Vad är propionsyra (E280) i livsmedel och dess användningsområden?

Källa | Produktion | Mekanism | Använder | Säkerhet | Biverkningar 

Propionsyra, även känd som propansyra, är en naturligt förekommande karboxylsyra med tre kolatomer som kan användas som konserveringsmedel i livsmedel med den europeiska livsmedelstillsatsen E280. Denna ingrediens används för att hämma tillväxten av mögel i bakverk och ostar.

Naturlig källa

Det finns naturligt i mejeriprodukter som smör och ost (). I vår kropp produceras det från nedbrytning av aminosyror och oxidation av fettsyror. Propionsyra förekommer också i svett och ger en vinägerliknande lukt hos vissa människor. ()

Hur tillverkas propionsyra?

Propionsyra kan framställas genom kemisk syntes eller bakteriell fermentering. Följande är de viktigaste fem tillverkningsprocesserna, där den vanliga industriella syntesen nästan domineras av petrokemiska processer 1. ()

1. Syntes från eten (petroleumbaserad), kolmonoxid och ånga. Följande är flödesschemat:

   

2. Eten reageras med blandningen av kolmonoxid och väte för att erhålla propionaldehyd och ytterligare oxidation av propionaldehyd. Här är reaktionsekvationen:

   

3. Reagera etanol med kolmonoxid med bortrifluorid som katalysator.
4. Mikrobiell jäsning med propionibacterium, men det finns en väg att gå innan denna biosyntesmetod används i stor skala kommersiellt. ()
5. En biprodukt vid pyrolys av trä.

Hur fungerar propionsyra som konserveringsmedel?

Propionsyrans konserveringsmekanism liknar den för bensoesyra och sorbinsyra. Det optimala pH-intervallet för dess antimikrobiella effektivitet är från 2,5 till 5,5.

Det är den odissocierade formen av propionsyra som har antimikrobiell aktivitet. Den odissocierade propionsyran tränger in i det mikrobiella cellmembranet och går in i cytoplasman.

Och sedan, propionsyra ackumuleras och dissocierar benägna vilket minskar det inre pH hos mikrobiella och slutligen förhindrar tillväxten av mikrobiella eller till och med dödar dem. ()

Specifikation

Egenskaper

Det är en flyktig syra. Och till skillnad från med sina salter, kalium, natriumpropionat och kalciumpropionat i pulverform eller granulär form, är det en oljig vätska med en lätt stickande och härsken lukt.

Struktur

Funktionell grupp

• Karboxylsyra är aktiv för att producera derivaten av ester, anhydrid, amid och klorid genom reaktionen av förestring, intern förestring, aminreaktion respektive substitutionsreaktion.
• Alfa-c av karboxylsyra:halogenering kan ske med brom.

Löslighet

• I vatten:blandbar med vatten.
• I organiska lösningsmedel:blandbar med etanol och löslig i de flesta organiska lösningsmedel.

PH

Propansyra är en svag syra som dissocierar H3O+ och CH3CH2COO- (konjugerad bas) när den reagerar med vatten. Dess PKa-värde är 4,88, lägre surhet än bensoesyra och sorbinsyra.

Följande är dissociationsekvationen i vatten.

H3CCH2CO2H(aq) +H2O(l)⇌H3CCH2CO−2+H3O+

Dess PH-värde 3,96 vid koncentrationen 1nmol/L. ()

Vad är användningen av propionsyra?

Propionsyra används främst som mögelhämmare i livsmedel och foder. Och på grund av aktiviteten av karboxylsyra och alfa-c av karboxylsyra i molekylen, kan den göras till olika derivat som har en bred tillämpning i färgämnen, textilier, plaster, bekämpningsmedel, parfymer, kosmetika och läkemedel. Kina exporterade omkring 7 200 ton under 2019, med beloppen 9 miljoner USD.

Mat

Propionsyra används främst som en mögelhämmare som är fungistatisk snarare än fungicid. Det är effektivt mot mögel med koncentrationer från 0,05 till 0,25%. Men mindre effektiv för att hämma tillväxten av bakterier och ingen effekt på tillväxten av jäst.

Livsmedelsklassad propionsyra kan användas för att producera dess salter, kalciumpropionat och natriumpropionat som vanligtvis används som konserveringsmedel i följande livsmedel:

• Bröd
• Tortillas
• Ostar
• Tårtor

Det är också ett råmaterial vid tillverkning av vitamin E.

Djurfoder

Propionsyra på marknaden görs huvudsakligen till ammoniumpropionat som används som konserveringsmedel i djurfoder och spannmål på grund av att det är mindre frätande för jordbruksutrustning än propionsyra.

Följande foder kan innehålla det eller ammoniumpropionat ():

• Säd med hög fuktighet som havre, majs, korn
• Hö
• Dricksvatten för boskap och fjäderfä 

Ammoniumpropionat är inte en livsmedelstillsats, det kan framställas genom partiell neutralisering av propionsyra med ammoniak eller ammoniumhydroxid.

Är propionsyra säker att äta?

Ja, det har godkänts som en säker ingrediens av U.S. Food and Drug Administration (FDA) och European Food Safety Authority (EFSA). samt Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA).

FDA

Propionsyra anses allmänt vara säker (GRAS) när den används som ett antimikrobiellt medel och smakämne i livsmedel och utan några andra begränsningar än nuvarande goda tillverkningssed (). Samtidigt är det också GRAS när det fungerade som ett kemiskt konserveringsmedel i fodret. ()

EFSA

Propionsyra (E280) är listad i kommissionens förordning (EU) nr 231/2012 som en godkänd livsmedelstillsats och kategoriserad i "Andra tillsatser än färgämnen och sötningsmedel" ().

Godkänd användning

Dess tillämpning är listad tillsammans med natriumpropionat (E281), kalciumpropionat (E282) och kaliumpropionat (E283) med högsta tillåtna nivåer (MPL) från 1000 till 3000 mg/kg i livsmedel. ()

Säkerhetsutvärdering under 2014

EFSA uppgav att det inte fanns någon oro med avseende på genotoxicitet och carcinogenicitet när propionsyra används som livsmedelstillsats. Och inget säkerhetsproblem från den auktoriserade maximala användningen. En ADI tilldelades dock inte på grund av den tillgängliga toxicitetsdatabasen. ()

UK Food Standards Agency

Kategoriserad i "Andra" ()

Livsmedelsstandarder Australien Nya Zeeland 

Det är en godkänd ingrediens i Australien och Nya Zeeland med kodnummer 280. ()

JECFA 

Funktionsklass:livsmedelstillsatser, aromämnen, konserveringsmedel. () 

Acceptabelt dagligt intag:ADI "inte begränsat" sattes 1973. ()

Vilka är de möjliga biverkningarna av propionsyra?

Propionsyra är en allmänt säker ingrediens, men det kan finnas några biverkningar enligt följande:

• Irritation av ögon, näsa och svalg eller till och med brännskador på hud och ögon. ()
• Autismspektrumstörningar (ASD) ()
• Andra möjliga hälsorisker:huvudvärk, illamående, kräkningar, diarré och buksmärtor. ()

Slutsats

Nu kanske du har kunskap om konserveringsmedlet – Propionsyra (E280), från följande aspekter:

• Fem produktionsprocesser
• Användning i livsmedel och foder
• Säkerhet
• Möjliga biverkningar

Om du har några frågor eller kommentarer om denna tillsats får du gärna meddela mig i kommentarerna.