Винные кислоты

Винная кислота

Винные кислоты

Винная кислота (виннокаменная, тартаровая, диоксиянтарная) – двухосновное органическое вещество, в молекулу которого входят два асимметрических атома углерода.

Соединение широко распространено в растительном мире, встречается в виде свободных изомеров и кислых солей.

Главный источник тартаровой кислоты – зрелые плоды винограда. Вещество выделяется при брожении ягодного напитка, образуя труднорастворимые калиевые соли, называемые винным камнем.

Пищевая добавка зарегистрирована под кодом Е334, ее получают из вторичных продуктов переработки вина (дрожжей, меловых осадков, виннокислой извести).

Химические и физические свойства

Диоксиянтарная кислота представляет собой гигроскопичные кристаллы без цвета и запаха, обладающие ярко выраженным кислым вкусом. Данные соединения растворимы в воде и этиловом спирте, практически нерастворимы в эфире, бензоле, алифатических углеводородах.

Химическая формула вещества – C4H6O6.

Винная кислота, за счет равновесного и симметричного расположения гидроксильных остатков, ионов водорода, кислотных карбоксилов, встречается в природе в виде четырёх изомеров.

Разновидности добавки Е 334

  1. D – винная кислота (виннокаменная).
  2. L – винная кислота.
  3. Мезовинная кислота (антивинная).
  4. Виноградная кислота (смесь равного объёма l – и d – винных кислот).

Все формы диоксиянтарного вещества идентичны по химическим свойствам, однако отличны по физическим параметрам. Так, температура плавления l – и d – винных кислот составляет – 140 градусов, виноградной – 240 – 246 градусов, мезовинной – 140 градусов. При этом, водорастворимость первых двух соединений гораздо выше, чем у последних двух.

Винная кислота образует два вида солей: средние и кислые. Соединения первого типа хорошо растворимы в воде, а в растворах едких щелочей образуют сегнетовые кристаллы.

Однозамещённые кислые соли труднорастворимы в жидкостях, в том числе в винных и спиртовых напитках. Поэтому они оседают на стенках резервуара, откуда извлекаются для получения органической кислоты.

Помимо виноградного сока, винный камень присутствует в нектарах с мякотью и фруктовых пастах.

Свойства и суточная потребность

Винная кислота содержится в кислых ягодах и фруктах.

Ее максимальная концентрация сосредоточена в винограде, яблоках, вишнях, мандаринах, авокадо, апельсинах, лайме, чёрной смородине, крыжовнике, черешне, гранате, айве, бруснике, папайе, ревене. При сбалансированном рационе питания суточная потребность в элементе покрывается в полном объеме.

Для нормальной работы организма женщинам ежедневно требуется 13 – 15 миллиграмм винной кислоты, мужчинам – 15 – 20 миллиграмм, детям – 5 – 12 миллиграмм.

Потребность в диоксиянтарном соединении возрастает при повышенном радиационном фоне, стрессах, дисфункции пищеварительного тракта, связанной с понижением кислотности желудка.

Биологическое значение винной кислоты:

  • защищает клетки организма от окисления;
  • увеличивает скорость протекания обменных процессов;
  • вступает в реакцию с радиоактивными элементами, ускоряя их выведение из организма;
  • расширяет сосуды;
  • повышает эластичность и упругость кожных покровов;
  • потенцирует синтез коллагена;
  • тонизирует сердечную мышцу.

Учитывая, что винная кислота токсична, потребление высоких концентраций реагента чревато развитием симптомов передозировки: рвоты, поноса, головокружения, паралича и смертью. Употребление 7,5 грамм соединения на килограмм веса приводит к летальному исходу.

Чтобы не нанести вред здоровью, увеличивать потребление вещества можно только после консультации с лечащим врачом, особенно если есть предрасположенность к герпесу, вы обладательница чувствительной кожи или нарушен механизм усвоения фруктовых кислот.

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 Е 334 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 вод, алкогольных напитков.

Кроме того, винный субстрат используется для разрыхления теста, закрепления взбитых белков, сохранения пластичности и белизны шоколадной глазури.

Пищевая добавка Е 334 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 Е 334 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 Е 334.

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.

Винная кислота в косметологии

Добавку Е 334, в концентрированном виде, используют в косметологии, как профессиональное очищающее средство при проведении винного пилинга.

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 Е 334 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:

  • беременность, кормление грудью;
  • менструация;
  • индивидуальная непереносимость реагента;
  • дерматиты, экземы, лишаи;
  • паразитарные инвазии;
  • острые воспалительные и инфекционные заболевания организма;
  • купероз;
  • герпес;
  • недавняя эпиляция, бритьё;
  • образования на кожных покровах, подлежащих обработке;
  • раны, ссадины, царапины;
  • свежий загар;
  • пониженная свёртываемость крови.

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

Вывод

Итак, винная кислота – многофункциональное растительное соединение, обладающее выраженными антиоксидантными и биостимулирующими свойствами. Основными природными источниками вещества являются виноград и цитрусовые фрукты.

При приёме внутрь кислота «борется» со свободными радикалами, ускоряет метаболизм эссенциальных веществ, повышает эластичность кожных покровов.

Ввиду уникальных свойств, она широко используется в пищевой промышленности, косметологии, гальванопластике, виноделии, медицине, металлургии и аналитической химии.

Винная кислота – полезный природный антиоксидант

Винные кислоты

  • Винная (виннокаменная, диоксиянтарная или тартановая) кислота – распространенный химический реактив в виде природного соединения. На вид представляет собой вязкий белый или бесцветный кристаллический порошок без запаха, но с ярко выраженным кислым вкусом, как у лимонной кислоты купить которую можно на нашем сайте. Вещество хорошо растворимо в воде и спирте, практически нерастворимо в растительных маслах и жирах. Эта кислота достаточно широко распространена в естественном виде. В природе она содержится во многих фруктах и ягодах, например: в винограде и рябине, причем, как в свободном состоянии, так и в сочетании с кальцием, калием и магнием.Данное вещество было известно еще в древности как винный камень (кислая каменная соль). Впервые этот химический реактив был получен как побочный продукт виноделия и использовался для предотвращения роста бактерий в вине. В свободном состоянии химреактив был получен известным химиком Карлом Шееле (Швеция, 1769 год).Существуют несколько способов получения винной кислоты. Ее изготавливают из различного сырья: и отходов винодельческого производства (виннокислая известь или винный камень), сухих винных дрожжей, очень редко из фруктов с использованием специального лабораторного оборудования и приборов, а также в процессе воздействия специальных химических реактивов – минеральных кислот (серной кислоты) на винный камень.

    Применение

    Уникальная формула состава кислоты позволила ей найти свое применение в таких отраслях промышленности, как: — текстильная – краситель для тканей и закрепитель цвета; — аналитическая химия – для выявления альдегидов и сахара; — косметология – входит в состав многих лосьонов, муссов, масок, шампуней, бальзамов и кремов в качестве отбеливающего, увлажняющего и отшелушивающего компонента; — фармацевтика – при производстве шипучих таблеток, растворимых лекарств, а также мочегонных и слабительных средств, препаратов от тяжести в желудке, изжоги и похмельного недомогания; — медицина; — электроника;- строительство – замедляет схватывание и сушку гипса и цемента.

Пищевая добавка

В пищевой промышленности винная кислота зарегистрирована как добавка E334 – регулятор кислотности или pH и антиоксиданта при изготовлении кондитерских и хлебобулочных изделий: конфет, мармелада, джемов, желе, фруктово-ягодного мороженого, консервированных продуктов, соков, безалкогольных напитков, столовых вод и винных изделий. Она придает терпкий вкус вину. В спиртные напитки ее добавляют для смягчения вкуса спирта и придания приятного аромата. Антиокислительные свойства реактива позволяют продлить срок годности пищевых продуктов – она способствует замедлению окислительных процессов. Винная кислота также поддерживает в продуктах обусловленный щелочной уровень pH: чем больше кислоты, тем ниже уровень pH. Пищевой антиоксидант разрешен во многих странах мира, включая Россию и Украину.

Влияние винной кислоты на организм

После многочисленных исследований с использованием особой лабораторной посуды и лабораторного оборудования, учеными была доказана безвредность и значительная польза для организма данного химического реактива.

важность такой кислоты для организма заключается в улучшении обменных процессов, метаболизма и пищеварения, которые каждую секунду происходят в нашем организме.

Также винная кислота незаменима для нормального функционирования жизненно важных систем организма человека.

Винная кислота только частично расщепляется в организме: меньшая часть выводится почками, большая – остается в кишечнике.

Несмотря на то, что данная кислота достаточно распространена, не стоит забывать, что употребление ее в большом количестве может стать причиной паралича, даже летального исхода, поэтому употреблять ее нужно только в разумных количествах. Смертельная доза для человека составляет 7,5 г/кг массы тела.

Качественные химреактивы и лабораторное оборудование в Москве

Для получения точного анализа, эксперимента или исследования важно, чтобы все использованные наименования, начиная от фильтровальной бумаги и лабораторного стекла до весов электронных лабораторных были сертифицированы.

Именно такая продукция в широком ассортименте представлена в «ПраймКемикалсГрупп» – магазине химических реактивов Москва розница и оптовая продажа.

У нас Вы найдете все необходимое для оснащения небольшой аптечной или профессиональной научно-производственной лаборатории продукцией высокого качества, отвечающей всем стандартам ГОСТ, по приемлемой стоимости.

Нужно качественное лабораторное оснащение, тогда вам в Prime Chemicals Group

Продукты богатые винной кислотой:

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 C4H6O6. 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.

Суточная потребность человека в винной кислоте:

  • для женщин -13-15 мг;
  • для мужчин — 15-20 мг;
  • для детей — от 5 до 12 мг.

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.

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!

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.

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.

Винные кислоты: формула, свойства, получение

Винные кислоты

Винные кислоты – это соединения, которые часто встречаются в растительном мире. Это могут быть как свободные изомеры, так и кислые соли. Основной источник данного вещества — зрелые плоды винограда.

Винные камни, по-другому, калиевые труднорастворимые соли, образуются в процессе брожения напитка из ягод. Данная пищевая добавка имеет маркировку Е334.

Получают ее чаще всего из вторичных продуктов переработки винных изделий.

Винная кислота: формула и разновидности

Винная кислота представляет собой гигроскопичные кристаллы, которые не имеют ни запаха, ни цвета. Однако вещество обладает ярко выраженным кислым вкусом. Все разновидности винной кислоты хорошо растворяются в воде, а также в этиловом спирте. Соединения более устойчивы к воздействию алифатических углеводородов, бензола и эфира. Химическая формула данного соединения: С4Н6О6.

Винная кислота встречается в виде 4 изомеров. Это объясняется симметричным и равновесным расположением кислотных карбоксилов, ионов водорода и гидроксильных остатков. Это:

  1. D-винная, по-другому — виннокаменная кислота.
  2. L- винная кислота.
  3. Антивинная, по-другому — мезовинная кислота.
  4. Виноградная кислота, которая представляет собой смесь винных кислот L- и D-.

Физические свойства

Винные кислоты идентичны по химическим свойствам. Однако они совершенно разные и существуют значительные отличия по физическим параметрам. К примеру, винные кислоты D- и L- начинают плавится при температуре 140°С, виноградная – от 240 до 246°С, мезовинная кислота — 140°С.

Что касается растворимости, то первые два соединения прекрасно растворяются в воде, а остальные два устойчивы к воздействию влаги.

Соли винной кислоты

Винная кислота может образовывать только два вида солей: кислые и средние. Соединения последнего типа могут полностью растворяться в воде. Однако при погружении их в едкую щелочь образуют сегнетовые кристаллы.

Кислые однозамещенные кислоты плохо растворяются в жидкостях. Это касается не только воды, но и спиртовых, и винных напитков. Они постепенно оседают на стенках сосудов.

После этого содержимое аккуратно извлекается и используется для получения органической кислоты.

Что касается винного камня, то он содержится не только в соке виноградных плодов, но и в нектарах с мякотью, и в пастах, приготовленных из фруктов.

Суточная норма

Винные кислоты просто необходимы организму при повышенном радиационном фоне, дисфункции пищеварительной системы, постоянных стрессах, а также при пониженной кислотности желудка.

Данные соединения содержатся в кислых фруктах. Максимальная концентрация винной кислоты сосредоточена в ревене, папайе, бруснике, айве, гранате, черешне, крыжовнике, смородине черной, лайме, апельсинах, авокадо, мандаринах, вишнях, яблоках и в винограде.

При правильном и сбалансированном питании суточная потребность в таких соединениях покрывается в полной мере. Для нормальной же работы организма мужчинам требуется от 15 до 20 миллиграмм винной кислоты, женщинам – от 13 до 15 миллиграмм, а детям – от 5 до 12 миллиграмм.

Чем полезна винная кислота

Свойства винной кислоты сложно переоценить. Данное соединение имеет биологическое значение. Винная кислота:

  1. Тонизирует сердечную мышцу.
  2. Расширяет сосуды.
  3. Стимулирует синтез коллагена.
  4. Повышает упругость и эластичность кожных покровов.
  5. Защищает от окисления клетки организма.
  6. Повышает скорость протекания всех обменных процессов.
  7. Вступает в реакцию с радионуклидами, а также ускоряет их выведение из организма.

При употреблении данной добавки стоит учесть, что превышение суточной нормы чревато последствиями. Могут возникнуть признаки передозировки, к которым относится паралич, головокружение, понос и рвота. В некоторых случаях чрезмерное употребление реагента может привести к летальному исходу. Смерть наступает в тех ситуациях, когда доза винной кислоты превышает 7,5 грамм на 1 килограмм веса.

Чтобы не нанести своему организму вред, увеличивать суточную норму вещества самостоятельно не рекомендуется. Это может сделать только лечащий врач. Особенно если пациент предрасположен к герпесу, имеет чувствительную кожу либо у него нарушен механизм усваивания определенных кислот.

Применение в пищевой промышленности

Винная кислота, формула которой указана выше, позволяет замедлить процессы гниения и распада продуктов.

Благодаря такому свойству, соединение получило широкое применение в пищевой промышленности. Винная кислота предупреждает преждевременную порчу мучных, а также консервированных продуктов.

Очень часто соединение используют в качестве антиокислительного реактива либо регулятора кислотности.

В составе алкогольных напитков, столовых вод, хлебобулочных и кондитерских изделий, а также консервированных продуктов присутствует винная кислота. Получение данного компонента — несложный процесс. Для этого используют отходы, которые образуются в результате получения винного напитка.

Стоит отметить, что субстрат применяется для сохранения белизны и пластичности шоколадной глазури, закрепления взбитых белков, а также для разрыхления теста. Помимо этого, добавка Е334 позволяет смягчить вкус спиртных винных напитков, сделав их более терпкими и приятными.

Использование винной кислоты в других сферах

Винная кислота широко применяется не только в пищевой промышленности, но и в фармацевтике. В медицинских целях соединение используется в качестве вспомогательного компонента. Его применяют при изготовлении растворимых препаратов, некоторых слабительных лекарственных средств, а также шипучих таблеток.

Винная кислота используется и в косметологии. Данное соединение входит в состав многих профессиональных шампуней, лосьонов, кремов и пилингов, предназначенных для ухода за волосами и кожей.

На самом деле винная кислота применяется во многих сферах. К примеру, соединение используют в текстильной промышленности для фиксации цвета в результате окрашивания тканей. В строительстве добавку применяют в качестве реагента. Его добавляют в гипсовые и цементные смеси. Благодаря этому масса застывает медленнее.

Сегнетовую соль используют в процессе изготовления компьютеров, громкоговорителей и микрофонов, благодаря ее пьезоэлектрическим свойствам.

Винная кислота: структурная формула, свойства, получение и применение

Винные кислоты

Винная кислота относится к классу карбоновых кислот. Свое название данное вещество получило из-за того, что основным источником его получения служит виноградный сок. При брожении последнего происходит выделение кислоты в виде плохо растворимой калиевой соли. Основной областью применения этого вещества является производство продукции пищевой промышленности.

Общее описание

Винная кислота относится к категории ациклических двухосновных гидрокислот, в составе которых содержится и гидроксильная, и карбоксильная группы. Такие соединения рассматривают также как гидроксильные производные карбоновых кислот. Это вещество имеет и другие названия:

  • диоксиянтарная;
  • тартаровая;
  • 2, 3-дигидроксибутандиовая кислота.

Химическая формула винной кислоты: С4Н6О6.

Для данного соединения характерна стереоизометрия, оно может существовать в 3 формах. Структурные формулы винных кислот представлены на рисунке ниже.

Наиболее устойчивой является третья форма (мезовинная кислота). D- и L- кислоты – оптически активные, но смесь этих изомеров, взятых в эквивалентном количестве, оптически неактивна. Такую кислоту еще называют r- или i-винной (рацемической, виноградной). По внешнему виду данное вещество – это бесцветные кристаллы или белый порошок.

Местонахождение в природе

L-винная (RR-винная) и виноградная кислоты содержатся в большом количестве в винограде, продуктах его переработки, а также в кислых соках многих фруктов. Впервые данное соединение было выделено из винного камня – осадка, который выпадает при изготовлении вина. Он представляет собой смесь виннокислого калия и кальция.

Мезовинная кислота в природе не встречается. Ее можно получить только искусственным путем – при кипячении в едких щелочах D- и L-изомеров, а также при окислении малеиновой кислоты или фенола.

Физические характеристики

Основными физическими свойствами винной кислоты являются:

  • Молекулярная масса – 150 а. е. м.
  • Температура плавления: o D- или L-изомера – 170 °С; o виноградной кислоты – 260 °С; o мезовинной кислоты – 140 °С.
  • Плотность – 1,66-1,76 г/см3.
  • Растворимость – 135 г безводного вещества на 100 г воды (при температуре 20 °С).
  • Теплота сгорания – 1096,7 кДж/(г∙моль).
  • Удельная теплоемкость – 1,26 кДж/(моль∙°С).
  • Молярная теплоемкость – 0,189 кДж/(моль∙°С).

Кислота хорошо растворяется в воде, при этом наблюдается поглощение теплоты и снижение температуры раствора.

Кристаллизация из водных растворов происходит в гидратной форме (2С4Н6О6)∙ Н2О. Кристаллы имеют форму ромбических призм. У мезовинной кислоты они призматические или чешуйчатые. При нагреве свыше 73 °С из спирта кристаллизуется безводная форма.

Химические свойства

Винной кислоте, как и другим оксикислотам, присущи все свойства спиртов и кислот. Функциональные группы –СООН и –OH могут реагировать с другими соединениями как независимо, так и оказывать взаимное влияние друг на друга, что обусловливает химические особенности этого вещества:

  • Электролитическая диссоциация. Винная кислота является более сильным электролитом, чем родоначальные карбоновые кислоты. Наибольшей степенью диссоциации обладают D- или L-изомеры, наименьшей – мезовинная кислота.
  • Образование кислых и средних солей (тартратов). Наиболее распространенными из них являются: кисло-виннокислый и виннокислый калий, виннокислый кальций.
  • Формирование с металлами хелатных комплексов, имеющих различное строение. Состав этих соединений зависит от кислотности среды.
  • Образование сложных эфиров при замещении –OH в карбоксильной группе.

При нагревании L-винной кислоты до 165 °С в продукте преобладают мезовинная и виноградная кислоты, в интервале 165-175 °С – виноградная, свыше 175 °С – метавинная кислота, представляющая собой смолообразное вещество желтоватой окраски.

Виноградная кислота при нагреве до 130 °С в смеси с соляной кислотой частично превращается в мезовинную.

Свойства солей

Среди характеристик солей винной кислоты можно выделить следующие:

  • Кислая калиевая соль KHC4H4O6 (гидротартрат калия, винный камень): o плохо растворима в воде и спирте; o выпадает в осадок при длительной выдержке; o имеет вид бесцветных мелких кристаллов, форма которых может быть ромбической, квадратной, шестиугольной или прямоугольной; o относительная плотность – 1,973.
  • Виннокислый кальций CaC4H4O6: o внешний вид – кристаллы ромбической формы; o плохо растворим в воде.
  • Средняя калиевая соль K2C4H4∙0,5 H2O, кислая кальциевая соль CaH2 (C4H4O6)2 – хорошая растворимость в воде.

Синтез

Существует 2 вида сырья для получения винной кислоты:

  • виннокислая известь (продукт переработки выжимки, осадочных дрожжей, отходов производства коньячного спирта из виноматериалов);
  • гидротартрат калия (образуется в молодом вине при его охлаждении, а также при концентрировании виноградного сока).

Накопление винной кислоты в винограде зависит от его сорта и климатических условий, в которых он выращивался (в холодные годы ее образуется меньше).

Виннокислую известь сначала очищают от примесей промывкой водой, фильтрацией, центрифугированием. Гидроторат калия измельчают на шаровых мельницах или дробилках до размера частиц 0,1-0,3 мм, а затем перерабатывают в известь в реакции обменного осаждения с помощью хлорида и карбоната кальция.

Получение винной кислоты производится в реакторах. Сначала в него заливают воду после промывки гипсового шлама, затем загружают винный камень из расчета 80-90 кг/м3. Эту массу нагревают до 70-80 °С, добавляют в нее хлористый кальций и известковое молоко. Разложение винного камня длится 3-3,5 ч, после чего суспензию фильтруют и промывают.

Из виннокислой извести кислоту выделяют разложением H2SO4 в реакторе из кислотоупорной стали. Массу нагревают до 85-90 °С. Избыток кислоты в конце процесса нейтрализуют при помощи мела. Кислотность раствора при этом должна быть не более 1,5. Затем раствор винной кислоты выпаривают и кристаллизуют. Растворенный гипс выпадает в осадок.

Области применения

Применение винной кислоты связано в основном с пищевой промышленностью.

Ее употребление способствует повышению аппетита, усилению секреторной функции желудка и поджелудочной железы, улучшению пищеварительного процесса.

Ранее винная кислота широко применялась в качестве подкислителя, но в настоящее время она вытеснена лимонной кислотой (в том числе в виноделии при переработке очень спелого винограда).

Диацетилвиннокислый эфир используется для улучшения качества хлеба. Благодаря его применению увеличивается пористость и объем хлебного мякиша, а также срок его хранения.

Основные области применения винной кислоты обусловлены ее физико-химическими свойствами:

  • подкислитель и регулятор кислотности;
  • антиокислитель;
  • консервант;
  • катализатор сольвеолиза водой в органическом синтезе и аналитической химии.

В пищевой промышленности вещество используют в качестве добавки Е334 в такие продукты питания, как:

  • кондитерские изделия, печенье;
  • овощные и фруктовые консервы;
  • желе и джемы;
  • слабоалкогольные напитки, лимонад.

Метавинная кислота применяется в качестве стабилизатора, добавки для предотвращения помутнения вина, шампанского и появления винного камня.

Виноделие и пивоварение

От содержания винной кислоты зависит вкус вина. Когда ее слишком мало, то оно получается безвкусным. Такое часто наблюдается у винограда, выращенного в теплых климатических условиях. При большой концентрации вещества напиток приобретает чересчур терпкий вкус.

Винную кислоту добавляют в сусло, если ее уровень ниже 0,65% для красных вин и 0,7-0,8% для белых. Корректировку производят до начала брожения. Сначала это делают на опытном образце, затем небольшими порциями вещество добавляют в сусло. Если винной кислоты в избытке, то проводят холодную стабилизацию. Иначе кристаллы выпадают в осадок в бутылках с товарным вином.

При производстве пива кислоту используют для отмывания культурных дрожжей от диких. Заражение пива последними является причиной его помутнения и брака. Добавление даже небольшого количества винной кислоты (0,5-1,0%) обезвреживает эти микроорганизмы.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть