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草酸又名乙二酸,廣泛存在于植物源食品中。草酸是無色的柱狀晶體,易溶于水而不溶于乙醚等有機溶劑,草酸根有很強的配合作用,是植物源食品中另一類金屬螯合劑。當草酸與一些堿土金屬元素結合時,其溶解性大大降低,如草酸鈣幾乎不溶于水。因此草酸的存在對必須礦質(zhì)的生物有效性有很大影響;當草酸與一些過渡性金屬元素結合時,由于草酸的配合作用,形成了可溶性的配合物,其溶解性大大增加。
草酸在100℃開始升華,125℃時迅速升華,157℃時大量升華,并開始分解。
可與堿反應,可以發(fā)生酯化、酰鹵化、酰胺化反應。也可以發(fā)生還原反應,受熱發(fā)生脫羧反應。無水草酸有吸濕性。草酸能與許多金屬形成溶于水的絡合物。
草酸遍布于自然界,常以草酸鹽形式存在于植物如伏?;?、羊蹄草、酢漿草和酸模草的細胞膜,幾乎所有的植物都含有草酸鈣。草酸是植物特別是草本植物常具有的成分,多以鉀鹽或鈣鹽的形式存在。秋海棠、芭蕉中以游離酸的形式存在。
草酸是生物體的一種代謝產(chǎn)物,廣泛分布于植物、動物和真菌體中,并在不同的生命體中發(fā)揮不同的功能。 研究發(fā)現(xiàn)百多種植物富含草酸,尤以菠菜、莧菜、甜菜、馬齒莧、芋頭、甘薯和大黃等植物中含量最高。
工業(yè)化生產(chǎn)方法
工業(yè)化生產(chǎn)方法主要有:甲酸鈉法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶聯(lián)法。
甲酸鈉法
一氧化碳凈化后在加壓情況下與氫氧化鈉反應,生成甲酸鈉,然后經(jīng)高溫脫氫生成草酸鈉,草酸鈉再經(jīng)鉛化(或鈣化)、酸化、結晶和脫水干燥等工序,得到成品草酸。一氧化碳與氫氧化鈉合成壓力一般為1.8-2.0MPa。脫氫溫度為400℃。
氧化法
以淀粉或葡萄糖母液為原料,在礬觸媒存在下,與硝酸-硫酸進行氧化反應得草酸。廢氣中的氧化氮送吸收塔回收生成稀硝酸。
羰基合成法
一氧化碳經(jīng)提純到90%以上,在鈀催化劑存在下與丁醇發(fā)生羰基化反應,生成草酸二丁酯,然后通過水解得到草酸,此法分為液相法和氣相法兩種,氣相法反應條件較低,反應壓力為300-400kPa。而液相法反應壓力為13.0-15.0MPa。
乙二醇氧化法
以乙二醇為原料,在硝酸和硫酸存在下,用空氣氧化而得。5、丙烯氧化法氧化過程分兩步進行。第一步用硝酸氧化,使丙烯轉化為α-硝基乳酸;然后進一步催化氧化得到草酸。第二步也可采用混酸為氧化劑。丙烯氧化法生產(chǎn)工業(yè)級草酸二水化合物,以丙烯計總收率大于90%