随着人们生活质量的日益提高和环保意识的增强，对化学防腐剂的毒性和残留问题愈加重视。理想的化学防腐剂应是广谱、高效、低毒或无毒，对人和生物、生存环境没有破坏和副作用，在人体和动物体内不积累、无残留成分，最终代谢产物是水和二氧化碳，适应性好, 价格便宜。防腐防霉剂双乙酸钠就是这样一个产品。
　　双乙酸钠（简称SDA）又称双乙酸氢钠、二醋酸一钠，是醋酸和醋酸钠的复合化合物，外观为白色吸湿性晶体粉末，略有醋酸气味，易溶于水和乙醇。国外商品名称为维他可乐波（YITA-CROP），在美国称为CROP-CURE 或GRATNCURE， 日本则称为固体醋酸。由于它安全、无毒、无残留、无致癌、无致畸变, 被联合国卫生组织公认为“O”毒性物质，联合国粮农组织（FAO） 和世界卫生组织（WHO） 已将双乙酸钠推荐应用于食品、饲料方面的防霉保鲜。双乙酸钠在我国是一种新型的多功能绿色食品添加剂，主要用于粮食、食品的防霉、防腐、保鲜、调味和改善营养价值，此外还广泛用于烘烤食品、调味品、酱菜、雪菜、榨菜、肉食品、果汁饮料等加工食品之中，是目前替代山梨酸钾、苯钾酸钠、丙酸钙等防腐剂的理想产品。
　　2 双乙酸钠的特性、质量指标及防腐机理[1-2]
　　2．1 特性
　　2.1.1 安全性
　　双乙酸钠的毒性很低，小鼠口服LD50为3.31g/kg；大鼠口服LD50为4.96g/kg；每人每天允许摄入量（ADI）为0～15mg/kg。双乙酸钠在体内最终代谢产物为二氧化碳和水，无残留，无任何毒副作用，没有致癌、致病因素；同时适量摄入醋酸还有益于人、畜健康， 被列为国际开发利用的一种食品及饲料使用的营养型防霉保鲜添加剂。因此，双乙酸钠是一种环境友好的产品，成为的食品、粮食和饲料防霉剂。
　　2.1.2 营养性
　　能够增加饲料的营养价值是SDA 的独有特性。在动物生产中， 添加双乙酸钠的饲料可以降低料肉比，提高猪的瘦肉率和牛奶乳脂率，从而提高饲料报酬。双乙酸钠用于牧草青贮防腐，可提高牧草中蛋白质的利用率。
　　2.1.3 高效性
　　在新收割的粮食或饲料中添加0.15%～0.75%的双乙酸钠溶液，就能有效防止霉变。双乙酸钠的防腐效果优于目前广泛使用的丙酸盐类、山梨酸类，而其添加量比丙酸盐的低，价格却只有丙酸盐的2/3。双乙酸钠与山梨酸及其盐、与PM 防霉防腐剂均有很好的协同防霉效果，优于同剂量的富马酸二甲酯，且防霉成本较低。
　　2.1.4 适口性
　　在食品中，双乙酸钠不仅可起防腐剂作用，而且还可以起优良的螯合剂作用，延长食品的保存期，同时改善和维持食品风味。饲料中双乙酸钠的酸味掩盖了添加的合成药物及多种微量元素的不适气味，使许多畜禽更喜爱食用含双乙酸钠的混合饲料，从而提高采食量和日增重，大大提高投入产出比。
　　2.1.5 贮存稳定性
　　双乙酸钠在阴凉干燥处保存1 年， 其乙酸和乙酸钠的含量只降低了0.23%和1.38%。
　　2.2 双乙酸钠的质量指标
　　双乙酸钠的质量标准见表1 所示。
　　2.3 双乙酸钠的防腐机理
　　双乙酸钠主要是通过有效地渗透霉菌的细胞壁而干扰酶的相互作用，抑制了霉菌的产生，从而达到高效防霉、防腐的功能。双乙酸钠从化学分子结构上讲， 是有短氢键结合的双分子盐， 是分子化合物(CH3COONa·CH3COOH·XH2O）， 并含有可释放的40%（w）的游离乙酸分子，在水溶液中呈酸性，释放出的乙酸能渗入霉菌组织的细胞壁， 干扰细胞内各种酶的体系而产生作用，使细胞内蛋白质变性、抑制微生物生长繁殖，从而起到抗菌作用。但它对食品中所需要的乳酸菌、面包酵母几乎不起什么作用，能保护食品的营养成分， 这种特性使得双乙酸钠被列为一种很不寻常的食品添加剂。乙酸是参与动物能量代谢的重要物质。乙酸在消化道被吸收，由血液输送到代谢组织的细胞浆中，在乙酰辅酶A 合成酶催化下转化成能量代谢的重要“枢纽”物质———乙酰辅酶A。它是糖、脂肪酸、氨基酸分解代谢进入呼吸链的活性物质形式， 上述物质之间还可以通过它相互转化。因此，双乙酸钠有促进动物机体物质代谢的作用。乙酸是反刍动物合成脂肪的主要前体物质。由于反刍动物ATP-柠檬酸裂解酶活性很低， 只能由葡萄糖提供有限数量的乙酰辅酶A 用于合成脂肪酸，然而反刍动物脂肪组织中乙酰辅酶A 合成酶活性非常高，可迅速把乙酸转化为乙酰辅酶A，进而转变为脂肪酸及脂肪。因此饲喂双乙酸钠可以提高乳脂率。双乙酸钠对人和动物具有非常爽快的醋酸味，与某些甜味剂可以配伍成适口性极好的饲料调味剂。由于双乙酸钠在消化道中可解离出H+离子，故还可作饲料酸化剂，调节胃肠中pH 值，激活胃蛋白酶，抑制有害微生物增长，有助于正常菌群的增殖，提高动物的抵抗能力和生长性能。
　　3 双乙酸钠的生产方法[2～3]
　　目前， 工业上双乙酸钠的生产方法主要有醋酸钠与醋酸法、醋酸与碳酸钠法以及醋酸和氢氧化钠法等。
　　3.1 醋酸-醋酸钠反应法
　　这种方法可分为气相法和液相法。气相法是将醋酸与醋酸钠在硫化床反应器中, 以N2或CH4作为流动介质， 在100～250℃的温度下反应制得双乙酸钠。该方法的优点是生产能力大，但对工艺条件的控制要求严格，且废气中有大量的酸雾，必须回收，否则会产生污染。液相法是将醋酸与醋酸钠在乙醇溶液中，于60～80℃下反应制得。该方法的优点是工艺简单，反应平稳易控制，但半成品的熔点很低（50～60℃），成品干燥温度必须加以限制，而且乙醇必须回收。
　　3 .2 醋酐-醋酸钠法
　　该法是将质量比为1：2 的醋酸酐和醋酸钠在一定量水存在下反应得到双乙酸钠。该方法用乙醇作溶剂，反应收率也比较高，但反应时间长，原料中醋酸酐的成本也较之醋酸高，在经济上不合算，故较少用于工业生产。
　　3.3 醋酸～醋酸酐-碳酸钠法
　　该方法是将醋酸与醋酸酐的混合物（质量比为2：1） 在一定条件下与碳酸钠反应生成双乙酸钠，再经过静置、结晶、粉碎、干燥得到成品。该方法所得到的产品颗粒细小均匀，但原料中醋酸酐价格较高，反应时间长，收率较低，生产成本高，反应过程中有大量CO2产生，故也很少用于工业生产。
　　3.4 醋酸-碳酸钠法
　　该方法根据反应介质的不同， 有以乙醇为溶剂和以水为溶剂以及不加溶剂3 种生产工艺。
　　3.4.1 以乙醇为溶剂法
　　以乙醇为溶剂的方法是在醋酸中逐渐加入碳酸钠， 醋酸与碳酸钠的摩尔比为4：（0.995～1.035），在乙醇溶剂中室温下反应， 当生成的醋酸钠物料变稠时及时加热到80～83℃，回流30 分钟，最初无母液循环时，乙醇用量为反应物的40%，有母液循环时乙醇用量仅为反应物的10%， 母液循环量为反应物的77%左右，反应完成后冷却到25℃结晶，此时晶体析出率可以达到70%，再经过分离干燥得到成品，收率为95.95%。该方法的原料价廉易得，工艺简单，成本低，收率高，但母液不能完全回收利用，需要配置溶剂回收装置。
　　3.4.2 以水为溶剂法
　　以水为溶剂的方法是将固体碳酸钠用水溶解后滴加醋酸，碳酸钠与醋酸摩尔比为0.27：1，碳酸钠与水的摩尔比为（0.4～0.5）：1，在60～70℃下恒温反应3小时， 然后在搅拌速度为60r/min、降温速度2℃/min 条件下将温度降低到20～50℃结晶，离心分离、滤饼经过干燥得到产品。滤液经过蒸发器脱水30%后作母液循环利用，产品收率在96%左右，产品质量符合美国食品级标准。以水代替乙醇作溶剂一步法合成双乙酸钠，工艺安全可靠，原料价格低廉易得，能耗低，收率高，母液可循环使用，无三废污染问题。
　　3.4.3 不加溶剂法
　　该方法是在反应器内加入计量的醋酸和碳酸钠，投料物质的质量比为3.77：1.00～4.30：1.00，搅拌并加热到90℃，反应3h，反应完毕后，控制结晶的冷却速度为（2.5～3.0）℃/min，冷却、结晶、过滤、干燥得到双乙酸钠产品，产品质量符合国家标准。该方法不需要外加溶剂介质，所得结晶产品颗粒均匀，且分散性好，母液可以完全循环利用，反应过程中没有废液排出，符合环境友好工艺的要求。
　　3.5 醋酸-氢氧化钠法
　　该方法是以醋酸和氢氧化钠为原料， 不用外加溶剂， 一步合成双乙酸钠。在装有搅拌器的反应釜中，加入计量的醋酸，开启搅拌并加热至90～100℃，缓慢加入氢氧化钠， 醋酸和氢氧化钠的质量比为2.1：1.0～2.2：1.0，恒温反应1.0～2.0h，冷却至室温结晶，控制结晶搅拌速度为50r/min，冷却降温速度为6℃/min，经真空干燥得成品，收率在97%以上。该工艺流程简单，容易操作，成本低，质量稳定，达到国家标准，无“三废”排放，是绿色环保生产工艺。通过以上各种生产双乙酸钠方法的比较分析可以看出， 双乙酸钠最适宜的生产方法是醋酸-碳酸钠法和醋酸-氢氧化钠法，尤其是以醋酸-氢氧化钠一步法最为理想。该方法工艺操作简单，原料价廉易得，生产成本低，产品质量稳定，收率高，不会带来环境污染问题， 尤其是醋酸生产企业和氯碱企业开发此产品，将具有良好的经济效益和社会效益。
　　4 双乙酸钠的应用[4～5]
　　4.1 用作饲料防霉剂
　　饲料防霉剂是随着饲料业的发展应运而生的，需求量逐年增加。未加防腐剂的饲料常温下很快产生霉变，使其营养成分遭受到破坏，利用价值大大降低。同时，霉变产生的毒素还会从禽畜转移到人体，影响到人体健康。双乙酸钠能抑制饲料中霉菌孢子的生长，能有效地防止饲料的霉变，一般饲料中加入0.1%～0.5%的双乙酸钠即可有效地防止霉变，使青贮饲料在pH 值为4 时贮存期延长3 周以上。双乙酸钠不仅适用于所有植物混配饲料、青贮饲料及其原料的防霉保鲜， 而且具有增加饲料营养价值及适口性的功能（其他防霉剂不具备此功能）。根据报道，食用含有双乙酸钠饲料的奶牛和肉牛的产奶量和质量均各增加15%左右，添加双乙酸钠的鱼饲料，可强化鲤鱼采食量，提高营养利用率，而且不污染水质，并能防治鱼类常见细菌性疾病。双乙酸钠用作饲料添加剂的投入产出比在1：6 以上。
　　4.2 用作粮食防霉剂
　　由于新收获的谷物含水分一般都在20%～30%左右，为了防止长期储存时产生霉变，以往都是采用人工晾晒或烘干方法， 将其含水量降低到安全水分12%～14%以下。然而人工晾晒需要繁重的体力劳动，并受到天气和场地的制约。烘干方法需要耗费大量的能源， 在当今世界普遍面临能源短缺的情况下难于推广应用。还有采用辐射、紫外杀菌等方法，由于其高成本等多种原因， 至今尚难用于量大面广的粮食谷物的防霉保鲜。因此，使用化学防霉保鲜剂对高含水量的粮食谷物进行防霉保鲜， 便成为当今世界上工业发达国家竞相开发的一项新技术。双乙酸钠是粮食的优良防霉保鲜剂， 用它对含有高水分的谷物、大米、小麦、玉米、花生等粮食直接进行喷洒处理，可延长贮存期4 个月左右。尤其是在贮存玉米上，效果更为明显。双乙酸钠防霉剂随时间的延长可渗透到谷粒内，提高防霉效果；使用粉状双乙酸钠防霉效果优于溶液使用形式。当双乙酸钠使用量为防霉处理对象量0.5%～0.75%时，即可达到理想的防霉效果； 通过双乙酸钠与山梨酸的复配可明显提高防霉能力。因此，双乙酸钠对于收割期内减少谷物腐烂变质具有十分重要的作用。在含水量21.5%的谷物中添加0.1%～0.8%的双乙酸钠， 谷物的贮存期由原来的90 天增至208 天。由双乙酸钠77.6%、山梨酸钠20%及防结块剂2.4%组成的霉菌生长抑制剂，添加0.5%～1%在相对水分17%～30%的谷物中，在温度21～27℃，相对湿度为70%～85%下贮存90 天而未见霉菌形成。
　　4.3 用作食品防腐剂
　　由于双乙酸钠对人畜无毒害、不致癌，具有极好的防腐抗菌作用，其广泛应用于面点、水果、肉类、禽以及鱼类等食品的保鲜。在面包中添加0.2%～0.4%的双乙酸钠，可使面包保存期延长而不改变其风味；在生面团中加入0.2%的双乙酸钠，可使面团在37℃时的保存时间由3h 延长到72h。在肉类、土豆糊中添加双乙酸钠0.01%-0.04%， 可使保存期延长2 星期以上。在脂肪和油中加入0.1%、在软糖中加入0.1%、在肉汁和调味汁中加入0.25%、在小吃食品中加入0.05%的双乙酸钠， 都收到良好的防腐保鲜效果。在啤酒行业中双乙酸钠可用于大麦芽的防霉保鲜。豆腐干、豆腐乳、豆豉中加入0.1%-0.3%的双乙酸钠， 可使其保存期延长1 个月。在豆瓣酱中加入0.1%-0.3%的双乙酸钠可防止产品膨袋、变质，且口感明显好于添加苯甲酸钠和山梨酸钾。目前欧美各国已越来越趋向于使用双乙酸钠取代丙酸盐作为食品防腐剂。
　　4.4 其他用途（略）
　　5 国内外发展状况
　　美国是世界上最早使用双乙酸钠的国家，20 世纪20 年代国外用化学方法合成双乙酸钠，40 年代初美国将其试用于面包防霉，70 年代用于谷物、饲料的防霉保鲜，均取得了良好效果。1985 年，联合国粮农组织和世界卫生组织（FAO/WHO）均批准双乙酸钠作为食品及饲料防霉防腐剂。1989 年，我国食品使用卫生标准将其列为粮食及食品防霉防腐剂，并作为我国重点开发的精细化工产品之一，我国卫生部和技术监督局也批准允许其作为食品和饲料添加剂使用。
　　我国在20 世纪90 年代初开始开发研制双乙酸钠，1994 年投放市场， 工业级产品达到美国VITACROP标准，食品添加剂达到美国FCC 标准。目前国内主要生产厂家有河南新乡石油化工厂、河南郑州大学化工实验厂、四川成都新都凯兴科技有限公司、四川成都东方化工厂、上海化学试剂总厂、上海化工研究院氮肥所、山东潍坊化工三厂、山东金泰集团、西安交大思源化工公司和江苏靖江市长江化工厂等10 多家， 生产规模均不大， 一般在300t/a 左右， 目前我国双乙酸钠的生产能力和产量远远不能满足国内日益增加的市场需求，开发利用前景广阔。
　　6 结束语
　　我国是粮食生产大国， 粮食贮存是关系到国计民生的重大问题。粮食防霉剂不仅可以大量减少粮食贮存过程中因霉烂变质造成的巨大损失， 而且可以大大节省粮食凉晒、干燥消耗的大量人力、物力，降低粮食的收购储运费用。随着我国人民生活水平的日益提高，近几年国内食品业、饲养业得到长足发展， 相应地带动了食品、饲料添加剂行业的快速发展。双乙酸钠作为一种性能优异的防腐防霉剂，在我国将具有很好的发展前景。
　　生产双乙酸钠的原料醋酸、醋酸钠、纯碱、烧碱、乙醇等，都是比较普通的化学品，国内有较充足的货源，价格不高，质量可靠，加上我国自行开发的以醋酸-氢氧化钠一步法生产工艺具有操作简单， 原料价廉易得，生产成本低，产品质量稳定，收率高，不会带来环境污染问题等优点，很有发展前景，因此，无论是从技术、市场前景以及应用等各个方面，双乙酸钠在我国都具有很好的发展前景， 有关醋酸生产企业加紧该产品的生产和应用开发， 必将取得很好的经济效益和社会效益。