Kwas masłowy (inaczej kwas butanowy) to dosyć znana w przemyśle spożywczym substancja o szerokim zastosowaniu i specyficznych właściwościach. Kwas butanowy znajdziemy m.in. w zjełczałym maśle, a dodany do produktów spożywczych nadaje im charakterystycznego, gorzkiego posmaku. Już teraz sprawdź, czym jest kwas masłowy, jaki ma zapach, właściwości, wzór chemiczny oraz zastosowanie.
Kwas masłowy (butanowy) – definicja
Kwas masłowy, inaczej butanowy (ang. butyric acid) to organiczny związek chemiczny należący do grupy kwasów karboksylowych. Zalicza się do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). Wzór chemiczny kwasu masłowego to C4H8O2. W zależności od stężenia może on przybierać różny zapach, od gorzkiego po skrajnie nieprzyjemny zapach wymiocin. Kwas masłowy jest powszechnie wykorzystywany w przemyśle chemicznym, spożywczym i farmaceutycznym. Kwas butanowy wytwarzany jest również przez organizmy w jelicie grubym i obecny w organizmie, gdzie odgrywa kilka ważnych ról.
Właściwości chemiczne
Kwas masłowy w normalnych warunkach jest oleistą, bezbarwną cieczą o dość charakterystycznym, gorzkim zapachu. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie i etanolu.
| Inne nazwy | kwas propanokarboksylowy |
| Wzór sumaryczny | C4H8O2 |
| Masa molowa | 88,11 g/mol |
| Gęstość | 0,958 g/cm³ (w temp. 25 °C) |
| Rozpuszczalność | bez ograniczeń w wodzie i etanolu |
| Temperatura wrzenia | 163 °C |
| Temperatura topnienia | −5,1 °C |
| Prężność par | 0,112 kPa (w temp. 20 °C) |
| Kwasowość | 4,82 pKa |
| Lepkość | 1,426 cP (w temp. 25 °C) |
Jaki zapach ma kwas masłowy?
Wszystko zależy od jego stężenia w powietrzu. W zakresie 10 – 100 ppm kwas masłowy ma lekko gorzkawy zapach. W nieco większym stężeniu zapach ten zamienia się odór niemowlęcych wymiocin, a w przypadku silnego stężenia, kwas masłowy wydziela zapach zjełczałego tłuszczu.
Aby pozbyć się nieprzyjemnego zapachu kwasu masłowego, wystarczy solidnie przewietrzyć pomieszczenie lub skorzystać z urządzenia do ozonowania powietrza.
Właściwości zdrowotne (biologiczne)
Kwas masłowy wykazuje dobre właściwości przeciwzapalne, tym samym działa on kojąco na błonę śluzową jelit. Dodatkowo kwas butanowy stanowi źródło energii dla komórek jelita grubego – kolonocytów. Oprócz tego kwas masłowy wspiera integralność błony śluzowej jelita (zmniejsza ryzyko wystąpienia nieszczelności bariery jelitowej, a w konsekwencji przedostawania się do krwioobiegu zbyt dużych cząstek pożywienia).
Jako ciekawostkę można dodać, że kwas masłowy stosowany jest profilaktycznie podczas leczenia nowotworów jelita grubego.
Otrzymywanie
Kwas butanowy może być wytwarzany na wiele sposobów. Do najpopularniejszych zalicza się masłowa fermentacja skrobi. Polega ona na tym, że do wodnego roztworu skrobi dodaje się bakterie Bacillus subtilis, normalnie wykorzystywane do produkcji serów.
Innym sposobem na pozyskanie kwasu masłowego jest przepuszczanie tlenku węgla (CO) przez mieszaninę octanu sodu (CH3COONa) i etanolanu sodu (CH3CH2ONa) w temperaturze 205 °C.
Kwas butanowy bardzo często wytrąca się w wyniku reakcji chemicznych, jako produkt uboczny – najczęściej wyodrębnia się go poprzez strącanie wodorotlenkiem wapnia (Ca(OH)2) w postaci maślanu wapnia.
Zastosowanie
Kwas masłowy ma całkiem spore zastosowanie w przemyśle: spożywczym, farmaceutycznym i chemicznym. Wykorzystywany jest podczas produkcji wyrobów spożywczych, leków, barwników czy środków zapachowych.
Na osobną uwagę zasługuję estry kwasu masłowego, które wykorzystywane są w przemyśle spożywczym. Tworzy się z ich pomocą esencje owocowe, takie jak np. ananasowe, którym zapachu nadaje maślan butylu.
Obecność w organizmach
Kwas masłowy (maślan) wytwarzany jest przez bakterie jelitowe w jelicie grubym i pełni funkcję ochronną w przewodzie pokarmowym. Jest produktem ubocznym fermentacji włókna pokarmowego oraz skrobi opornej (pod warunkiem, że nie uległy one strawieniu w jelicie). Oprócz kwasu masłowego, bakterie znajdują się w jelicie, wytwarzają również inne związki ważne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu – w tym kwas octowy i kwas propionowy.
Bakterie produkujące kwas masłowy to m.in.:
- Eubacterium spp.,
- Clostridium spp.,
- Fusobacetrium,
- Megasphaera elsdenii,
- Butyrivbrio spp.,
- Mitsuokella multiacida.
Bakterie te żerują na takich niestrawionych węglowodanach jak: inulina, stachioza, rafinoza, laktoza, alkohole, skrobia oporna czy nieskrobiowe polisacharydy. Są to składniki egzogenne, czyli dostarczane do organizmu z zewnątrz. Oprócz nich można wyróżnić substancje endogenne, czyli takie, które organizm może samodzielnie syntetyzować. Do nich zaliczają się np. oligosacharydy mleka, mucyny czy
siarczan chondroityny.
Aby zwiększyć produkcję kwasu masłowego w jelitach, zaleca się spożywanie takich pokarmów jak:
- ciemne, razowe pieczywo,
- grube kasze,
- orzechy,
- ciemne makarony,
- otręby i płatki owsiane,
- schłodzony ryż,
- warzywa takie jak: ziemniaki, kapusta, pomidory, marchew, cebula, czosnek, szparagi
- owoce takie jak: banany, morele, jeżyny, czarne jagody, kiwi, pomarańcze, jabłka.
Kwas masłowy wspomaga leczenie takich dolegliwości jak:
- biegunka;
- Zespół jelita nadwrażliwego (IBS);
- nowotwory dolnego odcinka układu pokarmowego;
- choroby zapalne jelit.
Sprawdź również właściwości i zastosowanie takich kwasów jak:
Dowiedz się, czym jest papaweryna, węglan amonu oraz fluwoksamina.
źródło/zdjęcie:
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Kwas_mas%C5%82owy
- https://en.wikipedia.org/wiki/Butyric_acid
- https://www.poradnikzdrowie.pl/zdrowie/leki/kwas-maslowy-dzialanie-wlasciwosci-zastosowanie-aa-xDms-ym47-qeqY.html