富马酸单甲酯在粮食、饲料中的应用
梅允福
l 概述 当今市场上粮食、饲料的防霉剂主要为有机酸及其盐类;如苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钠盐和钾盐、丙酸及其钙盐等。然而这些产品均需在pH值小于5时才有抑菌作用;当pH值大于5时,则全无效。有机酸及其盐防霉剂用于饮料、罐头、酱、醋、食品中有效;而在饲料中功效大为降低。
20世纪年年代开发的有机酸酯类,其毒性甚低,而抑菌能力远远大于有机酸及其盐类,且在pH值为3-8之间均具良好的抑菌作用,然因价格贵而不适在饲料中应用。
2 性能 近年开发的富马酸酯类防霉剂有富马酸二甲酯(DWF)、富马酸二乙酯(DEF)、富马酸二丙酯(DPF)、富马酸二丁酯、富马酸单甲酯(MMF)、富马酸单乙酯(MEF)、富马酸单丙酯(MPF)和富马酸单丁酯(MBF)等。
这些产品均低毒,具高效抑杀菌作用,使用不受局限性,还具升华特性,可不直接加于被杀菌的物质中,而是可通过气枪杀菌,其无残毒,生产成本低,价格便宜。富马酸二甲酯在粮食与饲料等中的防霉效果好,但在生产及应用中对人的皮肤及粘膜有些刺激作用。
而由顺丁烯二酸酐(即马来酸酐,又名失水苹果酸酐)、马来酸、富马酸与甲醇合成的富马酸单甲酯,又称反丁烯二酸一甲酯,分子式C5H6O4,分子量130.1,白色晶体粉末,熔点141.5-l48℃,微溶于冷水,易溶于乙醇、丙酮、苯等,具有富马酸二甲酸的优点,即对光稳定,在紫外线及阳光下72h基本无变化,对热、碱、盐也有一定的稳定性。
它的水溶液对氧化剂、还原剂、蛋白质、纤维、脂肪、糖等有较好的稳定性,对金属无腐蚀性;可抑制30多种细菌及酵母菌,抗菌性不受pH值影响,具有高效广谱作用。抑菌、杀菌作用的时间长,效果好,另外,误食后人体也很快合成正常的代谢物富马酸,使用安全性高。其杀灭菌及杀蛀虫可通过接触或蒸熏双重办法,使用极为方便安全。
MMF比DMF抑菌能力更强,刺激性比DMF大为降低。MMI对不同霉菌的抑菌最低浓度分别为:黄曲霉l00mg/kg,黑曲霉600mg/kg,米曲霉500mg/kg,黑根霉100mg/kg,梨头霉800mg/kg,棒束青霉50mg/kg,扩展青霉700mg/kg,粪地青霉600mg/kg,荨麻青霉700mg/kg,特异青霉700mg/kg,拟青霉600mg/kg,雅致技霉900mg/kg,毕赤皮膜酵母600mg/kg,啤酒酵母600mg/kg,异形汉逊酵母700mg/kg,克洛德巴利酵母a600mg/kg,掷抱酵母g600mg/kg,枯草芽孢杆菌800mg/kg,普通变形杆菌800mg/kg,巨大芽孢杆菌800mg/kg,凝结芽抱杆菌800mg/kg,嗜乳酸杆菌200mg/kg,纹膜醋酸杆菌800mg/kg,干酪乳酸杆菌200mg/kg,粪广乳酸杆菌100mg/kg,植物乳酸杆菌800mg/kg。
常用防霉剂抑菌最低浓度比较,分别对黄曲霉、黑曲霉、黑根霉、多青霉时MMF为:100 、600、100 、和600mg/kg;DMF为:600、600、600和1000mg/kg;山梨酸钠为2000、200、1000和l000mg/kg;苯甲酸钠为5000、5000、5000和5000mg/kg;丙酸钠8000、1000、1000和8000mg/kg。MMF是已知防霉剂中抑菌能力最强的,抑菌浓度为11-800mg/kg,而DMF为600一1000mg/kg,有机酸及其盐则为2600-2600mg/kg。所以MMF是当今粮食、食品、饲料工业上应用较好的防霉防蛀剂。
3 用途
3.1 粮食防霉防蛀剂
全世界粮食损失约20%,其中的一半是因霉变造成。如在粮食包括大米、面粉、玉米、高粱及经济作物豆类等中掺入或蒸熏MMF,则虫菌可全消灭,且粮豆等可贮250d以上。
3.2 饲料防霉防蛀剂
我国是世界上饲料产量第二大国,年产配合饲料为8000万左右,在饲料中加0.03%-0.05%的MMF后于室温下可贮2个月不变质发霉,且香味浓郁,适口性好,无毒害,饲喂性好。在饲料库内放置MMF也可杀死多种虫类。如MMF与双醋酸氢钠配合使用,则有增效作用。
4 市场前景 随着人民生活水平的不断改善与提高,对防霉防蛀保鲜剂的要求也越来越高。另外,MMF为多功能防霉、防蛀杀菌保鲜剂,其作用比市场通用防霉剂大而且成本低,使用方便。该产品在国内尚未见有工业化生产的报导,而国内约有5万t/年的市场需求,并可出口国外。建议在其原料厂或另建新厂生产MMF,并应加强对该产品的推广应用宣传服务工作,进而在提高质量,降低成本,生产出优质价廉产品基础上扩大生产规模,挤占国际市场其将具有良好的社会效益及经济效益。