教学素材：食品防腐剂山梨酸钾

【教学素材】 食品防腐剂山梨酸钾 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【背景资料】山梨酸钾（C5H7COOK）是目前全球应用最广泛的低毒高效食品防腐剂，由山梨酸与钾盐中和制成，在合规限量内使用对人体安全，不属于致癌物，人体可代谢排出，在体内无残留，无毒性。但需严格遵守国家标准限量，过量摄入可能带来健康风险。截至2026年9月，我国已实施新版食品安全标准，对使用范围和限量有了更明确规定。山梨酸钾广泛用于食品、化妆品、饲料的防腐。 一、基础理化特征 （1）外观性状：白色或类白色结晶性粉末，无臭或微带异味，长期暴露在空气中易吸潮、氧化变色，对光和热相对稳定，270℃左右会分解。 （2）防腐机理：通过与微生物酶系统的巯基结合，破坏其代谢酶活性，高效抑制霉菌、酵母菌和好氧性细菌的繁殖，抑止发育作用远强于直接杀菌作用，在酸性食品环境中防腐效果会显著提升。与苯甲酸钠等其他防腐剂复配使用时，能产生协同增效作用，可降低单一防腐剂的总添加量，减少整体添加剂摄入。 （3）使用标准：世界卫生组织设定每日允许摄入量（ADI）为0～25mg/kg体重，进入人体后可完全代谢为二氧化碳和水排出，无体内蓄积，急性毒性比食盐还低。我国《食品安全国家标准•食品添加剂使用标准》（GB2760）明确规定，其在不同食品中的最大使用量范围为0.075g/kg至2.0g/kg，远低于安全摄入上限。 （4）潜在风险提示：仅长期超量摄入才可能加重肝肾代谢负担，极少数敏感人群可能出现皮疹、胃肠不适等过敏反应；纯粉末直接接触皮肤黏膜会产生刺激，但日常食品中的添加量完全不会引发这类问题。 二、核心应用场景 （1）食品工业：广泛用于饮料、果酱、糕点、肉制品、调味品（酱油、食醋等）、乳制品、葡萄酒等品类，能在不改变食品原有风味的前提下，大幅延长保质期，还可抑制肉毒杆菌等致病菌的生长，保障食品安全。 （2）其他领域：也可用于化妆品、饲料、烟草、香料等行业的防腐保鲜，部分场景下还可作为酸度调节剂使用。 （3）最新禁用规定：新版标准于 2025年2月8日实施后，罐头类食品（包括水果、水产品罐头）和小麦粉制品中不得使用‌山梨酸及其钾盐，超范围使用属违法行为。 【同步训练设计】 1．山梨酸钾（化学式为C5H7COOK）是一种常用的防腐剂，广泛应用于食品、饮料、化妆品和试剂中，它能抑制霉菌、酵母菌等微生物的生长，从而延长产品的保质期。下列说法正确的是（ ） A．山梨酸钾由6个碳原子、7氢原子、1个钾原子和2氧原子构成 B．山梨酸钾的相对分子质量是150g C．山梨酸钾中碳元素的质量分数为48% D．每个山梨酸钾分子中都含有1个钾元素 2．山梨酸钾（化学式为C5H7COOK）是白色晶体，由离子构成，水溶液的pH约为8，是一种常用食品添加剂，安全性高，应用广泛。下列关于山梨酸钾的说法不正确的是（ ） A．山梨酸钾中含有1个氧分子，能支持燃烧 B．山梨酸钾由碳、氢、氧、钾四种元素组成 C．山梨酸钾中氢元素的质量分数最小 D．山梨酸钾的水溶液呈碱性 3．日常生活中，食品保鲜的方法有很多。 （1）若采用充入气体的保鲜方法，可充入氮气防腐，理由是 。 （2）山梨酸钾是常用的防腐剂，化学式为C5H7COOK。山梨酸钾由 种元素组成。 （3）石灰干燥剂：常用于海苔、茶叶等食品保鲜，其原理是吸收环境中的水分，进而阻止微生物生长，石灰干燥剂（有效成分是生石灰）与水的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应。 （4）生活中食品保鲜的方法还有 （填一种即可）。 4．我们在选购包装（或罐装）食品时，“配料”一项中常常看到“山梨酸”或“山梨酸钾”的字样，山梨酸钾（C5H7COOK）在常温下是一种白色或微黄色粉末，易溶于水、乙醇。山梨酸钾是以山梨酸（C5H7COOH）和碳酸钾或氢氧化钾为原料，在经过化学反应后制作而成。山梨酸及山梨酸钾是国际粮农组织推荐的高效安全的防腐保鲜剂，广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业。 （1）山梨酸钾是常用的防腐剂，它可由山梨酸和氢氧化钾发生中和反应制得。山梨酸钾属于 （填“酸”“碱”或“盐”）。 （2）请写出山梨酸与氢氧化钾发生中和反应生成山梨酸钾的化学方程式 。 5．山梨酸钾是常用的食品防腐剂，化学式为C5H7COOK，通过计算回答下列问题： （1）山梨酸钾的相对分子质量为 。 （2）山梨酸钾中碳元素和氧元素的质量比为 （填最简整数比）。 （3）60g山梨酸钾中含氧元素的质量为多少？（要求有计算过程）。 6．阅读下面科普短文，回答问题。 从化学的视角认识山梨酸和山梨酸钾 从化学视角看物质，主要是从其元素组成与结构、性质与变化及制备与应用等方面去认识物质。我们在选购包装（或罐装）食品时，配料一项中常常看到“山梨酸”或“山梨酸钾”的字样，人们往往会误认为可能是梨的成份，其实它们是常用的食品防腐剂！ （1）认识其组成与结构：已知山梨酸钾的化学式为C5H7COOK。 ①从元素组成的角度看，山梨酸钾是由 （写符号）组成，属于 （填“有机”或“无机”）化合物。 ②从粒子构成的角度看，山梨酸钾属于盐类，则构成其的粒子是 （用微粒符号表示），由此推测山梨酸的化学式应为 。 （2）认识其性质与变化：资料显示，山梨酸是：①无色粉末；②无毒；③在20℃时溶解度为0.18g，100℃时为3.8g；④暴露在空气中易被氧化而变色；⑤有很强的抑制腐败菌和霉菌作用；⑥可以被人体的代谢系统吸收而转化为二氧化碳和水。 资料中描述的属于山梨酸的化学性质的是 （填序号），山梨酸的溶解性应为 。 （3）认识其制备和应用： ①山梨酸钾通常由山梨酸与氢氧化钾发生中和反应而得。其反应的化学方程式为 。 ②个别不法商家用碳酸钾冒充山梨酸钾进行销售。碳酸钾不具备防腐作用，起不到山梨酸钾应有的抑菌效果，则山梨酸钾中起抑菌作用的微粒是 。 ③山梨酸是一种常用的食品防腐剂，理论上讲少量的山梨酸进入体内，不会危害人体健康。请从山梨酸的性质、在人体中的变化两个方面，解释它不会对人体产生危害的原因是 。 （4）提到食品防腐剂，人们常常会联想到“有害、有毒、不健康”。现在有两种观点： A．可依法添加使用，因为食品防腐剂可以有效地防止食品的霉变。 B．应禁止使用，因为绝大多数食品防腐剂都是化学合成物质，对人体有害，而且违法滥用现象严重影响人体健康。从化学的视角，你的观点是（填“A”或“B”） 。 参考答案 1～2．C、A； 3．（1）氮气的化学性质不活泼；（2）4或四；（3）放热；（4）低温储藏（或真空包装）等。 4．（1）盐；（2）C5H7COOH＋KOH＝C5H7COOK＋H2O； 5．（1）150；（2）9∶4；（3）12.8g。 6．（1）①C、H、O、K；有机物；②C5H7COO－、K+ ；C5H7COOH；（2）②④⑤⑥；微溶；（3）①C5H7COOH＋KOH＝C5H7COOK＋H2O；②C5H7COO－（或山梨酸根离子）；③山梨酸本身无毒；在人体中转化为二氧化碳和水也无毒；（4）A。 学科网（北京）股份有限公司 $