojamų alkoholio skoniui sumažinti, kiekį. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad įpylus duonos rūgštingumas (pH) sumažėjo nuo 5,8 iki 5,2, aromato balas padidėjo 40 proc., o vartotojų priėmimas žymiai pagerėjo.
2. Sveikas kepimas: mažai cukraus turinčios pilno grūdo kviečių duonos kūrimas
Nesmulkintų kviečių duona dažnai kenčia nuo grubios tekstūros ir švelnaus skonio dėl didelio skaidulų kiekio. Pridėjus sudėtinę izovaleriano (0,3%) ir izoamilo izovalerato (0,1%) esenciją, mokslininkai sėkmingai užmaskavo kartaus viso grūdo miltų skonį ir imitavo sviesto aromatą. Aklajame teste viso grūdo duonos su esencija skonio balas buvo toks pat kaip ir paprastos baltos duonos, o cukraus kiekis sumažėjo 30 proc.
3. Funkcinis kepimas: probiotinės duonos naujovė
Probiotinė duona turi palaikyti bakterijų aktyvumą kepant aukštoje{0}}temperatūroje, tačiau tradiciniai metodai gali lengvai sukelti bakterijų mirtį. Naujausių tyrimų metu izovalerijonas (0,5 proc.) kartu su probiotikais (pvz., pieno rūgšties bakterijomis) kapsuluojamas į mikrokapsules, panaudojant jo rūgštinę aplinką bakterijų ląstelių metabolizmui kambario temperatūroje slopinti. Tuo pačiu metu jo esterinimo reakcijos produktai (pvz., etilo izovaleratas) gali sudaryti apsauginę plėvelę, mažinančią aukštos temperatūros žalą bakterijų ląstelėms. Eksperimentai parodė, kad ši technologija gali padidinti probiotikų išgyvenamumą nuo 30% iki 85%.

Gaunamas oksiduojant izoamilo alkoholį arba izoamilo aldehidą. Į vandenį įpilkite kalio permanganato, natrio karbonato, izoamilo alkoholio, išmaišykite ir padidinkite temperatūrą iki 50-70 laipsnių, reaguokite 3 valandas, filtruokite ir karštu vandeniu nuplaukite mangano purvą. Sumaišykite ir filtruokite Chemicalbook tirpalą, nuplaukite ir koncentruokite. Atvėsinkite iki 40 laipsnių, lėtai įpilkite sieros rūgšties iki pH 2-3, leiskite nusistovėti, atskirkite aliejaus sluoksnį, frakcionuokite, surinkite 173-176 laipsnių frakciją ir gaukite izovaleri rūgštį su 48% išeiga.
1. Reakcijos principų ir žingsnių apžvalga
Sintetinimo procesasizovalerinė rūgštis(3-metilsviesto rūgštis) iš izoamilo alkoholio (3-metil-1-butanolis) daugiausia yra oksidacijos reakcija, kurios metu izoamilo alkoholio hidroksilo grupė (-OH) oksiduojama iki karboksilo grupės (-COOH). Šioje reakcijoje kaip oksidantas paprastai naudojamas kalio permanganatas (KMnO4), nes jis tinkamomis sąlygomis gali veiksmingai oksiduoti alkoholio junginius. Be to, gali būti pridėta natrio karbonato (Na2CO3) arba kitų buferinių medžiagų, kurios reguliuoja reakcijos sistemos rūgštingumą ir šarmingumą bei skatina reakcijos eigą.
Visą sintezės procesą galima apytiksliai suskirstyti į šiuos etapus:
Reagentų paruošimas ir maišymas:Į reakcijos indą tam tikra dalimi įpilkite izoamilo alkoholio, kalio permanganato ir natrio karbonato (arba atitinkamo buferio) ir įpilkite atitinkamą kiekį vandens kaip tirpiklio.
Reakcijos eiga:Reakcijos mišinį maišydami pašildykite iki 50-70 laipsnių ir tokią temperatūrą palaikykite 3 valandas. Šio proceso metu kalio permanganatas izoamilo alkoholis palaipsniui oksiduojamas į izovaleri rūgštį.
Gydymas po reakcijos:Pasibaigus reakcijai, susidaręs mangano dumblas (daugiausia mangano oksido nusodinimas) pašalinamas filtruojant, o filtro pyragas perplaunamas karštu vandeniu, kad būtų pašalintos prie jo prisirišusios medžiagos ar produktai.
Produkto ekstrahavimas ir valymas:Sumaišius filtratą, atliekamos plovimo ir koncentravimo operacijos, kad pašalintų tirpiklį ir praturtintų produktą. Tada reguliuojant tirpalo pH buvo nusodinama izovaleri rūgštis, o produktas toliau gryninamas skysčių atskyrimo ir distiliavimo operacijomis.
2. Detalūs žingsniai ir cheminės lygtys
(1) Reagentų paruošimas ir maišymas
Žaliavos paruošimas:
Pasverkite atitinkamą kiekį izoamilo alkoholio, kalio permanganato ir natrio karbonato (arba pasirinkite kitas buferines medžiagas pagal eksperimentinius poreikius). Atkreipkite dėmesį, kad kalio permanganatas yra stiprus oksidatorius, todėl su juo reikia elgtis atsargiai ir vengti sąlyčio su degiomis medžiagomis.
Maišymas:
Iš eilės įpilkite izoamilo alkoholio, kalio permanganato ir natrio karbonato (arba buferinės medžiagos) į reakcijos indą, kuriame yra atitinkamas vandens kiekis, ir įjunkite maišytuvą, kad komponentai visiškai susimaišytų.
(2) Reakcija vyksta
galime parašyti pagrindinę reakcijos lygtį:
CH3CH2CH (CH3) CH2OH+KMnO4 → CH3CH2CH (CH3) COOH+Mn2++kiti produktai
Šildymas:
Reakcijos mišinį maišydami pašildykite iki 50-70 laipsnių. Šis temperatūros diapazonas parenkamas atsižvelgiant į eksperimentines sąlygas ir reagentų savybes, siekiant užtikrinti sklandžią reakciją ir išvengti nereikalingų šalutinių reakcijų.
Reakcijos lygtis:
Kaitinant, izoamilo alkoholis kalio permanganatu oksiduojamas į izovaleri rūgštį. Ši reakcija yra sudėtingas oksidacijos procesas, apimantis kelis tarpinius etapus ir produktus, tačiau siekiant supaprastinti aprašymą.
Reikėtų pažymėti, kad ši lygtis nevisiškai parodo visus tarpinius produktus ir{0}}šalutinius produktus, kurie gali susidaryti reakcijos proceso metu. Tiesą sakant, kalio permanganatas, oksiduodamas alkoholio junginius, yra redukuojamas keliais etapais ir galiausiai gamina tokius produktus kaip mangano jonai (pvz., Mn{2}}) ir deguonis. Tuo pačiu metu reakcijos sistemoje gali būti ir nepilnai sureagavusio izopentanolio, kalio permanganato skilimo produktų (tokių kaip mangano dioksidas) ir druskų junginių, susidarančių reguliuojant natrio karbonato pH.
(3) Apdorojimas po reakcijos
Filtravimas:
Pasibaigus reakcijai, reakcijos mišinį atvėsinkite iki kambario temperatūros ir filtruodami pašalinkite susidariusį mangano dumblą. Mangano purvas daugiausia yra mangano oksidų nusodinimas, kurį galima atskirti nuo tirpalo filtruojant.
Skalbimas:
Filtro pyragą nuplaukite karštu vandeniu, kad pašalintumėte visas prie jo prisirišusias reagentas ar produktus. Šis žingsnis padeda pagerinti produkto grynumą ir sumažinti tolesnio apdorojimo sunkumus.
(4) Produkto ekstrahavimas ir gryninimas
Sujungti filtratą:
Filtruotą filtratą supilkite į švarų indą.
Atskyrimas:Atskirkite alyvos sluoksnį nuo vandens sluoksnio per dalijamąjį piltuvą. Alyvos rezervuare daugiausia yra izovaleri rūgšties ir kitų vandenyje netirpių organinių priemaišų.
Skalbimas ir koncentracija:
Sujungtą filtratą nuplaukite, kad pašalintumėte likučius ir druskų junginius. Tada tirpiklis (pvz., vanduo) pašalinamas išgarinant, koncentruojant, kad produktas būtų praturtintas izovaleri rūgštimi.
Sureguliuokite pH vertę:
Į koncentruotą tirpalą įpilkite atitinkamą kiekį sieros rūgšties (arba kitų rūgščių medžiagų), kad tirpalo pH būtų 2-3. Šis žingsnis yra izovaleri rūgšties nusodinimas aliejaus sluoksnio pavidalu. Dėl savo netirpumo vandenyje rūgštinėmis sąlygomis izovaleri rūgštis plūduriuos virš tirpalo aliejaus sluoksnio pavidalu.
Distiliavimo valymas:
Atskirtas aliejaus sluoksnis yra distiliuojamas, kad toliau būtų išvalyta izovaleri rūgštis. Dėl specifinės izovaleri rūgšties virimo temperatūros (apie 173–176 laipsniai), grynasizovalerinė rūgštisgalima gauti distiliuojant ir surenkant frakcijas šiame temperatūros diapazone.
DUK
Kaip kvepia izovalerio rūgštis?
IVA dažnai apibūdinamas kaip turintis aromatąsūris, prakaituotos kojinės, žuvies padažas ar kūno kvapas.
Kam naudojama izovalerio rūgštis?
Izovalerino rūgštis, taip pat žinoma kaip 3-metilbutano rūgštis, dažniausiai naudojamaesterių sintezė ir kaip organinių reakcijų statybinė medžiaga.
Koks kitas izovalerio rūgšties pavadinimas?
Izovalerino rūgštis, taip pat žinoma kaip3-metilbutano rūgštis arba -metilsviesto rūgštis, yra šakotosios{0}}grandinės alkilkarboksirūgštis, kurios cheminė formulė (CH3)2CHCH2CO2H.
Kokia izovalerio rūgšties kilmė?
Izovalerino rūgštis yrakurią gaubtinėje žarnoje gamina žarnyno bakterijos fermentuojant aminorūgštis (ty leuciną). Jis taip pat gali būti absorbuojamas iš maisto šaltinių.
Populiarus Žymos: izovalerio rūgštis cas 503-74-2, tiekėjai, gamintojai, gamykla, didmeninė prekyba, pirkti, kaina, urmu, parduoti






