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葡萄糖酸钠的作用和用途

葡萄糖酸钠又称五羟基乙酸钠,是一种白色或淡黄的结晶粉末,易溶于水,10%水溶液的PH值为6.2-7.8,微溶于醇,不溶于醚,熔点约为206℃。
分子式:C6H11NaO7
分子量:218.14
分子结构:

葡萄糖酸钠分子结构

葡萄糖酸钠的作用和用途

葡萄糖酸钠在工业上用途十分广泛,葡萄糖酸钠可以在建筑、纺织印染和金属表面处理以及水处理等行业作高效螯合剂,钢铁表面清洗剂,玻璃瓶清洗剂,电镀工业铝氧着色,特别是在混凝土外加剂方面的发展,随着城市高层建筑和城市搅拌站及高铁、水利等基础建设的发展,葡萄糖酸钠作为减水剂和缓凝剂使用,取得了良好的效果,世界范围内推广迅速。

葡萄糖酸钠

1、水质稳定剂

由于葡萄糖酸钠具有优异的缓蚀阻垢作用,所以被广泛用于水质稳定剂,例如作为石油化工企业循环冷却水系统,低压锅炉,内燃机冷却水系统等处理药剂。因为它有以下优点:

(1)具有明显的协调效应

适用于硅、磷、钨、亚硝酸盐等配方,由于协调效应影响,缓蚀效果大大提高。

(2)缓蚀率随温度升高而增加

一般缓蚀剂随着温度升高而缓蚀率下降,甚至完全失去作用。但葡萄糖酸钠恰恰相反,缓蚀率在一定范围内随温度升高而提高,例如在对碳钢等材质的试验中,温度从77℃上升到120℃,其缓冲率平均提高5%以上。所以葡萄糖酸钠这种奇异的特性,对较高温度的体系或从低温到高温的变 温体系 ,作缓蚀剂使用是十分理想的。

(3)阻垢能力强

对钙,镁,铁盐具有很强的络合能力,所以阻垢能力很强,特别是对Fe3+有极好的螯合作用,甚至在全PH范围内部有作用。

(4)灭公害

使用葡萄糖酸钠作为循环冷却水缓蚀阻垢剂,达到灭公害,这是目前所使用的其他缓蚀阻垢剂无法比拟的优点。

2、钢铁表面清洗剂

钢铁表面如需要镀钵、镀铬、镀锡、镀镍以适应特殊用途时,如制造马口铁,镀锌板,表面镀铬(电度)等,其钢坯表面均需经过严格清洗,使镀层物与钢铁表面牢固结合,这时候其清洗药剂中添加葡萄糖酸钠将会达到十分理想的效果。

3、玻璃瓶专用清洗剂

解决了玻璃容器以及其他容器表面所残留的化学药剂污染,符合食品安全要求,解决了洗涤水环保要求(不含磷)排放。在10-50%NaOH共存时表现出十分优越的螯合力和对钙的溶解力,具有除去瓶贴和使玻璃瓶表面挂水的卓越能力,有良好的防结垢能力和脱锈能力。

4、食品行业

现在人们对食品安全更为重视,不仅要安全、健康,特别对“三高”更加谨慎,防止“高血压、高血脂、高血糖”。为此,提倡低盐,限制食盐加量,联合国粮农组织提倡每人每天摄入食盐量不超过6g。采用新型呈味剂调料葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾就是其中之一,不仅能赋予食品酸味,还能作pH调节稳定剂,改善食品呈味性,防止蛋白质变性,掩盖不良苦味、涩味,能代替食盐制低钠盐、无盐食品,有益健康,现在日本已经上市销售。 葡萄糖酸盐进入人体后代谢为葡萄糖酸,能促进人体有益细菌双歧杆菌的增值,促进人体健康。

(1)葡萄糖酸钠的呈味性

苹果酸钠、柠檬酸钠、乳酸钠等有机酸盐在食品加工中用于pH调整,改善呈味性等,但这些有机酸盐呈味性低,影响食品味质。葡萄糖酸钠和葡萄糖酸钾比其他有机酸盐的阈值高,没有苦味、涩味、刺激性,呈味性优。

葡萄糖酸钠和葡萄糖酸钾有优良的呈味阈。葡萄糖酸钠无刺激性,无苦涩味,盐味质接近食盐,阈值远高于其他有机酸盐,是食盐(无机盐)的5倍、苹果酸钠的2.6倍、乳酸钠的16.3倍。葡萄糖酸钠和葡萄糖酸钾在食品加工中用于调节pH,改善食品呈味性,代替食盐加工成健康的低盐或无盐(无氯化钠)食品,对增进人体健康、丰富人们生活起很大作用。

阈值:刺激引起应激组织反应的最低值。

(2)葡萄糖酸钠的功能特长与应用

①.调整pH功能

葡萄糖酸的缓冲pH范围为3—4,酒石酸缓冲范围虽比葡萄糖酸低,但因为有强酸味不适合做缓冲剂。葡萄糖酸最适合作低pH范围的缓冲剂的食品添加剂。

饮料pH4以下,一般在65℃下杀菌时间为10min,既能避免杀菌加热对饮料素材的影响,又能节省能源,是饮料生产过程管理的重要性一环,其它有机酸盐难以实现pH4以下杀菌所能达到上述要求,而葡萄糖酸钠能符合上述要求又不影响饮料呈味性,因此葡萄糖酸钠是最优良的食品加工pH缓冲剂。

②.呈味改善剂

有机酸盐在加工过程中应用于盐渍,作改善呈味的调味料,但往往达不到理想效果,葡萄糖酸盐本身呈味优良,有掩盖苦味、臭味的功能,如在掩盖大豆蛋白臭、鱼臭、镁离子的苦味等方面,均优予其它有机酸盐。

a、改善高甜度甜味料的呈味性

低热量高甜度甜味剂有益健康,但在呈味性上一般难与砂糖的味质完美相比,经美国、日本试验,葡萄糖酸钠有明显改善高甜度甜味剂天冬甜精、甜菊苷、糖精的味质,天冬甜精与葡萄糖酸钠并用能达到砂糖一样的甜味质。

b、掩盖大豆蛋白臭

大豆蛋白营养价值高,应用于畜肉加工品、鱼肉、鱼糜、冷冻食品等各种食品中,但有固有的大豆蛋白臭,因而使用量有局限性。在香肠制造中,(5%的大豆蛋白,其他原料有猪肉、猪脂肪、水、干酪钠、食盐、聚磷酸盐、亚硝酸钠、谷氨酸钠、香辛料等)加入5%左右的葡萄糖酸钠,有明显降低大豆蛋白臭的效果。葡萄糖酸钠还有掩盖豆乳、汉堡包等使用大豆蛋白食品特有的大豆蛋自臭味。

c、改善鱼酱的鱼臭

在鱼类加工品鱼酱中加入葡萄糖酸钠0.5%能显著降低鱼臭味,优于使用乳化、覆盖等方法来减低鱼臭味,改善鱼品进口摄入口味的办法。

d、掩盖镁苦味

葡萄糖酸钠有掩盖镁、锌、铁等微量金属特别是镁的特有苦味的效果,适合添加到饮料及健康食品中。

③、代替食盐用于食品加工

在食品加工中食盐不仅赋予食品咸味,还有抑菌等效果,使用时往往量加大。制酱时,盐还有防止杂菌使麦曲正常发酵作用,但不能加盐太多。当今时兴低盐酱,采用在发酵过程中缓缓添加乙醇控制发酵,但工序繁琐。日本中央研究所研究使用葡萄糖酸钠代替食盐进行味噌(大豆酱)发酵,能使发酵正常,又能达到制减盐或无盐(无NaCl)味噌。在制面包时形成生面团需要食盐,用葡萄糖酸钠可代替100%食盐可制得减盐面包或无盐面包,可以起到延长食品保存,减少脱水作用的功能。葡萄糖酸钠还可代替食盐用于食品加工中改良特性,调整发酵,赋于食品保存性、脱水作用等各种功能。葡萄糖酸钠中钠仅占分子量的10.05%(食盐中钠占分子量的39.3%),相同量的葡萄糖酸钠和食盐,前者钠量仅为后者的1/4,因此,用葡萄糖酸钠完全可代替食盐加工减盐甚至无盐食品。

5、混凝土外加剂(减水剂和缓凝剂)

作用:延长混凝土凝结时间、降低混凝土的塌落损失、提高混凝土的强度。

随着城市高层建筑和城市搅拌站及高铁、水利等基础建设的发展,葡萄糖酸钠作为减水剂和缓凝剂使用,取得了良好的效果,世界范围内推广迅速。

6、葡萄糖酸钠作为减水剂

通过加入减水剂,水对水泥比能够减小。通过加入葡萄糖酸钠能够获得如下的效果:

(1)增进工作性在水对水泥比不变的情况下,加入葡萄糖酸钠能增进工作性。这时,葡萄糖酸钠是起增塑剂的作用。在葡萄糖酸钠加量在0.1%以下时,其改进工作性 的程度与加入量成正比。

(2)增进强度当水泥含量保持不变而混凝土中的水含量可降低(即W/C降低)。当葡萄糖酸钠的加入量为0.1%时,加水量可减少10%。

(3)降低水泥含量,水和水泥含量以同比例降低,W/C比保持不变。此时,葡萄糖酸钠作为水泥减量剂。一般情况下,下列两方面对混凝土的性能说很为重要:收缩和产生热量。

7、葡萄糖酸钠作为缓凝剂

葡萄糖酸钠能够显著延缓混凝土的起始的和终了的凝固时间。在用量为0.15%以下时,起始凝固时间的对数与配加量成正比例关系,即配加量加一倍,起始凝固 的时间延迟到十倍,这就使能工作的时间从很少几个小时延长到几天而无损于强度。特别是在热天和需要放置的时间较长时,这是一项重要的优点。

8、其他行业

(1)葡萄糖酸钠是制造D-葡萄糖酸、D-葡萄糖酸-δ-内酯及葡萄糖盐酸盐的原料。

(2)葡萄糖酸钠在电镀行业中,作电镀添加剂,可在较高温度下操作,并可直接镀得金光亮镀层,不必再经过抛光镀铬,除锈性能好。

(3)葡萄糖酸在显影行业中,在显影剂中添加适合量,会使图像变得清晰无污点。

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