双乙酸钠(Sodium Diacetate，简称SDA)在一百多年以前就已被发现，直到1982年美国FDA才承认其作为食品、粮食、饲料防霉保鲜剂。作为饲料添加剂，SDA对人畜无毒无害，不致癌，无残留，适口性好，并且具有增加营养价值，提高饲养质量的功能。此外，SDA的防霉效果优于目前使用的丙酸盐，与进口"霉敌"相当，添加量为丙酸盐的1/2～1/3，价格比丙酸盐低，是当今理想的高效防霉保鲜助长剂。已在美国、日本、德国、加拿大等国家普遍使用。 1 双乙酸钠的性质及产品标准 1.1 性质 双乙酸钠，又名二醋酸一钠，分子式CH3COOH CH3 COOH ·xH,O，分子量为142(无水)，是醋酸和醋酸钠的复合物，由短氢键缔合。外观为白色粉末，带醋酸气味，易吸湿，极易溶于水，加热至15O℃以上分解，熔点为96℃。 1.2 双乙酸钠的产品标准 见表1。 表l 双乙酸钠的产品标准 项目 FAO/WHO标准 FDA标准 醋酸含量(%) 39.0～41.0 38.0～40.0 醋酸钠含量(%) 58.0～60.0 56.0～58.0 水分(%) ≦=2 ≦4 重金属Pb(mg/kg) ≦10 - 砷化物As(mg/kg) ≦3 - 10%水溶液pH值 4.5～5.0 - 甲酸及易氧化物质 ＜痕量 - 醛类 ＜痕量 - 注:FAO-联合国粮农组织 WHO-联合国卫生组织 FDA-美国食品技术公司 2 双乙酸钠的作用机理 自然状态下,双乙酸钠会缓慢放出乙。乙酸可有效地渗透到霉菌组织的细胞壁，干扰细胞间酶的相互作用，可使细胞内蛋白质变性，从而起到抗菌防霉作用。 乙酸是参与动物能量代谢的重要物质。乙酸在消化道被吸收，由血液输送到代谢组织的细胞浆中，在乙酚辅酶A合成酶的催化下转化成能量代谢的"枢纽"物质"活性乙酸"，即乙酚辅酶A，乙酰辅酶A是糖、脂肪酸、氨基酸分解进入呼吸链的活性形式。上述物质之间还可以通过它相互转化，因此SDA有促进动物机体物质代谢的作用。 乙酸是反刍动物合成脂肪的重要前体物质。它有利于牛奶脂肪中短链脂肪酸的形成，提高牛奶的乳脂率。 3 双乙酸钠的应用 3.1 双乙酸钠的防霉作用 SDA有较强的杀灭霉菌能力，用于抑制谷物霉变效果最佳。据文献报道，在含水量21.5%的谷物中，添加0.1%～0.8%的SDA，贮存期可由90天延至280天，在含水17%～33%的谷物中添加O.5～1.0%的含SDA77.6%、山梨酸醇20%及防结块剂2.4%组成的复合霉菌生长抑制剂，在21～27℃、湿度70%～85%的条件下储存90天未见霉菌形成。梁亮等(1998)试验证明，在含水量为22%的谷物中添加0.75%的SDA防霉能力是未添加SDA防霉效果的20倍。 SDA添加于青贮料中，能有效抑制霉菌生长，改善青贮品质，达到保鲜目的，在青贮料中添加0.2%～0.4%的SDA,可使青贮料在pH=4.08时延长贮存期3周以上。据葛政华(1993)报道，添加0.2%左右的SDA于青贮黑麦草中，经150天贮存后，试验组霉菌总数仅为对照组的10%，而且在使用期内基本不发霉。 3.2 对畜禽生产性能的影响 3.2.1 奶牛饲料中添加SDA的作用 SDA能增强饲料适口性，提高饲料利用率。此外，SDA能提高奶牛的乳脂率及产奶量。石传林等(1999)用SDA保护的青贮玉米秸秆饲喂奶牛的试验表明，用SDA保护的青贮玉米秸秆质地松软，腐烂少，适口性好，奶牛采食速度较快。同时，试验组平均日产奶量提高8.5%乳脂率提高近0.1个百分点。杨岩等(1993)报道，33头黑白花泌乳母牛40天的饲养试验中，试验组每天喂SDA186g，每日三次。结果表明试验组乳脂率提高10.25%;产奶量提高10.2%。林治文等(1992)试验表明，给奶牛饲喂SDA提高了产奶量和乳脂率。 3.2.2 猪饲料中添加SDA的作用 SDA能提高肥猪瘦肉率、仔猪的增重及预防仔猪腹泄。上海化工研究所对62天85日龄"社长枫"杂交猪进行饲喂试验，试验期71天，试验组饲料中添加SDAO.3%，结果试验组猪食欲旺盛，毛色亮泽，瘦肉率比对照组提高2%，膘厚比对照组降低0.2cm，骨髓重降低1.46kg。另据黄玉德、黄嘉等(1998)报道，用SDA饲喂断奶仔猪的试验表明，第二组(添加0.1%)比对照组增重提高12.2%。此外试验组仔猪基本无腹泻发生。 3.2.3 鸡饲料中应用SDA的效果 SDA作为饲料添加剂饲喂雏鸡、肉仔鸡、成年鸡可抑霉防病，提高成活率。杨晓红等(1998)报道，在鸡饲料中添加SDA，试验组(添加0.1%)在40天内无下痢现象。此外，试验组产蛋率比对照组提高18,8%。杜学谦等(1993)报道，在蛋雏鸡饲料中添加O.5%的SDA,8周后成活率提高2.34%,20周成活率提高4.94%;在成年鸡饲料中添加0．5%，可提高产蛋率4.94%;在商品蛋鸡饲料中添加SDA，死亡率降低0.79%，平均产蛋率提高6.64%;肉仔鸡饲料中添加SDA,0～8周成活率提高6.2%，平均体重提高4.8%，耗料降低4.3%。此外，SDA还可以用来控制和治疗火鸡的出血性肠炎。 3.2.4 SDA在鱼饲料中的应用 添加SDA能提高饵料适口性，改善水质，减少疾病发生。黄玉德等(1998)报道，在鲤鱼饵料中添加O.1%,0.2%、0.3%的SDA，增重比对照组提高了6．15%～15．11%，饵料系数降低了0.21%～0.27%。刘云香等(1999)试验表明，在鲤鱼饵料中添加0.3%SDA，能提高鲤鱼的增重率，降低饵料系数。 4 双乙酸钠的生产 4.1 双乙酸钠合成工艺的开发概况 70年代初，国外相继成功开发出多种合成工艺路线:如德国开发的醋酸和醋酸钠气相反应生产工艺;印度开发的醋酸和醋酸钠在乙醇溶剂中的液相反应生产工艺;南非开发的醋酸一醋酥与碳酸钠的反应工艺等。我国目前有醋酸和醋酸钠液相合成工艺;醋酸和烧碱为原料的合成工艺。 4.2 生产方法 醋酸与烧碱液相反应制取SDA是近年来开发的新工艺。反应式艺为:2CH3COO-+NaOH→CH3COOH CH3COONa+H2O，此方法直接生成SDA，具有原料价廉易得、反应时间短(45～120min)、无三废排放(CO2)产出率高(97%)等优点，是理想的SDA合成路线，被多数厂家采用。 4.3 双乙酸钠的生产工艺流程加 4.3.1 中和反应 醋酸与烧碱的投料比、反应时间、反应温度是影响SDA质量和产出率的主要因素。将醋酸和烧碱按3:1的重量比投下反应锅，加热并搅拌，待反应开始后，控制温度105℃-125℃，时间45～12Omin为最佳。 4.3.2 结晶 中和反应结束后，将反应产物冷却至室温，析出结晶。 4.3.3 干燥、粉碎、包装 将反应产物在1O5℃下干燥4h，然后粉碎过筛，装入5mm聚乙烯袋中，用硬纸板密封。 5 应用双乙酸钠的注意事项 5.1 稳定性问题 SDA具有吸湿性，15O℃以上要分解，散发出烟气及刺激性酸味。因此，宜密封保存在干燥、阴凉处，温度不高于40℃，同时应防晒、防潮。保质期一般为两年。在饲料加工过程中，应避免高温，以防止SDA的分解而降低使用效果。 5.2 使用方法问题 使用时，应将SDA加工成浓溶液均匀洒于饲料中，亦可将其与其它微量添加剂充分混合后再均匀拌人饲料。试验表明用粉碎形式添加SDA的防霉效果优于液体添加形式，而微粉形式更有效，比液体形式添加方式防霉效果高一倍。 5.3 配合使用问题 SDA与丙酸钙、苯甲酸钠、山梨酸钠等混合使用具有增效作用，并更稳定。 5.4 添加量问题 含水量相同时，加量越多，安全贮存天数越长，当水分升高时，SDA的添加量应增加。通常SDA在饲料及食品中的添加量为O.1%～0.8%。 6 小 结 SDA这种绿色添加剂早已应用于各类饲料之中，而且取得了很好的效果。预计21世纪我国饲料产量可达l亿吨，其中配合饲料占40%，按0.1%添加SDA，需要SDA总量约5万吨。我国目前SDA年产仅1000多吨。因此，SDA的生产应用具有广阔前景。