Свойства и получение винной кислоты

Описание добавки и ее основные характеристики

Пищевая добавка Е334 имеет и другие названия: кислота винная пищевая, диоксиянтарная кислота, Tartaric acid for use in foodstuffs, тартаровая кислота, L(+)-виннокаменная кислота, 2,3-дигидроксибутандиовая кислота и другие.

Она обладает прекрасными антиоксидантными свойствами, выступая в роли консерванта и регулятора кислотности. Она значительно усиливает свойства других подобных антиоксидантов, а потому зачастую применяется в комплексах различных добавок.

Впервые метод производства винной кислоты, который успешно используется и поныне, предложил в восемнадцатом веке шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Однако считается, что задолго до этого, продукт был получен алхимиком Джабир ибн Хайямом.

В настоящий момент это вещество добывают натуральным способом, источником для которого служат отходы винодельческого производства. На бочках при хранении и брожении вина образуется кремортартар – винный камень, который чаще всего и является основным продуктом для получения винной кислоты. Дополнительными ингредиентами выступают: сушеные винные дрожжи, высушенные осадки, образующиеся при хранении сусла, виннокислая известь, выжимки, меловые осадки, образующиеся при снижении кислотности продукта, а также остатки вина в бочках.

Получается такая добавка при воздействии на компоненты солями кальция, с расщеплением их впоследствии серной кислотой.

Из примесей вполне допустимы яблочная кислота, а также тартары – эфиры кислоты винной.

Выпускают такую добавку двух сортов: высшего и первого. Классность напрямую зависит от качества исходного сырья и степени последующей его очистки.

Так как получают это вещество с применением химического воздействия, то полностью натуральным его считать не позволяется.

Винная кислота представляет собой мелкий порошок или кристаллы, не имеющие характерного цвета и запаха. Они хорошо растворяются в воде, эфире и этиловом спирте, но абсолютно не растворимы в масляных жидкостях и жирах. Винная кислота обладает кисловатым привкусом и плохо впитывает влагу.

В естественном виде встречается в цитрусовых и винограде, смородине и яблоках. Богато ею также натуральное вино.

Польза и вред

Винная кислота не вызывает аллергических реакций и других нежелательных последствий. Добавка E 334 улучшает пищеварение, повышает жизненный тонус.

Допустимая суточная норма потребления винной кислоты составляет 30 мг на каждый килограмм массы тела.

Доза 7,5 г/ кг веса (примерно 500 г), принятая за один раз, вызывает паралич мышц и смерть.

Для сравнения: больше всего винной кислоты в безалкогольных напитках — до 1,7 г/л. Это в сотни раз меньше токсичной дозы.

Винная кислота плохо расщепляется в организме. В основном остается в кишечнике в виде тартрата кальция. Незначительное количество выводится естественным путем.

Пропионат кальция (Е282) считается нетоксичным консервантом.

Основной источник ликопина — красные томаты и томатная паста. этом пищевом красителе читайте здесь.

В заведениях быстрого питания грязная посуда стоит на первом месте среди важных вопросов. Быстро справится с грязными тарелками и вилками поможет транспортер грязной посуды. Как его правильно выбрать и каких брендам отдать предпочтение, читайте здесь.

Источники

• http://charchem.org/ru/subst-ref?id=1293
• https://vesvnorme.net/zdorovoe-pitanie/vinnaja-kislota.html
• https://nebolet.com/konservanty/e334.html
• http://vkusologia.ru/dobavki/antioxidanty/e334.html

Молочная кислота

Молочная кислота является основной кислотой, содержащейся в молоке. Виноград содержит очень мало молочной кислоты. Все вина содержат некоторое количество молочной кислоты, а некоторые вина могут содержать значительные количества. Молочная кислота в вине образуется тремя различными способами. (1) Небольшое количество образуется дрожжами из сахара во время первичного брожения. (2) Большое количество молочной кислоты образуется из яблочной кислоты бактериями во время яблочно-молочного брожения. (3) Некоторые молочнокислые бактерии могут производить как молочную, так и уксусную кислоту из сахаров, глицерина и винной кислоты в вине. «Молочное скисание» — это термин, используемый, когда сахар превращается в молочную кислоту бактериями. Этот тип скисания является формой грубой порчи вина. Молочное скисание было распространенной проблемой виноделия до того, как широкое распространение получило использование диоксида серы, но сегодня это редко становится проблемой. Молочная кислота может существовать как в правосторонней, так и в левосторонней форме. Молочная кислота, продуцируемая дрожжами, находится в левосторонней форме, а молочная кислота, продуцируемая бактериями, — в правосторонней форме. Правостороннюю форму молочной кислоты можно очень легко отличить от левосторонней в лаборатории, поэтому у виноделов есть чувствительный способ мониторинга бактериальной активности в вине, просто исследуя две формы молочной кислоты.

Винная кислота

Немногие фрукты, кроме винограда, содержат значительное количество винной кислоты. От половины до двух третей кислоты, содержащейся в спелом винограде, приходится на винную кислоту, и это самая сильная из виноградных кислот. Винная кислота отвечает за большую часть терпкого вкуса вина и способствует как биологической стабильности, так и долговечности вина. Количество винной кислоты в винограде остается практически постоянным на протяжении всего периода созревания. Однако с вином дело обстоит иначе. Винная кислота в вине медленно уменьшается небольшими количествами. И калий, и кальций легко соединяются с винной кислотой и образуют соединения битартрата калия и тартрата кальция. Затем кристаллы этих двух материалов осаждаются из вина во время ферментации. Эти виннокислые материалы могут продолжать осаждаться в течение длительного времени, и выдержанное вино обычно содержит примерно две трети винной кислоты по сравнению с исходным виноградом из-за осаждения винной кислоты. К сожалению, эти кислые соли калия и кальция очень медленно осаждаются при нормальной температуре в погребе, и вино может содержать избыточное количество этих веществ даже после многих месяцев выдержки. Винодельни используют специальные методы обработки вина, чтобы ускорить осаждение тартратов. Охлаждение вина является наиболее часто используемой процедурой. Простое охлаждение вина примерно до 27 градусов (-2,7 С — прим. перев.) приводит к тому, что избыток солей калия выпадает в осадок через несколько дней.
Винная кислота устойчива к разложению, и винные микробы редко атакуют ее. Вот почему виноделы добавляют винную кислоту к винограду с недостаточной кислотностью, а не используют менее стабильную кислоту, такую как яблочная или лимонная. Большинство виноделов предпочитают, чтобы титруемая кислота составляла около 0,7% для белого винограда, а около 0,8% для белого сока. Когда содержание титруемой кислоты падает ниже этих уровней, виноделы часто перед началом ферментации добавляют в сок винную кислоту.

Применение пищевой добавки Е334 в разных сферах

Данная добавка разрешена к применению в пищевой промышленности во всех странах мирового сообщества. Она пользуется большой популярностью, за счет своих плохих влаговпитывающих качеств, кисловатому привкусу и абсолютной безвредности. Он широко применяется в качестве регулятора кислотности, антиоксиданта и консерванта при изготовлении различных продуктов. Она находится в следующих изделиях:

• мармеладах и различных желе;
• кондитерских изделиях;
• ягодном и фруктовом мороженом;
• консервированных овощах и фруктах;
• макаронных и хлебобулочных изделиях;
• какао и шоколаде.

Используют винную кислоту для подкисления продуктов при производстве вин, пива, ликеров и безалкогольных напитков. Большой популярностью пользуется добавка Е334 в молекулярной кухне, где ее используют для придания свекольному мармеладу вкуса черной смородины.

Нашла свое применение винная кислота и в косметологической отрасли. Ее применяют как дополнительный ингредиент в составе средств по уходу за телом и лицом. Она способствует повышению упругости и эластичности кожи.

Антиоксидантные свойства данного вещества с успехом используются при изготовлении антивозрастной косметики, отбеливающих и тонизирующих лосьонов, увлажняющих кремов. Также входит в состав различных пилингов.

Неплохо зарекомендовала себя добавка Е334 в медицинской отрасли и фармацевтической промышленности. Там она используется в изготовлении быстрорастворимых таблеток, которые облегчают похмельный синдром, помогают снять тяжесть в желудке, избавиться от изжоги.

Как один из компонентов, винная кислота входит в мочегонные и слабительные препараты, способствуя нормализации обменных процессов в организме.

Также используют данное вещество и в других целях:

• в электронике и электротехнике, при изготовлении компьютеров, микрофонов;
• в производстве цветных металлов;
• в аналитической химии, для разделения на изомеры рацематов органических веществ, а также для обнаружения альдегидов;
• для окрашивания тканей в текстильной промышленности;
• в качестве замедлителя схватывания гипсовой смеси в строительной сфере.

Ссылки

1. Моника Ичой. (7 ноября 2010 г.). Осадок в вине. , Получено с: flickr.com
2. Wikipedia. (2018). Винная кислота. Получено 6 апреля 2018 г. с сайта en.wikipedia.org.
3. PubChem. (2018). Винная кислота. Получено 6 апреля 2018 г. с сайта pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Что такое винные тартраты. Получено 6 апреля 2018 г. с сайта jordanwinery.com.
5. Acipedia. Винная кислота. Получено 6 апреля 2018 г. с сайта acipedia.org.
6. Pochteca. Винная кислота. Получено 6 апреля 2018 г. с: pochteca.com.mx
7. Дханешвар Сингх и др. (2012). О происхождении оптической неактивности мезо-винной кислоты. Химический факультет, Университет Манипура, Канчипур, Импхал, Индия. J. Chem. Pharm. Res., 4 (2): 1123-1129.

Физические и химические свойства

Физические свойства:

• Молярная масса: 150,1 г/моль
• Плотность: 1,66-1,76 г/см3
• Теплота сгорания: 1096,7 кДж/(г моль)
• Удельная теплоемкость: 1,26 кДж/(моль°С)
• Молярная теплоемкость: 0,189 кДж/(моль°С)

Винная кислота представлена в виде гигроскопичных бесцветных кристаллов без запаха. Вкусовые характеристики: ярко выраженные, кислые. Кислота растворима в воде и этиловом спирте, не растворима в бензоле, эфире, углеводородах.

Физически винная кислота существует в виде четырех изомеров, одинаковых по составу и массе, но отличных по нахождению атомов, строению, свойствам.

• D – винная кислота (виннокаменная). Температура плавления 140 °С.
• L – винная кислота. Плавится при температуре 140 °С.
• Мезовинная кислота (антивинная). Температура плавления 140 °С.
• Виноградная кислота (смесь равного объёма L и D – винных кислот). Температура плавления таких кислот 240-246 °С.

Винная кислота может быть представлена следующими названиями:

• Винная
• Пищевая добавка Е334
• Диоксиянтарная кислота
• Тартаровая кислота
• 2,3-дигидроксибутандиовая кислота

Винная кислота растворяется в зависимости от образованных солей. Если образуется средние соли, то растворение в воде сильное, при этом происходит снижение температуры раствора из-за поглощения теплоты. Растворение в растворах щелочей с образованием тетрагидрата двойной натриево-калиевой соли. Кислая соль плохо растворима в жидкостях, в процессе происходит оседание на стенках емкостей.

Химические свойства:

• Константа диссоциации: при 25 °C: D,L- pKa1 = 2,95, pKa2=4,25 мезо pKa1 = 3,22 pKa2=4,85
• Растворение: в воде 139,44 г/100 мл

Винная кислота обладает всеми свойствами карбоновых кислот. Ей присущи такие свойства, характерные для кислот как: диссоциация, образование сложных эфиров и солей), и свойства, характерные для спиртов: окисление, образование простых эфиров).

Полезные и опасные свойства винной кислоты

Полунатуральная пищевая добавка Е334 обладает для организма теми же полезными свойствами, как и природный элемент. Она способствует улучшению пищеварения, не вызывает аллергических реакций, а также значительно повышает энергию и жизненный тонус.

Максимально допустимой суточной нормой этого вещества считается тридцать миллиграммов на каждый килограмм веса. Превышение этой дозы категорически запрещается, так как она является опасным токсином, вызывающим мышечный паралич, что ведет к летальному исходу.

Однако в промышленной отрасли при производстве продуктов используется настолько малое количество данного вещества, что его можно употреблять абсолютно не беспокоясь о собственном здоровье. Именно поэтому пищевая добавка Е334 общепринято считается безопасным продуктом.

Чтобы не быть голословными, приведем количество содержания винной кислоты в газированных безалкогольных напитках, где ее содержится больше всего – 1,7 грамм на литр продукта. А это в несколько сотен раз меньше предельной смертельной дозы.

Это вещество очень плохо усваивается в организме. Выводится лишь малое количество, а большая часть остается в виде солей кальция – тартратов кальция – в кишечнике.

Применение добавки Е334

Благодаря тому, что винная кислота замедляет процессы распада и гниения продуктов, соединение широко используется в пищевой промышленности. Оно препятствует преждевременной порче консервированных и мучных изделий. Сырьем для изготовления добавки Е334 служат отходы, образующиеся при получении винных напитков.

Тартаровую кислоту применяют, как регулятор кислотности и антиокислительный реактив при изготовлении консервированных продуктов, кондитерских и хлебобулочных изделий, столовых , алкогольных напитков. Кроме того, винный субстрат используется для разрыхления теста, закрепления взбитых белков, сохранения пластичности и белизны шоколадной глазури. Пищевая добавка Е334 помогает смягчить спиртовую «горчинку» винных изделий, придавая им приятный терпкий привкус.

Другие сферы применения винной кислоты.

1. Фармацевтика. В медицине вещество используют, как вспомогательный компонент, при создании растворимых лекарственных средств, шипучих таблеток и слабительных препаратов.
2. Косметология. Добавка Е334 входит в состав профессиональных пилингов, кремов, лосьонов, шампуней, предназначенных для ухода за кожей и волосами.
3. Текстильная промышленность. Винный агент используют для фиксации цвета после окрашивания тканей.
4. Аналитическая химия. Соли тартаровой кислоты применяют для обнаружения сахаров и альдегидов в химических растворах, разделения рацематов органических соединений на изомеры.
5. Строительство. Реагент добавляют в цементные или гипсовые смеси, для замедления застывания массы.
6. Электротехника. Сегнетову соль (тетрагидрат двойной натриево-калиевой соли винной кислоты), из-за пьезоэлектрических свойств, применяют при изготовлении микрофонов, громкоговорителей и компьютеров.

Помимо этого, органическое соединение используют для выведения ржавых пятен с белой одежды. Для этого в равных пропорциях смешивают каменную соль и реагент Е334. Затем смесь разводят водой до получения густой массы, наносят на пятно. Для усиления «эффекта» вещь кладут под прямые лучи солнца, ожидая исчезновение проблемного участка на ткани. После этого изделие поласкают в холодной воде, а затем тщательно стирают в тёплом мыльном растворе.

Диоксиянтарная кислота бережно растворяет отмершие клетки рогового покрова кожи, не вызывая ожогов и механических травм.

Результаты применение винного пилинга:

• уменьшает эффект «апельсиновой корки»;
• разглаживает мимические морщины;
• активирует механизмы удаления повреждённых клеток эпидермиса (отшелушивание);
• «выравнивает» рельеф кожи;
• осветляет пигментные пятна и тон лица;
• придаёт коже эластичность и гладкость;
• стимулирует образование новых эластиновых и коллагеновых волокон;
• уменьшает выработку сального секрета;
• сужает поры;
• увлажняет глубокие слои кожи.

Учитывая, что компонент Е334 потенцирует интенсификацию отбеливающего и отшелушивающего эффектов, его целесообразно использовать для тонизации и осветления всех типов кожи, особенно при усиленной пигментации, уплотнении рогового слоя, наличии признаков фотостарения.

Винная кислота, обладает мощными антиоксидантными свойствами: «связывает» свободные радикалы, замедляет естественное старение дермы. Кроме того, пилинг на ее основе используют, как подготовительную процедуру перед проведением механической чистки лица, принятием солнечных ванн, косметологических обёртываний (антицеллюлитных, тонизирующих, омолаживающих).

Противопоказания к очищению кислотой:

Оптимальное время для выполнения пилинга – зима или ранняя весна (до момента появления активного солнца).

Яблочная кислота

Яблочная кислота распространена во многих видах фруктов. Эта кислота отвечает за терпкий вкус зеленых яблок. Яблочную кислоту метаболизируют несколько различных типов винных бактерий, поэтому это одна из наиболее биологически хрупких винных кислот. В отличие от винной кислоты, содержание яблочной кислоты в винограде снижается на протяжении всего процесса созревания, а виноград, выращиваемый в жарком климате, к моменту сбора урожая содержит мало яблочной кислоты. Виноград, выращенный в прохладных регионах, часто содержит слишком много кислоты, а высокая кислотность дает слишком терпкие вина. Во время спиртового брожения метаболизируется некоторое количество яблочной кислоты, и содержание яблочной кислоты в вине уменьшается примерно на 15 процентов. Яблочно- молочное брожение (ЯМБ) может еще больше снизить кислотность вина. Когда вино проходит яблочно-молочное брожение, бактерии превращают яблочную кислоту в молочную. Молочная кислота мягче, чем яблочная, и ЯМБ — стандартная процедура, используемая для снижения кислотности вин, изготовленных из винограда, выращенного в прохладных регионах.
Когда виноград выращивают в теплых районах, таких как южная Калифорния, ситуация с виноделием сильно отличается. В теплых регионах винограду обычно не хватает кислоты, и удаление яблочной кислоты с помощью яблочно-молочного брожения может быть не очень хорошей идеей. Здесь задача для винодела усложняется. Яблочная кислота не является биологически стабильной, и когда яблочную кислоту намеренно сохраняют для улучшения кислотного баланса вина, могут потребоваться специальные меры для предотвращения яблочно-молочного брожения после розлива вина в бутылки. Винодел может использовать стерильный фильтр и удалить все бактерии из вина перед розливом в бутылки, или он может добавить в вино небольшое количество фумаровой кислоты. Небольшие добавки фумаровой кислоты могут ингибировать яблочно-молочную ферментацию.

Продукты богатые винной кислотой:

Общая характеристика винной кислоты

Винная кислота – распространенное природное соединение. Химикам
она известна как диоксиянтарная
или тартаровая кислота
.
Кислота представляет собой прозрачные кристаллы без запаха и цвета,
очень кислые на вкус. По своей химической природе, это двухосновная
оксикислота, имеющая формулу C 4 H 6 O 6 . Именно благодаря винной кислоте
мы имеем возможность наслаждаться таким прекрасным напитком, как вино.
И не только! Также она входит в огромное количество разнообразных
джемов, конфет и прочих кондитерских изделий.

Первые сведения о винной кислоте относятся к первому веку новой эры, и к ее первооткрывателю алхимику Джабир ибн Хайяну.
Однако, для того, чтобы получить кислоту в современном виде, потребовалось еще 17 веков,
и рождение известного (в будущем) шведского химика Карла Вильгельма Шееле.

Интересный факт – известно, что в древнем Риме знатные
дамы умывались вином. На территориях, где виноделие не было столь
популярным, красавицы регулярно протирали кожу соком свежих ягод.

Сегодня винная кислота нашла широкое применения в различных отраслях промышленности. Например, в пищевой промышленности – это добавка Е334.
Благодаря ее антиоксидантным свойствам увеличивается срок годности продуктов питания. Присутствует она в кондитерских изделиях,
фруктовом желе, джемах, соках и напитках.

Потребность в винной кислоте возрастает:

• при повышенной радиации (по 50гр. натурального красного вина ежедневно);
• в стрессовых ситуациях;
• при нарушении в работе желудочно-кишечного тракта, связанного с пониженной кислотностью.;
• при вялой работе ЖКТ.

Потребность в винной кислоте снижается:

• в случае повышенной кислотности желудка;
• при нарушении усвоения кислоты в организме. В этом случае, необходимо употреблять продукты, в которых присутствуют тартраты (соли винной кислоты);
• при склонности к появлению герпеса
  и слишком чувствительной коже;
• если собираетесь отправляться на пляж или в любое другое место с активным солнечным излучением.

Усвоение винной кислоты

Усваивается винная кислота хорошо. Это связанно с тем, что она не только быстро
растворяется в воде ,
но также и принимает активное участие в регуляции кислотно-щелочного
равновесия

Кроме того, данная кислота способна также преобразовываться
в другие, необходимые организму соединения, благодаря чему, она является
очень важной для здоровья кислотой

Полезные свойства винной кислоты и ее влияние на организм:

Как и любая растительная кислота, винная кислота обладает рядом полезных для человеческого организма свойств.

1. Наружное применение винной кислоты. Полезное действие:

• способствует отшелушиванию мертвых слоев кожи;
• способствует уменьшению количества угрей и прыщей;
• прекрасно отбеливает и увлажняет кожу.

2. Внутреннее применение винной кислоты. Полезные свойства:

• увеличивает скорость обменных процессов;
• повышает упругость и эластичность кожи;
• выравнивает мелкие дефекты кожи;
• способствует синтезу коллагена;
• является прекрасным антиоксидантом;
• выводит радиацию из организма;
• расширяет сосуды;
• тонизирует сердечно-сосудистую, нервную и пищеварительную систему;
• винная кислота способствует насыщению организма натуральными фруктовыми кислотами биологического происхождения.

Однако при не соблюдении правил безопасности употребления винной
кислоты, могут возникнуть неприятные последствия!

Признаки нехватки винной кислоты:

Немаловажным является тот факт, что недостаток винной кислоты может привести к таким последствиям, как:

• нарушение кислотно-щелочного баланса в организме;
• вялая работа ЖКТ;
• высыпания и раздражение кожи.

Признаки избытка винной кислоты:

Избыток данной кислоты способен вызвать нарушения обмена веществ, что может негативно сказаться на вашем здоровье.
Например, вам следует быть очень осторожными, если у вас чувствительная кожа, болезни кожи (типа герпеса).

Также нужно быть начеку при длительном пребывании под прямыми солнечными лучами, или если у вас имеются индивидуальные
противопоказания к применению данного вещества. Большие дозы винной кислоты небезопасны, поскольку она является мышечным токсином,
способным вызвать паралич и смерть.

Основные признаки:

• головная боль;
• расстройство кишечника;
• тошнота, рвота;
• понос;
• при высокой передозировке – паралич;
• летальный исход.

Взаимодействие винной кислоты с другими элементами:

Винная кислота взаимодействует с водой, витамином РР, а также витамином К. Кроме того, данная кислота способна вступать в реакции с белками,
углеводами и микроэлементами. Благодаря этому, она способна образовывать витаминно-минеральные комплексы,
оказывающие благотворное влияние на весь организм.

Факторы, влияющие на содержание винной кислоты в организме

Фактор первый: регулярное употребление продуктов, богатых винной кислотой.

Фактор второй: правильное функционирование желудочно-кишечного тракта, способность организма к усвоению кислоты.

Винная кислота – компонент красоты и здоровья

Также нельзя не отметить еще одну, не менее весомую среду применения винной кислоты – косметологию. Винная кислота способствует:

• отшелушиванию мертвых клеток эпидермиса;
• стимулирует развитие молодых клеток, тем самым омолаживая кожу.

Самые популярные формы применения винной кислоты в косметологии –
различные сыворотки, кремы, лосьоны для лица и тела, увлажнители,
пилинги, гели для умывания лица, шампуни для волос, средства для удаления
акне .
Специалисты отмечают прекрасные характеристики данной кислоты – максимальная
эффективность при минимальном риске раздражения.

Винная кислота известна с незапамятных времен. Побочный продукт виноделия применяли для обеззараживания бочек, предотвращения роста бактерий.

Способ искусственного производства полезной кислоты разработал в XVIII веке швед Карл Шееле
.

Метод талантливого химика используют и в наше время для получения пищевой добавки E 334.

Кислота винная пищевая (ГОСТ 21205-83) — основное наименование.

Международный синоним — Tartaric acid for use in foodstuffs.

Другие названия:

• Е 334 (Е–334), обозначение в европейской кодификации добавок;
• L(+)-виннокаменная кислота;
• 2,3-дигидроксибутандиовая кислота, химическое название;
• диоксиянтарная кислота;
• тартаровая кислота;
• dihydroxibernsteinsaure или L(+)Weinsaure, немецкие синонимы;
• acide L(+) tartrique, французский.