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丙酸(propionicacid)及丙酸鹽是重要的飼料防腐劑。對(duì)革蘭氏陰性菌有較好的抑制作用，對(duì)酵母菌無害。在飼料中添加量以丙酸計(jì)，在0.3%以下。防止飼料在存貯過程中養(yǎng)分的流失，減少飼料中微生物的數(shù)量。丙酸為無色液體，具有揮發(fā)性。丙酸鹽主要是指丙酸鈣、丙酸鈉、丙酸鋅、丙酸鉀、丙酸銨等，多為白色顆粒或粉末，無臭或稍有異臭味，溶于水。同其他防腐劑相比，丙酸及其鹽具有許多的優(yōu)越性，因而已成為飼料中廣泛應(yīng)用的防腐劑之一。
丙酸與丙酸鹽發(fā)揮防腐防霉作用的有效成分均為丙酸分子。一般認(rèn)為，丙酸通過以下途徑發(fā)揮防腐防霉作用：非解離的丙酸活性分子在霉菌或細(xì)菌等細(xì)胞外形成高滲透壓，使霉菌細(xì)胞內(nèi)脫水而失去繁殖能力；丙酸活性分子可以穿透霉菌等的細(xì)胞壁，抑制細(xì)胞內(nèi)的酶活性，進(jìn)而阻止霉菌的繁殖。
作為一種揮發(fā)性液體，丙酸在飼料貯存過程中不斷揮發(fā)產(chǎn)生的丙酸蒸汽與飼料表面充分接觸，起到均勻、廣泛、高效的抑菌作用。研究表明，丙酸對(duì)黃曲霉、某些好氣性芽孢桿菌、沙門氏菌等均有較好的抑制作用。
但是直接把丙酸作為防腐劑也存在一些問題：
1.熱穩(wěn)定性不好。據(jù)報(bào)道，丙酸在80℃制粒過程中揮發(fā)量可達(dá)40％；
2.丙酸在飼料貯存過程中損失快，藥效持續(xù)力短，不利于飼料的長期保存；
3. 丙酸容易被飼料中的鈣鹽或蛋白質(zhì)等中和，從而降低或失去活性。鑒此，人們開發(fā)了多種丙酸鹽制劑。
丙酸鹽具有耐高溫、不揮發(fā)、不受飼料中其他成分影響、腐蝕性低、刺激性小、適合飼料長期貯存等優(yōu)點(diǎn)。其中丙酸銨、丙酸鈉、丙酸鈣主要作為青貯飼料保存劑，廣泛用于牛、羊和家禽飼料。丙酸鹽只有轉(zhuǎn)變成丙酸才能發(fā)揮效用，轉(zhuǎn)變過程受到水分、pH值等條件的影響。丙酸鹽解離后形成的弱堿性也可能阻礙其進(jìn)一步解離。另外，由于丙酸鹽不具有熏蒸作用，因此，對(duì)飼料混合的均勻度要求較高。過大的丙酸鹽用量還可能影響飼料的適口性。
丙酸對(duì)人和動(dòng)物體是安全的。世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)已經(jīng)批準(zhǔn)在國際上以丙酸鈣作為食品防腐劑。目前，丙酸(鹽)已經(jīng)廣泛用于面包、谷物等的防腐防霉。
丙酸進(jìn)入人或動(dòng)物體后，可以依次轉(zhuǎn)變成丙酰CoA、D一甲基丙二酸單酰CoA、L一甲基丙二酸單酰CoA和琥珀酰CoA。琥珀酰CoA既可以進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解，又可以進(jìn)入糖異生途徑合成葡萄糖或糖原。某些反芻動(dòng)物(如牛)瘤胃中的細(xì)菌能將糖(如纖維素)發(fā)酵成丙酸，但是由于這些丙酸可以通過上述途徑進(jìn)入脂質(zhì)代謝與糖代謝，因此并不對(duì)反芻動(dòng)物健康造成損害。
丙酸的生產(chǎn)方法包括化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法。目前，工業(yè)上主要以化學(xué)合成法生產(chǎn)丙酸。丙醛氧化法、雷帕法和輕質(zhì)烴氧化法3種工藝是丙酸生產(chǎn)工業(yè)中最常用的方法。另外，丙烯腈法、乙醇羰基法、正丙醇氧化法、丙烷(丁烷，石蠟)液相氧化法等也可用于丙酸生產(chǎn)，但由于設(shè)備投資大等原因，至今仍未在實(shí)踐中采用。
丙醛氧化法目前，工業(yè)生產(chǎn)中以乙烯、一氧化碳和氫為原料，在羰基鈷或羰基銠催化下通過乙烯氫甲?；苽浔?。丙醛氧化法工藝成熟，是目前產(chǎn)量最大的丙酸生產(chǎn)方法。該方法的主要缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜、設(shè)備繁多、對(duì)設(shè)備和管道材質(zhì)的要求較高。
雷帕法(Repper法)又稱乙烯羰基合成法，是德國BASF公司的專利。它以乙烯為原料在羰基鎳催化下與一氧化碳和水反應(yīng)生成丙酸。反應(yīng)在250～320℃、10～30MPa條件下進(jìn)行。也可以用鈷、鐵、銠、銥、鉑、鈀、釕、鉬一鎳、鎢一鎳等的羰基絡(luò)合物作為催化劑。
雷帕法具有原料費(fèi)用低、工藝流程簡單、轉(zhuǎn)化率高、選擇性好、操作簡單等特點(diǎn)。但是由于高溫高壓下丙酸的腐蝕性劇烈，因此，需要使用內(nèi)壁襯銀的反應(yīng)器。鑒此，國外許多公司對(duì)此法進(jìn)行了不少改進(jìn)。1975年，丙烯低壓合成丁醛的研發(fā)成功，大大推進(jìn)了乙烯直接羰基化合成丙酸技術(shù)的發(fā)展。這種新工藝極有可能成為丙酸生產(chǎn)的最佳方法。
20世紀(jì)60年代之前，輕質(zhì)烴氧化法一直是世界上丙酸生產(chǎn)的主要方法。目前，仍有部分廠家采用此法。輕質(zhì)烴氧化法以輕質(zhì)石腦油、液化天然氣或沸點(diǎn)低于100℃的烷烴(如正丁烷)為原料，采用環(huán)烷酸錳等油溶性鹽類為催化劑，在適宜的溫度和壓力下進(jìn)行氧化反應(yīng)生成乙酸，并副產(chǎn)甲酸、丙酸和少量其他羧酸。與丁烷相比，石腦油是更合適的原料，其價(jià)格低廉，可以在較低的溫度和壓力下進(jìn)行氧化反應(yīng)。但是，石腦油氧化工藝對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性過強(qiáng)。
以丙酸和氫氧化鈣為原料制備丙酸鈣。首先，將丙酸和氫氧化鈣兩種主要原料混合均勻，然后泵人不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)，加熱至80～90℃以加速反應(yīng)，注意溫度不宜超過130℃，以免丙酸揮發(fā)。爾后再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，加熱溫度≥105℃。得到的丙酸鈣沉淀經(jīng)干燥、碾磨、檢驗(yàn)后即可包裝人庫。
以丙酸和碳酸鈣為原料制備丙酸鈣。將丙酸與碳酸鈣置于設(shè)有攪拌裝置的反應(yīng)鍋中，混合均勻，溫度保持在70～80℃。反應(yīng)完全后，使用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓縮，濾去無用的濾渣、雜質(zhì)，使壓縮后的濾液澄清透明，而后將濾液吸入真空濃縮罐進(jìn)行濃縮，至出現(xiàn)結(jié)晶為止，然后放罐，分離結(jié)晶體。母液進(jìn)行下一次濃縮(循環(huán)濃縮)。用熱風(fēng)或真空干燥器將濃縮后晶體烘干。最后粉碎、包裝、檢驗(yàn)。
以上兩種工藝簡單，操作方便，原料易得，成本低，能耗低，生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量好。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。