پروپیونات کلسیم

پروپیونات کلسیم  Calcium propanoate

1-مقدمه ای بر کلسیم پروپیونات

پروپانوات کلسیم , پروپیونات کلسیم, کلسیم دی پروپیونات یا مایکوبان با نام آیوپاک کلسیم دی پروپانوآت دارای فرمول شیمیایی Ca(C₂H₅COO)₂ است. این محصول, نمک کلسیم اسید پروپانوئیک می باشد. پروپیونات کلسیم یک نمک بی بو و بی رنگ می باشد. این نمک در حدود 300 درجه سانتیگراد تجزیه می شود. اگر ترکیب، حاوی اسید پروپیونیک واکنش نداده و باقی مانده از فرآیند تولید باشد، بوی تندی دارد. اسید پروپیونیک از کلمات یونانی protos به معنای "اول" و pion به معنای "چربی" گرفته شده است. همچنین به عنوان اسید پروپانوئیک نیز شناخته می شود, یک اسید کربوکسیلیک طبیعی با فرمول شیمیایی CH₃CH₂CO₂H است. مایعی است با بوی تند و نامطبوع که تا حدودی شبیه بوی عرق بدن است. آنیون   ^-CH₃CH₂CO₂  و همچنین نمک ها و استرهای اسید پروپیونیک به عنوان پروپیونات ها یا پروپانوات ها شناخته می شوند. اسید پروپیونیک دارای خواص فیزیکی میانی بین اسیدهای کربوکسیلیک کوچکتر، اسیدهای فرمیک و استیک و اسیدهای چرب بزرگتر است. با آب قابل اختلاط است اما با اضافه کردن نمک از آب جدا می شود و خواص کلی اسیدهای کربوکسیلیک را نشان می دهد: می تواند مشتقات آمید، استر، انیدرید و کلرید را تشکیل دهد. 

پروپیونات کلسیم به صورت مونوهیدرات متبلور می شود که آب تبلور خود را در دمای 100 درجه سانتی گراد خارج می کند و در دمای 350 - 450 درجه سانتیگراد با تشکیل کربنات کلسیم تجزیه می شود.

2-تاریخچه

اسید پروپیونیک که می تواند ماده اولیه تهیه ی کلسیم پروپانوآت باشد (در برخی روش ها از واکنش های دیگر استفاده می شود) برای اولین بار در سال 1844 توسط یوهان گوتلیب بیان شد. در طی چند سال بعد، شیمیدانان دیگر با روش های مختلف اسید پروپیونیک تولید کردند، هیچ یک از آنها متوجه نشدند که همان ماده را تولید می کنند. در سال 1847، شیمیدان فرانسوی ژان باپتیست دوما نمک های مختلف این اسید را مورد بررسی قرار داد.

خرید نمک کلسیم تیوگلیکولات به صورت خرد و عمده در فروشگاه اشیم

3-کاربردهای پروپیونات کلسیم

1-3-صنایع غذایی 

از این محصول به عنوان یک افزودنی غذایی، با شماره E 282 استفاده می شود. پروپیونات کلسیم به عنوان یک نگهدارنده در طیف گسترده ای از محصولات از جمله: نان، سایر محصولات پخته شده، گوشت فرآوری شده، آب پنیر و سایر محصولات لبنی استفاده می شود. در کشاورزی، پروپیونات کلسیم را می توان به عنوان قارچ کش روی میوه ها استفاده کرد. این ماده در دامپروری برای جلوگیری از تب شیر در گاوها و به عنوان مکمل خوراک استفاده می شود. پروپیونات ها مانند بنزوات ها انرژی مورد نیاز میکروب ها را از دسترسشان خارج می کنند و نمی گذارند که تولید شد. با این حال، برخلاف بنزوات ها، پروپیونات ها به محیط اسیدی نیاز ندارند.

پروپیونات کلسیم در محصولات نانوایی به عنوان ماده ای جهت جلوگیری از کپک زدن نان استفاده می شود، که معمولاً زیر نیم درصد از آن استفاده می شود. آلودگی کپک یک مشکل جدی در بین نانوایان در نظر گرفته می‌شود و شرایطی که معمولاً در پخت یافت می‌شوند، شرایط تقریباً بهینه‌ ای را برای رشد کپک فراهم می‌کنند.
در زمان نه چندان دور, باکتری Bacillus mesentericus  یک مشکل جدی در نانوایی ها بود، اما اقدامات بهداشتی بهبود یافته امروزی در نانوایی، همراه با گردش سریع محصول نهایی، عملاً این شکل از فساد را از بین برد. کلسیم پروپیونات و سدیم پروپیونات هم در برابر باکتری B. mesentericus و هم در برابر کپک موثر هستند.

2-3- تهیه قرص‌ها و کپسول‌های دارویی

 کلسیم پروپیونات به عنوان یک ماده آنتی‌ باکتریال و نگهدارنده در تهیه قرص‌ ها و کپسول‌ های دارویی مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

خرید کلسیم سولفات دارویی در فروشگاه اشیم به صورت خرده و عمده

3-3- تولید سیلیکاژل

 کلسیم پروپیونات به عنوان یک عامل ژل‌ سازی در تولید سیلیکاژل (یک ماده جاذب و خشک‌ کننده) مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

4-3- صنعت آرایشی و بهداشتی

 این ترکیب در برخی از محصولات آرایشی و بهداشتی، مانند کرم‌ها و شامپوها به عنوان ماده نگهدارنده مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

5-3- صنعت پلاستیک

 کلسیم پروپیونات به عنوان یک پایدارکننده رنگ در تولید مواد پلاستیکی به کار می‌ رود.

4-واکنش های پروپیونات کلسیم

1-4-واکنش های متابولیسمی

متابولیسم پروپیونات با تبدیل آن به پروپیونیل کوآنزیم  A (پروپیونیل-CoA)، که معمولا نخستین مرحله در متابولیسم اسیدهای کربوکسیلیک آغاز می شود. از آنجایی که پروپانوئیک اسید دارای سه کربن است، پروپیونیل-CoA مستقیماً نمی‌تواند وارد چرخه ‌های اکسیداسیون بتا و سیتریک اسید شود. در بیشتر جانوران مهره دار، در فرایندی، پروپیونیل-CoA به D-methylmalonyl-CoA کربوکسیله می شود که به L-methylmalonyl-CoA ایزومر می شود. یک آنزیم وابسته به ویتامین B12 بازآرایی L-methylmalonyl-CoA به succinyl-CoA را کاتالیز می کند، که یک حد واسط از چرخه اسید سیتریک است.

2-4-تهیه بوتانون

می توان با استفاده از این محصول در تهیه بوتانون استفاده نمود. در این واکنش یا ترکیب کلسیم پروپانوات و کلسیم استات تحت شرایط آزمایشگاهی به بوتانون و کلسیم کربنات دست پیدا می کنند.

5-روش تولید

پروپیونات کلسیم از یک سنتز مستقیما به دست می آید. در این روش اکسید کلسیم و هیدروکسید کلسیم  مخلوط شده و با اسید پروپیونیک واکنش می دهند. می توان از هیدروکسید کلسیم خالص نیز استفاده کرد، اما از آنجایی که آب یک محصول جانبی است، می توان از اکسید کلسیم استفاده کرد که با آب واکنش داده و هیدروکسید کلسیم را تشکیل می دهد. آب اضافی تحت فشار منفی (0.6 تا 0.95 bar ) در حدود 70-90 درجه سانتیگراد تبخیر می شود.

اکسید کلسیم و اسید پروپیونیک هنگام گرم شدن و تحت فشار بایکدیگر واکنش می دهند و پروپیونات کلسیم و آب تشکیل می دهند.

مراحل فرعی واکنش:

6-تحقیقات جدید

با توجه به کاربردهای زیاد این محصول در زمینه های مختلف, به خصوص مصرف خوراکی آن، (جدا از مضرات احتمالی آن), محققان به دنبال تولید این محصول به روش طبیعی و ارگانیک هستند, در این زمینه پژوهشی با عنوان "تولید تخمیری اسید پروپیونیک: چشم انداز و محدودیت های میکروارگانیسم ها و بسترها" در مجله Applied Microbiology and Biotechnology در سال 2021 به چاپ رسیده است.

7-روش نگهداری

مقدار زیاد کلسیم پروپانوآت می تواند برای سلامتی تا حدی دارای ضرر باشد, لذا نگهداری آن بایستی در محلی صورت گیرد از که تهویه ی مناسبی برخوردار باشد.
همچنین این محصول می تواند آتش گیر باشد, مخصوصا زمانی که پروپانوئیک اسید واکنش نداده در آن باقی مانده باشد, خصلت آتش گیری آن دو چندان می شود، لذا دور نگهداشتن آن از شعله و نور مستقیم و گرما می تواند از بروز آتش سوزی جلوگیری کند. همچنین کامل بودن سیستم اتفا حریق نیز در محل نگهداری آن امری ضروری است.

خرید کلسیم کلرید به صورت خرد و عمده در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم و ارسال آن به سراسر کشور

8-ایمنی

در یک کارآزمایی کنترل شده با دارونما، کودکان با پروپیونات کلسیم یا دارونما از طریق نان روزانه مورد بررسی قرار گرفتند. کودکانی که رفتارشان در تست «بدتر شد» (52%)، در مقایسه با نسبتی که رفتارشان در تست «بهبود یافت» (19%) بود، تفاوت معنی‌داری مشاهده شد. در تستی دیگر، هنگامی که اسید پروپانئیک مستقیماً به مغز جوندگان تزریق شد، تغییرات رفتاری برگشت پذیر (مانند بیش فعالی، دیستونی، آسیب اجتماعی، پشتکار) و تغییرات مغزی (مانند التهاب عصبی ذاتی، کاهش گلوتاتیون) ایجاد کرد که تا حدی شبیه به اوتیسم انسان است.
همچنین پروپانوات کلسیم در برخی کشورها مانند روسیه به دلیل ایجاد برخی آلرژی های شدید و نفخ ممنوع شده است.

9- خرید پروپیونات کلسیم از فروشگاه مواد شیمیایی اشیم

فروشگاه مواد شیمیایی اشیم به عنوان بزرگترین فروشگاه مواد شیمیایی، همواره سعی بر آن داشته است تا بیشترین تنوع را از نمک های فلزات اصلی در فروشگاه خود موجود نماید. لذا از فلز اصلی کلسیم، انواع و اقسام نمک های مختلف را در فروشگاه خود قرار داده است. به همین جهت امکان خرید نمک پروپیونات کلسیم به عنوان یکی از همین اقلام، به صورت خرد وعمده در فروشگاه اشیم امکان پذیر شده است. جهت خرید پروپیونات کلسیم می توان هم در سایت فروشگاه اشیم ثبت سفارش نمود و هم از طریق شماره های تلفن درج شده در سایت و همچنین فضای مجازی، اقدام به خرید آن نمود و از امکان ارسال پروپیونات کلسیم به سراسر کشور بهره مند گردید.