植酸简介：

植酸（Phytic acid）化学名：肌醇六磷酸 是从植物种籽中提取的一种有机磷酸类化合物。分子式：C6H18O24P6 分子量：660.04。

 植酸的用途： 

植酸作为螯合剂、抗氧化剂、保鲜剂、水的软化剂、发酵促进剂、金属防腐蚀剂等，广泛应用于食品、医药、油漆涂料、日用化工、金属加工、纺织工业、塑料工业及高分子工业等行业领域。

食品工业用于果蔬及水产的保鲜、护色，也用作金属防锈、防蚀剂。

植酸在食品中的应用：

1.        植酸适用于水产品对虾保鲜参考用量以0．05%-0．1%的水溶液作为冷冻保鲜液，日本在贝类罐头中用0．1-0．5%植酸，以防黑变，鱼类用0．3%植酸，在100℃处理，二分钟可防止鱼体变色，用0．01-0．05%植酸与微量柠檬酸混合配制的溶液，可作果蔬、花卉保鲜剂，效果很好。

罐头食品中的应用

2.        在罐头食品中添加植酸可达到稳定护色效果。

饮料生产中的应用

3.        在饮料中添加0．01-0．05%植酸，可除去过多的金属离子（特别是对人体有害的*），对人体有良好*。

 4.用作抗氧化剂。将一份50%植酸和三份山梨醇脂酸（亲水/亲油值4．3）混合，以0．2%加入植物油中，抗氧化性能极好。植酸可防止过氧化氢（双氧水）分解，因此可作双氧水储藏稳定剂。

对于生物体的代谢有一种自相矛盾的情况，虽然大部分地球上的生物需要氧气来维持生存，但同时氧气又是一种高反应活性的分子，可以通过产生活性氧物质破坏生物体。所以生物体中建立了一套由抗氧化的代谢产物和酶构成的复杂网络系统，通过有抗氧化作用的代谢中间体和产物与酶之间的协同配合使得重要的细胞成分比如DNA、蛋白质和脂类免受氧化损伤。抗氧化系统大体上通过两种方式实现抗氧化作用，一种是通过阻止活性氧物质的产生来实现的，另一种是在这些活性物质对细胞的重要成分造成损伤之前清除它们来达到抗氧化作用的 。然而这些活性氧物质也有重要的细胞功能，比如在生化反应中充当氧化还原信号分子。因此生物体中抗氧化系统的作用不是氧化性物质彻底地全部清除，而是将这些物质保持在适当的水平。

在细胞内产生的活性氧物种包括过氧化氢(H2O2)、次氯酸(HClO)、自由基例如羟基自由基(·OH)和超氧化物阴离子(O2) 。羟基自由基特别不稳定，能无特异性地迅速与大多数生物分子反应。这类物种主要是由金属催化过氧化氢还原（比如芬顿反应）产生的 。这些氧化剂通过引发链反应比如脂质的过氧化反应、或氧化DNA和蛋白质破坏细胞。受到损害的DNA如果没有得到修复会引起突变、诱发*。对蛋白质造成的损伤会使酶的活性受到抑制、蛋白质发生变性或降解。

     植酸亦称环已六醇六磷酸脂，是从粮食作物中提取的天然无毒化工产品，当与金属络合时，易形成多个螫合环，即使在强酸性环境中，植酸也能形成稳定的络合物。植酸在金属表面同金属络合时，易在金属表面形成一层致密的单分子保护膜，能有效地阻止O2等进入金属表面，从而抵抗了金属的腐蚀。同时还由于膜层中含有的羟基和磷酸基等活性基因，能与有机涂层发生化学作用。因此，植酸处理后的金属表面与有机涂料有更强的粘接能力。目前植酸主要应用于金属防腐、常温磷化、无铬钝化等工艺中，具有良好的效果。

植酸为淡黄色粘性水溶液，具有12个酸性氢离子，可分三步电离，能与金属螯合成白色不溶性金属盐，如1g可螯合铁离子500mg。加热则分解，浓度越高越稳定。呈强酸性，易溶于水、含水乙醇和丙酮。难溶于无水乙醇、甲醇。不溶于无醚类、氯仿、已烷等。水溶液的pH值：浓度1.3%时0.40,0.7%时1.7,0.13%时2.26,0.013%时3.20。折射率(nD20)1.391；相对密度(d40) 1.283。自然界中几乎无游离态存在，以钙、镁或钾等金属离子（如肌醇六磷酸钙镁）和蛋白质的络合物形态广泛存在于植物界

植酸又名肌醇六磷酸(PHYTIC ACID)分子式C6H18O24P6,是天然的抗氧化剂,金属螯合剂,广泛用于食品、医药、油漆、涂料、日用化工、金属加工、纺织工业、塑料工业及高分子工业等行业。

植酸既可与钙、铁、镁、锌等金属离子产生不溶性化合物，使金属离子的有效性降低；植酸盐也可与蛋白质类形成配合物，使金属离子更加不被利用。植酸普遍存在于植物源食品中，是影响矿质元素吸收的主要抗营养成分。

由于它在植物源食物中含量较多，未被配合的植酸还有结合由胰液、胆汁等各种脏器向小肠分泌排出的内源性锌、铜等元素。由此可见，植酸不但影响了食物源中微量元素的利用度，同时还阻碍了内源性微量元素的再吸收。

植酸是一种强酸，具有很强的螯合能力，其6个带负电的磷酸根基团，除与金属阳离子结合外，还可与蛋白质分子进行有效的配合，从而降低动物对蛋白质的消化率。但pH值低于蛋白质的等电点时，蛋白质带正电荷，由于强烈的静电作用，易与带负电的植酸形成不溶性复合物；蛋白质上带正电荷的基团，很可能是赖氨酸的ε-氨基、精氨酸和组氨酸的胍基；当pH高于蛋白质等电点时，蛋白质的游离羧基和组氨酸上未质子化的咪唑基带负电荷，此时蛋白质则以多价阳离子为桥，与植酸形成三元复合物。植酸、金属离子及蛋白质形成的三元复合物，不仅溶解度很低，而且消化利用率大为下降

具有很强的螯合能力，能与很多阳离子，Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe2+、Mn2+等形成不溶性复合物，从而影响上述金属离子的消化接收和利用（Cheryan，1983）。Rao（1999）在饲料中含有相同总磷程度的肉鸡豢养实验中，饲料中含有2g/kg植酸磷组的肉鸡股骨灰分由对比组（含0．5g/kg植酸磷）的467g/kg降为422g/kg，血清磷的程度也比对比组低41%。饲料中植酸磷含量过高时金属矿物元素的生物利用率大大下降，从而须要进步饲料中各类矿物元素的添加量。
　　植酸还可以与卵白质发生反应，天然植酸一卵白质二元复合物（低于卵白质等电点pH介质下）或以金属阳离子为桥，天然植酸一金属阳离子一卵白质三元复合物（高于卵白质等电点pH介质下），下降卵白质的利用率（何欣，1997）。卵白质与植酸联合后，可以或许形成络合物而沉淀，据Jonghloed等（1997）体外实验证实，植酸与卵白质可否络合而沉淀，重要取决于pH值，当pH值为2而未加植酸时，溶液中可溶卵白占总卵白比例除米糠、豆粕外，其余原料均到达*，添加植酸后，菜籽粕下降到63%，其余原料均下降到30%以下，其中酪卵白和豆粕分别降为1%和2%。pH值为3时，添加植酸下降了卵白质的可溶性，但当pH值在4～10时，添加植酸对卵白质的消融性几乎没有影响（罗绪刚，1998）。畜禽胃内的pH值一般为1．5～3．5，所以，植酸与卵白质在畜禽胃内络合是完全有可能的。此外，植酸及其水解不完整产品对单胃动物胃*排泄的消化酶如卵白质水解酶、淀粉水解酶、脂酶的活性都有*。 

1、含植酸的快速磷化液配方

（1）配方及工艺条件

氧化锌1.8~2g/L，磷酸10g/L，磷酸二氢钠15g/L，草酸0.2g/L，柠檬酸0.2g/L，六偏磷酸钠0.3g/L，磷酸氢二铵3g/L，硫脲0.02g/L，苯二酚0.5g/L，植酸0.5g/L，pH值2~3。

按上述配方量稀释10~15倍使用，20~30℃，磷化时间为5~15min.

（2）磷化膜主要性能指标

耐硫酸铜时间≥300s，磷化面种45~60㎡/㎏，膜重2.0~3.4g/㎡。

2、含植酸的无铬镀锌钝化液配方

   植酸复配的缓蚀添加剂替代铬酸盐进行钝化处理，膜层具有很好的缓蚀性能。

（1）  钝化液配方

硅酸钠（40%）40g/L，硫酸（98%）3 g/L，过氧化氢（98%）40 g/L，硝酸（10%）5 g/L，植酸5g/L  pH值2~3。

（2）  缓蚀添加剂

HEDP（50%）5g/L，NTP（50%）5 g/L，EDTMP（50%）5 g/L，植酸5 g/L。

（3）  钝化液配制

将40%的硅酸钠缓慢加入水中，边加边搅拌，然后缓慢加入稀硫酸，然后依次加入过氧化氢、硝酸、缓蚀添加剂。

（4）  工艺流程

镀锌层→冷水洗→钝化液中浸渍10~20s→冷水洗→烘干

对镀锌层进行钝化处理能明显延缓钝化膜的腐蚀，这是由于植酸有6个活性磷酸基，可与离子螫合形成单分子致密防护膜，增强了钝化膜的抗腐蚀性能。

钝化膜外观白亮、均匀、细致，经3%氯化钠和0.005moI/L硫酸溶液浸渍后，在潮湿环境中观察，试片1%面积出出蚀点或锈斑的时间超过70h.

3、含植酸的化学镀络合剂配方

   在化学镀中，络合剂的使用直接影响镀液的稳定性、使用寿命和沉积速度，以植酸为络合剂配制的Ni-P化学镀液沉积速度≥20pm/h，而溶液寿命可达8个周期以上。镀液成分及工艺条件：NiSO4·6H2O，23g/L；NaH2PO2·H2O，35g/L；Na2C6H5O7·2H2O，35g/L；植酸5g/L，辅助络合剂10g/L，加速剂16 g/L，润湿剂0.05 g/L，pH值4.5~5.0，装载量1.7d㎡/L。

4、植酸替代氪化钠用于碱性低氪镀锌的配方

   植酸或其盐类可代替氪化钠进行低氪或无氪电镀，不仅能大幅度提高产品质量，降低生产成本，还能*环境污染。例如镀液组成为：氧化锌10g/L，氪化钠10g/L，苛性钠70g/L，植酸0.15g/L，聚乙烯亚胺0.2g/L，*0.3g/L，25℃，2A/d㎡。能得到光洁度好、镀层致密、电流密度范围宽、具有综合优级良性能的镀层。

5、含植酸的金属表面防腐涂布剂配方

   将涂布剂涂在铁、锌、铝及合金表面上，其耐蚀性和涂漆后的耐蚀性，以及涂料膜的附着力都能大大提高。

（1）配方

氟钛酸铵10g/L，植酸16 g/L，硅胶30 g/L，PVA（聚合度1400）50 g/L，pH值5.3。

（2）使用方法

先用有机溶剂将金属件擦拭干净，除去表层污垢，再用涂布器将防腐涂布剂涂在金属表层，防腐剂用量为10mg/㎡，涂布后在120℃循环热风中干燥35s。

6、金属防腐剂配方

   适用于与气相或液相水接触的金属及合金表面的防腐。

（1）配方

植酸3 g/L，苯甲酸钠7.5 g/L，三乙醇胺适量，pH值≥7.2。

（2）使用方法

将铝片放在含上述防腐剂50mg/L的水溶液中浸泡7天，金属表面光亮，无腐蚀孔洞。

7、金属表面磷化膜漂洗剂配方

   锌系磷化膜漂洗剂可有效地提高磷化膜与漆层的抗腐蚀能力，并改善磷化膜与漆层的粘接性能，阻止喷涂漆膜颜色的变化。本配方以植酸替代铬酸盐有效地降低污染，改善环境。

（1）配方

植酸0.5 g/L，氢氧化钠适量，pH值3.0。

（2）使用方法

将磷化处理过的金属件在漂洗液中浸泡10s，处理后用去离子水冲洗干净，晾干，然后用电泳涂漆工艺将金属件涂上一层20μm厚的水溶性树脂膜，*在170℃下烘烤30min。经对比试验，表面综合性能均优于铬酸盐处理法。

8、铝及其合金钝化处理方法

   将铝及其合金放入含钛、锆、铁离子中的二种或二种以上、pH值为9的碱性水溶液中进行处理，然后水洗，干燥，再用含植酸的酸性溶液处理，使其具有很好的防腐性，涂膜致密，外观优良。

（1）碱性金属水溶液配方及工艺条件

门氟钛酸0.2 g/L，硫酸锆0.2 g/L，氧化铁g/L，有机酸1 g/L，氢氧化钠适量，pH值11.5-13.8，70℃。

（2）操作方法

将铝、铝合金材料在上述碱性水溶液中浸泡6s，用水洗净后，放入含植酸20 g/L的水溶液中（pH值3.5），60℃下浸渍6s，用去离子水清洗干净，干燥即可。

9、水溶性介质中金属缓蚀剂

   植酸是水溶性介质中铜、锡、锌和钢等金属材料的优良缓蚀剂。

电化学法测定表明，植酸及其盐是比铜材常驻机构用缓蚀剂苯并三唑及其衍生物更为有效的铜腐蚀阻止剂。铜的点蚀在供水系统和制冷系统中十分常见，加入植酸能十分有效地阻止这种腐蚀。有人模拟热水供应系统，测定了铜管内表面腐蚀电位。当水中含CI-3m g/L，60℃，铜的点蚀电位为+150mV(VsSCE),如向水中加入植酸，腐蚀电位突然降低，再加入CI-亦是如此，此时，铜管表面为一层兰绿色物质所覆盖。当热水中的植酸浓度维持在0.01%~0.1%时，就能抑制热水供应系统中铜管的腐蚀。植酸及其盐不仅能阻止供水系统中铜材的腐蚀，还能有效地阻止制冷系统中铜材的腐蚀，如向制冷剂中加入0.1%N2H4和1%的植酸就能阻止铜的腐蚀，腐蚀损失率仅为1.28x10-7g/㎡·h。

植酸及其盐对铜合金亦有较强的抗蚀能力。对黄铜腐蚀行为进行研究，发现在pH值为4.43的HAc-NaAc缓冲的0.5mol/LNaCl空气饱和的水溶液中，阻止铜、锌溶解能力为：植酸＞硫代乙醇酸＞苯并三唑。

植酸及其盐对铜及其合金的缓蚀作用与介质的pH值有一定关系。在硼酸及其钠盐水溶液中，当pH＞0.2时，植酸对铜和铜锌合金均有缓蚀作用，当pH＜9.2时，只对铜有缓蚀作用，而对铜锌合金不仅没有缓蚀作用，反而会加快腐蚀。如用植酸钙盐作缓蚀剂，对铜和铜锌合金在各种pH值范围内均有缓蚀作用。

10、镀锌板防蚀

    早在80年代初就有人研究了植酸用于热镀锌板、铸铁和钢材表面处理，发现杂环化合物（如巯基苯并三唑）、氟化物、氯化物或硼酸盐和植酸或植酸盐（其中植酸30g/L）组成的处理液于80℃浸渍后，130℃烘干。处理后的金属材料经盐雾试验24h，未发现有锈蚀现象发生。

镀锌板发黑处理也可使用植酸及其盐。将镀锌板浸渍在以植酸为螫合剂的处理液（pH＜3.03、NO3-＞0.1mol/L、PO43-/NO3-＞1.5）中，发黑合金元素有Ni、Co、Fe、Cu、Cr、Mo或Sn等。处理后的镀锌板呈均匀的暗黑色，具有很强的抗蚀能力，是汽车、电子设备、家具和建筑等的理想材料。

镀锌板经植酸处理后，在提高其抗蚀性的同时，又提高了其表面与有机涂料之间的粘接力。美国志利US4341558公开了一种非铬金属表面处理剂，该处理剂由钛或锆化合物、植酸、硅胶或成膜剂组成后的金属材料，可不需水洗，直接于120℃干燥，*涂以醇酸树脂密胺漆。经盐雾试验发现，该有机涂层附着力和金属材料抗蚀性远优于常规的铬酸盐处理法。该专利提供用于镀锌板的表面处理剂为（NH4）2TiF61.0%，50%植酸溶液为1.6%，硅胶2003.0%去离子水94.4%