Polioli ir daudzvērtīgie spirti (polispirti): īpašības, ražošana un pielietojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Polioli tiek plaši izmantoti mūsdienu rūpniecībā. Tās ir organiskas izcelsmes vielas ar vairākām noderīgām īpašībām. Poliolus izmanto polimēru, antifrīzu, sprāgstvielu, kosmētikas un pārtikas produktu ražošanā.

Polispirtu definīcija un vispārīgās īpašības

Polispirti jeb polioli ir organiski savienojumi, kuru molekulas satur vairāk nekā vienu hidroksilgrupu. Citi polispirtu nosaukumi ir poliols un daudzvērtīgais spirts. Nozīmīgākie aģenti ir polioli - divvērtīgais etilēnglikols un trīsvērtīgais glicerīns.

Galvenais veids, kā iegūt spirtus, ir dabisko izejvielu sintēze. Dabā poliolus var atrast vaska, kašalotu eļļas un citu pēc sastāva līdzīgu vielu sastāvā. Tie ir organisko skābju esteri, no kuriem viegli izdalīt daudzvērtīgos spirtus.

Augstāko spirtu fizikālās un ķīmiskās īpašības

Spirtiem, kas satur divas vai vairākas hidroksilgrupas, piemīt visas ķīmisko savienojumu īpašības ar vienu hidroksilgrupu. Izņēmuma īpašība ir zilo kompleksu veidošanās, apvienojot vara hidroksīdu un poliolu – tā ir kvalitatīva reakcija uz daudzvērtīgajiem spirtiem.

Augstāki spirti oksidējas ātrāk nekā mazmolekulāri savienojumi. Gaisma un saskare ar gaisu paātrina oksidācijas procesu.

Spirti ar līdz 11 oglekļa atomiem ir šķidrumi, kas satur vairāk oglekļa atomu - cietas vielas, kas izšķīst ēterī un etanolā.

Rūpnieciskās pielietojums

Polialkoholi tiek izmantoti gandrīz visās rūpniecības zonās. Pārsteidzoši, ka vienu un to pašu vielu izmantošana nozarēs, kas atrodas ļoti tālu viena no otras. Tātad glicerīnu izmanto kosmetoloģijā un sprāgstvielu ražošanā. Bez polioliem plastmasas, krāsu un laku, poliuretānu, termoreaktīvo polimēru sveķu, antifrīzu ražošana nav iespējama.

Plastmasas ražošanā polispirti var palielināt elastību, izturību pret deformāciju un palielināt izstrādājumu izturību.

Patērētājus īpaši interesē informācija par daudzvērtīgo spirtu izmantošanu pārtikas rūpniecībā. Šīm vielām piemīt unikālas īpašības, kas ļauj tās pievienot pārtikai, lai panāktu saldu garšu. Polioli ir lieliski saldinātāji ar daudzām priekšrocībām:

• nav toksisks;
• pilnībā uzsūcas cilvēka ķermenī;
• mazkaloriju;
• neizraisa kariesu;
• var lietot cukura diabēta slimnieki.

Alkohola lietošanai pārtikā nav nepieciešama uzsūkšanāsinsulīna izdalīšanos, tāpēc to izmantošanas iespēja diabēta produktu ražošanā ir īpaši svarīga. Tātad, izmantojot polispirtus, tiek ražota košļājamā gumija, šokolāde, gāzētie dzērieni, cukura diabēta saldumi.

Dažiem saldinātājiem ir noderīgas īpašības, kas nav saistītas ar spēju pievienot pārtikas produktiem saldumu. Tātad, glucīts (otrais sorbīta nosaukums) tiek izmantots farmakoloģijā kā aromatizētājs un biezinātājs šķidrām zāļu formām. Ksilīts ir iekļauts intravenozas barošanas šķīdumā.

Arī sorbīts tiek izmantots kā higroskopiska viela gaļas pusfabrikātu ražošanā, lai palielinātu produkta glabāšanas laiku. Tāda pati mitruma aizturēšanas īpašība ļauj izmantot sorbītu kosmetoloģijā krēmu, losjonu un zobu pastu ražošanā.

Cukura aizstājēji. Polioli pārtikas rūpniecībā

Slavenākie saldinātāji ir sorbīts un ksilīts. Tās ir vielas, kas iegūtas no augu izcelsmes izejvielām, kas padara tās īpaši vērtīgas patērētāja acīs. Sorbīts un ksilīts uz iepakojumiem ir apzīmēti kā pārtikas piedevas E420 un E967. Tīrā veidā tās ir kristāliskas vielas ar saldu garšu.

Sorbīts un ksilīts tiek sintezēti no kukurūzas cietes, otrreizēji pārstrādātiem kokvilnas atkritumiem, daļai cietkoksnes koksnes.

Salduma ziņā saldinātāji ir par vairāk nekā 50% zemāki par parasto cukuru. Taču citas poliolu priekšrocības atsver aromatizēšanas intensitātes nozīmi.sajūtas:

• nekaitē zobu čaulai - pretkariesa efekts;
• lieto diētiskā pārtikā – zems kaloriju saturs;
• uzsūcas organismā bez insulīna līdzdalības - diabēta produkti;
• ir viegla caureju veicinoša iedarbība – terapeitiskai lietošanai.

Papildus saldumam garšas sajūtai tiek pievienots atvēsinošs efekts, kas padara sorbīta un ksilīta lietošanu nederīgu pievienošanai dažiem produktiem. Tomēr šie paši efekti ir vērtīgi košļājamās gumijas ražošanā.

Šokolāde ar polioliem

Sorbītam un ksilītam piemītošais vēsums un pēcgarša var izkropļot kakao produktu garšu. Tāpēc diabētiskajai šokolādei visbiežāk ir tik specifiska garša un paliek vēsuma sajūta uz mēles.

Šis fakts nenozīmē, ka ir jāizvairās no polioliem šokolādē. Izmantojot bietes kā izejvielu poliolu ražošanai, tiek sintezēts tāds produkts kā izom alts. Šī viela neatšķiras no parastā cukura, taču ir mazāk kaloriju un piemērota diabēta slimniekiem. Ieraugot starp sastāvdaļām šokolādi E953, pircējs var būt drošs, ka saņems preci ar tīru un bagātīgu kakao garšu.

Polialkoholu ietekme uz cilvēkiem. Ieguvumi un kaitējums

Pieaugot interesei par uzturu, patērētāji sāk interesēties par informāciju par polioliem. Kas tas ir, kaitīgs vai nē, daudzi vēlas zināt. Runājot par daudzvērtīgo spirtu priekšrocībām un kaitējumu, inpirmā lieta, kas jāņem vērā, ir vielas, ko izmanto kā pārtikas piedevas.

Kā minēts iepriekš, sorbīts, ksilīts un izom alts ir cukura aizstājēji pārtikas produktos. Tajā pašā laikā to lietderība kā antibakteriālas, diabēta, uztura un profilaktiskas piedevas ir acīmredzama. Sorbīts un ksilīts pozitīvi ietekmē zarnu kustīgumu, un tos izmanto kā maigu caurejas līdzekli.

Negatīvā ietekme uz cilvēka organismu ir atkarīga no lietošanas daudzuma un biežuma. Pastāvīga lielu devu cukura aizstājēju, kuru pamatā ir poliols, uzņemšana var izraisīt nelīdzsvarotību kuņģa-zarnu traktā, saasināt holecistītu, izraisīt sliktu dūšu un galvassāpes. Nav ieteicams lietot saldinātājus cilvēkiem, kuri cieš no aknu vai nieru mazspējas, kuņģa-zarnu trakta slimībām un hroniska hepatīta.

Ksilīts ir nāvējošs apdraudējums suņiem. Dzīvnieka ķermenis uzņem pat vismazāko vielas devu cukuram un izraisa spēcīgu insulīna izdalīšanos. Rezultāts ir glikēmija ar bēdīgu prognozi.

Pasaules un Krievijas poliola tirgus

Polialkoholi rūpnieciskām vajadzībām tiek sintezēti visās attīstītajās pasaules valstīs. Mūsu valstī esošie augstāko spirtu ražošanas jaudas apjomi nav pietiekami, lai piesātinātu visu tirgu. Tāpēc lielākā daļa izejvielu tiek importēta no citām valstīm. Vietējās ražošanas un poliolu importa attiecība ir 1:3. Tas galvenokārt attiecas uz naftas ķīmijas produktiem.

Iekšzemes poliolu ražošana Krievijāreālajam pieprasījumam atbilstošos apjomos. Lielākā daļa polimēru materiālu ražošanas poliolu mūsu valstī tiek izmantoti putuplasta gumijas ražošanai, otrajā vietā ir automobiļu rūpniecības un būvniecības vajadzības.

Cukura alkohola tirgus Krievijā 90% ir importēts. Pašu pārtikas poliolu ražošana no augu izejvielām ir uzsākta tikai vienā rūpnīcā - Marbiopharm LLC.

Daudzvērtīgo spirtu pieprasījuma novērtējums viennozīmīgi prognozē pieprasījuma pieaugumu visās nozarēs visās valstīs. Tas nozīmē, ka poliolu ražošana attīstīsies un palielinās apjomi visā pasaulē.