_DL-蘋果酸

DL－蘋果酸是D－蘋果酸和L－蘋果酸的混合物。蘋果酸又名：2－羥基丁二酸，由于分子中有一個(gè)不對稱碳原子，有兩種立體異構(gòu)體。即左旋體（L－蘋果酸）和右旋體（D－蘋果酸）。大自然中，蘋果酸以三種形式存在，即D－蘋果酸、L－蘋果酸和DL－蘋果酸。

中文名                DL-蘋果酸               英文名        DL-Malic acid       別    稱              DL-羥基丁二酸
化學(xué)式                C4H6O5                  分子量       134.09                   CAS登錄號(hào)       617-48-1;6915-15-7
EINECS登錄號(hào)  210-514-9               熔    點(diǎn)        130-132℃            水溶性              558 g/L (20℃)
閃    點(diǎn)                 203℃

基本信息

[1]  相關(guān)類別: Food & Flavor Additives;Aliphatics;Chiral Reagents;Isotope Labelled Compounds;羰基化合物;Building Blocks;C1 to C5;Carbonyl Compounds;Carboxylic Acids;Chemical Synthesis;Organic Building Blocks;中藥對照品;其他有機(jī)酸類;NULL;植物提取物;對照品;標(biāo)準(zhǔn)品;通用試劑;酸度調(diào)節(jié)劑類;Food additive;醫(yī)藥原料
Mol文件: 6915-15-7.mol

性狀

蘋果酸在正常情況下穩(wěn)定，濕度高時(shí)有吸濕性。三斜晶系白色晶體。熔點(diǎn) 130℃;相對密度 1.601;溶解性 易溶于甲醇、乙醇、丙酮和其他許多極性溶劑。

生產(chǎn)方法

主要有以下八種方法：
DL-蘋果酸的化學(xué)合成法 將200kg順丁烯二酸酐溶于400kg水，于不銹鋼高壓釜中，185℃±3℃和1.0MPa下攪拌反應(yīng)6~8h，在反應(yīng)過程中，當(dāng)溫度 120℃時(shí)，順丁烯二酸與水作用生成蘋果酸；而當(dāng)溫度 130℃時(shí)，順丁烯二酸本身也異構(gòu)化為反丁烯二酸。而在反應(yīng)條件下，蘋果酸又與反丁烯二酸存在著一種平衡，因此當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，順丁烯二酸與蘋果酸的比例為1：17。若在反應(yīng)初期，按比例加入反丁烯二酸，則收率可由63%上升到90%以上。反應(yīng)物冷卻至100℃以下后，壓入蒸餾釜于60℃下減壓濃縮，再經(jīng)冷卻、結(jié)晶、離心分離、干燥而得成品。
將苯催化氧化，得到馬來酸和富馬酸，然后在高溫和加壓下進(jìn)行水合反應(yīng)。反應(yīng)生成物主要是蘋果酸和少量反丁烯二酸，過濾分離出反丁烯二酸晶體，母液濃縮，離心分離固體，得粗蘋果酸，再經(jīng)精制結(jié)晶得成品。也可以利用發(fā)酵法或萃取法制得。
將反丁烯二酸或順丁烯二酸經(jīng)高溫高壓催化加水，可制得DL-蘋果酸。
萃取法　將未成熟的蘋果、葡萄、桃等的果汁煮沸，加入石灰水，生成鈣鹽沉淀，然后再經(jīng)處理生成游離蘋果酸。此法目前已不采用。
發(fā)酵法　從反丁烯二酸利用生物酶發(fā)酵生產(chǎn)左旋蘋果酸。
DL-蘋果酸的合成　以順丁烯二酸或反丁烯二酸在高溫、加壓下水合制取。用陰、陽離子交換樹脂提純。
L- 蘋果酸的合成　利用短桿菌氨基因細(xì)胞由反丁烯二酸制取。
煙草：FC，22， 38，50， 54；BU，39。

微生物發(fā)酵制備蘋果酸工藝

蘋果酸發(fā)酵工藝有兩種： 即一步發(fā)酵法與兩步發(fā)酵法。
一步發(fā)酵法
菌種有黃曲霉、米曲霉、寄生曲霉等，均以包括葡萄糖在內(nèi)的多種糖為底物產(chǎn)生L-蘋果酸。
兩步發(fā)酵法
由華根霉或少根根霉將葡萄糖生物合成富馬酸，再由膜醭畢赤酵母、普通變形菌、芽孢桿菌或擲孢酵母等將富馬酸轉(zhuǎn)化為L-蘋果酸。 一步發(fā)酵法較多地采用黃曲霉，它能利用葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、果糖及淀粉等多種糖質(zhì)原料產(chǎn)生L-蘋果酸。但培養(yǎng)基較復(fù)雜，發(fā)酵過程常有富馬酸等其他有機(jī)酸產(chǎn)生，給分離提純帶來困難，難于得到高純度的晶體，再加上產(chǎn)酸低，對糖轉(zhuǎn)化率低 (30%～40%)，周期長(最少也需5天)，故至今在國內(nèi)外均未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
兩步發(fā)酵法的第一步，先用根霉將糖類發(fā)酵生成富馬酸，即富馬酸發(fā)酵，這里的糖較多的使用葡萄糖，葡萄糖可由淀粉經(jīng)雙酶水解而得。
第二步是在前面所產(chǎn)的富馬酸中接入酵母菌或細(xì)菌進(jìn)行發(fā)酵，將富馬酸轉(zhuǎn)化為L-蘋果酸，即轉(zhuǎn)化發(fā)酵。采用這種方法，蘋果酸對糖轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)60%以上，但是畢竟發(fā)酵周期太長，前后加起來要8～9天。雖然兩步法與一步法一樣，國內(nèi)外學(xué)者正在不斷地探索，取得了一些有價(jià)值的進(jìn)展，但至今仍然未見工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道。 無論是一步法還是兩步法發(fā)酵，如以淀粉為原料，在使用前都需進(jìn)行水解處理，使之成為葡萄糖，而淀粉最好的水解方法是雙酶水解法。
目前，國內(nèi)外L-蘋果酸工業(yè)化生產(chǎn)的方法，都是固定化細(xì)胞轉(zhuǎn)化法。該方法是首先大量培養(yǎng)富馬酸酶活力高的菌體，收集菌體后用卡拉膠等適當(dāng)?shù)妮d體進(jìn)行固定，然后裝入柱式反應(yīng)器，以富馬酸鈉鹽為底物，流經(jīng)反應(yīng)器，由固定化細(xì)胞中的富馬酸酶的催化作用，很容易將富馬酸轉(zhuǎn)化為L-蘋果酸，且?guī)缀鯚o副產(chǎn)物，轉(zhuǎn)化率高達(dá)95%以上。此法與上述兩種方法相比，簡單、 經(jīng)濟(jì)、高效，于是成了工業(yè)化生產(chǎn)的首先方法。

安全信息

危險(xiǎn)品標(biāo)志 Xn,Xi
危險(xiǎn)類別碼 22-37/38-41-36/37/38-42/43-34
安全說明 26-39-37/39-36-36/39
WGK Germany 1
RTECS號(hào) ON7175000
海關(guān)編碼 29181980
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù) 6915-15-7(Hazardous Substances Data)

上下游產(chǎn)品信息

上游原料 馬來酸
下游產(chǎn)品 香豆酸

用途

食品工業(yè)用作酸味劑、色澤保持劑、防腐劑和蛋黃等的乳化穩(wěn)定劑等，也用于制藥。通常認(rèn)為L -蘋果酸具有重要的生理功能，但是D L-蘋果酸中一半的D 型在生理上無效。
化工行業(yè)可用作除垢劑、熒光增白劑的合成原料之一。添加到蟲膠清漆或其它清漆中，可防止漆面結(jié)皮，用該種酸生產(chǎn)的聚脂樹脂和醇酸樹脂是有特殊用途的塑料。

質(zhì)量指標(biāo)

按日本食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)，蘋果酸應(yīng)符合下列質(zhì)量指標(biāo)：含量≥99．0%(質(zhì)量)，溶狀、水溶液澄清，熔點(diǎn)127～130℃，重金屬≤0．002%(質(zhì)量)，氯化物≤0．0035%(質(zhì)量)，鐵≤0．004%(質(zhì)量)，灼燒殘留物≤o．05%(質(zhì)量)。
按美國食用化學(xué)品法典(1983)規(guī)定，蘋果酸應(yīng)符合下列質(zhì)量指標(biāo)：含量≥99．5%(質(zhì)量)。熔點(diǎn)130～132℃，灰分≤0．1%(質(zhì)量)，重金屬(以Pb計(jì))≤0．002%(質(zhì)量)，砷(以As計(jì))≤0．0003%(質(zhì)量)，鉛≤0．001%(質(zhì)量)，富馬酸≤0．5%(質(zhì)量)，順丁烯二酸≤0．05%(質(zhì)量)，水不溶≤o．1‰(質(zhì)量)。

鑒別

（1） 取本品約0.5g，加水10ml使溶解，用氨水調(diào)pH值至中性，加1%對氨基苯磺酸溶液1ml，在沸水浴中加熱5分鐘，加20%亞硝酸鈉溶液5ml，置水浴中加熱3分鐘，加4%氫氧化鈉溶液5ml，溶液應(yīng)立即呈紅色。
（2）本品的紅外光吸收圖譜應(yīng)與DL－蘋果酸對照品的圖譜一致（中國藥典2005年版二部附錄Ⅳ C）。

安全術(shù)語

S26
不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
S37/39
戴適當(dāng)?shù)氖痔缀妥o(hù)目鏡或面具。

風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語

R22
吞食有害。
R34
引起灼傷。
R42/43
吸入及皮膚接觸可能致敏。

貯運(yùn)

用內(nèi)襯雙層食品級的聚乙烯塑料袋的紙板圓桶包裝，有易吸濕、氧化的性能，運(yùn)輸時(shí)應(yīng)遮蓬，不得與有毒、異味、有色粉末混放，貯存于陰涼、干燥的庫房中，避免日曬。

編號(hào)系統(tǒng)

CAS號(hào)：6915-15-7
MDL號(hào)：MFCD00064212
EINECS號(hào)：210-514-9
RTECS號(hào)：ON7175000
BRN號(hào)：1723539
PubChem號(hào)：24854408

物性數(shù)據(jù)

性狀：無色結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末，無臭或稍有特異臭氣，有特殊愉快的酸味。
密度（g/mL,25/4℃）：1.609
相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：1.061
熔點(diǎn)（oC）：130-132
沸點(diǎn)（oC,常壓）：306.4
沸點(diǎn)（oC,5.2kPa）：不可用
折射率：不可用
閃點(diǎn)（oC）：203
比旋光度（o）：不可用
自燃點(diǎn)或引燃溫度（oC）：不可用
蒸氣壓（kPa,25oC）：不可用
飽和蒸氣壓（kPa,60oC）：不可用
燃燒熱（KJ/mol）：不可用
臨界溫度（oC）：不可用
臨界壓力（KPa）：不可用
油水（辛醇/水）分配系數(shù)的對數(shù)值：不可用
爆炸上限（%,V/V）：不可用
爆炸下限（%,V/V）：不可用
溶解性：易溶于水和乙醇，難溶于乙醚和苯。易潮解，1%的水溶液pH值為2.34。

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

急性毒性：LD50：1000mg/Kg（狗經(jīng)口）；5000mg/Kg（兔經(jīng)口）；3200mg/kg（大白鼠經(jīng)口）。

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

其它有害作用：該物質(zhì)對環(huán)境可能有危害，對水體應(yīng)給予特別注意。

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

摩爾折射率：25.20
摩爾體積（cm3/mol）：81.6
等張比容（90.2K）：248.9
表面張力（dyne/cm）：86.2
極化率（10-24cm3）：9.99

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）:無
氫鍵供體數(shù)量:3
氫鍵受體數(shù)量:5
可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:3
互變異構(gòu)體數(shù)量:無
拓?fù)浞肿訕O性表面積94.8
重原子數(shù)量:9
表面電荷:0
復(fù)雜度:129
同位素原子數(shù)量:0
11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:1
確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
共價(jià)鍵單元數(shù)量:1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

有旋光性。蘋果酸能進(jìn)行許多二元酸、 一元醇和羥基羧酸的特征性反應(yīng)， 生成酯、 酰胺和酰氯。
安全無毒。
存在于烤煙煙葉、白肋煙煙葉、煙氣中。
天然存在于不成熟的蘋果、山楂、葡萄汁中。

安全說明

【食入】
　　就醫(yī)。如果個(gè)人是昏昏欲睡或無意識(shí)的，不給吃任何東西，將誤食者的頭側(cè)放下來。聯(lián)系醫(yī)生，醫(yī)療設(shè)施，或中毒控制中心的意見是否要催吐。如果可能的話，不要留下誤食者一個(gè)人。
　　【吸入】
　　如果出現(xiàn)癥狀，盡可能使得患者接觸到新鮮的空氣。如果癥狀持續(xù)，應(yīng)尋求醫(yī)療救護(hù)。如果出現(xiàn)呼吸困難，輸氧。保持溫暖和安靜的，立即就醫(yī)。
　　【皮膚】
　　脫去污染的衣著，用大量的水清洗接觸部位。如果刺激或疼痛仍然存在，醫(yī)生應(yīng)檢查該地區(qū)。
　　【眼睛】
　　如果出現(xiàn)癥狀，立即使得患者接觸到新鮮的空氣。與水輕輕沖洗眼睛至少15分鐘，而眼皮，立即就醫(yī)。
　　【個(gè)人防護(hù)】
　　化學(xué)護(hù)目鏡符合OSHA規(guī)定的建議，但是，OSHA法規(guī)也允許其他類型的安全眼鏡。Whre防化學(xué)品手套。為了防止反復(fù)或長期與皮膚接觸，戴防滲透的衣服和靴子。
　　【暴露的影響】
　　有報(bào)道神經(jīng)心理功能異常。
　　【滅火】
　　在壓力需佩戴自給式呼吸器設(shè)備，MSHA / NIOSH（或同等學(xué)歷），和全身防護(hù)服。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，刺激性和劇毒氣體，可能會(huì)產(chǎn)生由熱分解或燃燒。使用最合適的滅火劑。
　　【小泄漏/泄露】
　　清理人員應(yīng)穿防護(hù)服和呼吸器。避免排放到排水溝，下水道和河道。

安全術(shù)語

S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
　　不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
S37/39Wear suitable gloves and eye/face protection
　　戴適當(dāng)?shù)氖痔缀妥o(hù)目鏡或面具。

風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語

R22Harmful if swallowed.
　　吞食有害。
R34Causes burns.
　　引起灼傷。
R42/43May cause sensitization by inhalation and skin contact.
　　吸入及皮膚接觸可能致敏。