酒石酸水素カリウム

酒石酸水素カリウム
酒石酸水素カリウム
酒石酸水素カリウム
名前
推奨IUPAC名
  • カリウム(2 R ,3 R )-2,3,4-トリヒドロキシ-4-オキソブタン酸
その他の名前
  • 酒石酸水素カリウム
  • クリーム・オブ・ターター
  • 酒石酸カリウム
  • 酒石酸カリウム
  • ビースウィング
識別子
3Dモデル（JSmol）
ケムスパイダー
ECHA 情報カード100.011.609
E番号E336 （抗酸化物質、…）
ユニイ
  • InChI=1S/C4H6O6.K/c5-1(3(7)8)2(6)4(9)10;/h1-2,5-6H,(H,7,8)(H,9,10);/q;+1/p-1/t1-,2-;/m1./s1 ☒北
    キー: KYKNRZGSIGMXFH-ZVGUSBNCSA-M ☒北
  • InChI=1/C4H6O6.K/c5-1(3(7)8)2(6)4(9)10;/h1-2,5-6H,(H,7,8)(H,9,10);/q;+1/p-1/t1-,2-;/m1./s1
    キー: KYKNRZGSIGMXFH-APGVQJISBP
  • [C@@H]([C@H](C(=O)[O-])O)(C(=O)O)O.[K+]
プロパティ
KC 4 H 5 O 6
モル質量188.177
外観 白色結晶粉末
密度1.05 g/cm 3（固体）
  • 0.57 g/100 ml (20 °C)
  • 6.1 g/100 ml (100 °C)
溶解度酸、アルカリに溶ける酢酸、アルコールに溶けない
屈折率（nD ）
1.511
薬理学
A12BA03 ( WHO )
危険
致死量または濃度（LD、LC）：
LD 50（中間投与量）
22 g/kg（経口、ラット）
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
☒北 検証する （何ですか  ？） チェックはい☒北

酒石酸水素カリウム（酒石酸水素カリウムとも呼ばれる）は、化学式K C 4 H 5 O 6で、酒石酸（カルボン酸）のカリウム酸塩であり、具体的にはl-(+)-酒石酸です。[ 1 ]特に料理においては、酒石灰とも呼ばれます。酒石酸とカリウムはブドウに天然に含まれており、その粗沈殿物である酒石またはワインストーンは、ワイン醸造の副産物として、マスト樽の表面に沈殿しており、精製可能です。[ 2 ]

FDA（米国食品医薬品局）によって直接食品物質として認可されている酒石英は、様々な食品において添加剤、安定剤、pH調整剤、抗菌剤、加工助剤、増粘剤として使用されています。ベーキングパウダーやベーキングミックスの成分として使用され、卵白を安定させる役割が評価されています。これにより、メレンゲやスフレのボリュームと食感が向上します。また、その酸性特性により砂糖シロップの結晶化を防ぎ、キャンディーやフロスティングなどの滑らかな菓子の製造に役立ちます。重炭酸ナトリウムと組み合わせると膨張剤として作用し、焼き菓子を膨らませる二酸化炭素ガスを生成します。また、ホイップクリームを安定させ、より長い期間にわたって形状を保つことができます。

酒石酸水素カリウムはさらに、繊維染色の媒染剤、羊毛の媒染剤における三酸化クロムの還元剤、酸化を防ぐ金属処理剤、他の酒石酸カリウムの中間体、酢などの弱酸と混合した場合の洗浄剤、 pH緩衝剤の標準として使用されます。直腸坐剤として投与される下剤としての医療および獣医学での使用の長い歴史があり、下剤や利尿剤としても使用されます。[ 3 ]日本では第三類医薬品として承認されており、2020年5月にFDAによって承認された非ホルモン避妊薬であるPhexxiの有効成分の1つでした。[ 4 ]

歴史

酒石酸カリウムは、スウェーデンの化学者カール・ヴィルヘルム・シェーレ（1742-1786）によって初めて特徴づけられました。[ 5 ]これは、シェーレが蛍石とフッ化水素酸を研究した結果でした。[ 6 ]

シェーレは酒石酸カリウムに関する研究を発表した最初の科学者かもしれないが、酒石酸カリウムの使用は7000年前のイラン北部の古代村にまで遡ると報告されている。[ 7 ]酒石酸カリウムの現代的な応用は、フランス人が料理に定期的に使い始めて人気が高まった1768年に始まりました。[ 7 ]

2021年に、酒石酸カリウムと犬や猫に対するブドウの毒性との関連性が初めて提唱されました。[ 8 ] それ以来、ペットに対するブドウやレーズンの毒性の原因は酒石酸カリウムである可能性が高いと考えられてきました。[ 9 ]

発生

空の白ワインボトルに入った酒石酸カリウム

酒石酸カリウムはブドウの中で酒石酸が酒石酸水素イオンと酒石酸イオンに分解して自然に生成されます。[ 10 ]

酒石酸カリウムは水への溶解度が低い。ワイン樽内でブドウ果汁の発酵中に結晶化し、瓶詰めワインから沈殿することがある。酒石酸カリウムの沈殿速度は、ワインのアルコール、糖分、エキス含有量によって異なる核形成速度と結晶成長速度に依存する。 [ 11 ]結晶（ワインダイヤモンド）は、10℃（50℉）以下の温度で保管されたワインの入ったボトルのコルクの裏側に形成されることが多く、ワインに自然に溶解することはほとんどありません。時間の経過とともに、酒石酸カリウムの過飽和度が低下するため、結晶形成は起こりにくくなり、冷却開始から数日間で最も多くの沈殿が発生します。[ 11 ]

歴史的には、ミツバチの羽の光沢に似ていることから「ビースウィング」と呼ばれていました。採取・精製されたこの粉末は、白く無臭の酸性粉末となり、料理や家庭用として様々な用途に使われてきました。

これらの結晶は、冷蔵された新鮮なブドウジュースや、しばらく放置された新鮮なブドウジュースからも沈殿します。[ 12 ]自家製のブドウジャムやゼリーで結晶の形成を防ぐには、まず新鮮なブドウジュースを一晩冷蔵し、結晶化を促進します。酒石酸カリウムの結晶は、2層のチーズクロスで濾過することで除去されます。濾過したジュースは、ジャムやゼリーに加工することができます。[ 13 ]場合によっては、結晶が冷蔵容器の側面に付着し、濾過が不要になることがあります。

赤ワインでは白ワインに比べて結晶の存在が少ない。これは、赤ワインには白ワインよりもタンニンや着色料、糖分やエキス分が多く含まれているためである。 [ 11 ]ワイン中の酒石酸カリウム結晶を減らすために、結晶化促進や濾過、酒石酸カリウムの沈殿に必要な活性種の除去、添加剤の添加など、様々な方法が実施されてきた。[ 10 ]

アプリケーション

食品中

Wikibooks Cookbookにはレシピ/モジュールがあります
フォルジャーズ ゴールデンゲート クリーム タータル、20世紀前半

食品では、酒石酸カリウムは次のような用途に使用されます。

さらに、以下のコンポーネントとしても使用されます。

類似の酸塩である酸性ピロリン酸ナトリウムは、ベーキングパウダーの成分として共通して機能するため、酒石英と混同されることがあります。

ベーキング

卵白に酒石英を加えると、ケーキにボリュームが出て、より柔らかくなります。[ 19 ]酒石英を加えると、pH が卵白の泡立ちタンパク質の等電点付近まで下がります。卵白の泡立ちは、タンパク質間相互作用の増加により、この pH で最適になります。[ 20 ]また、低 pH により、小麦粉の色素がこれらの pH 変化に反応するため、ケーキのクラムが白くなります。[ 19 ]ただし、酒石英を過剰に加えると (卵白の重量の 2.4% 以上)、ケーキの食感と味に影響する可能性があります。[ 19 ]ケーキを柔らかくしすぎずにボリュームと内部のクラムの白さを増やすのに最適な酒石英の濃度は、卵白 1 個あたり約 1/4 tsp です。[ 19 ]

酸である酒石英は、加熱処理によって蔗糖を単量体成分（等量の果糖とブドウ糖）に分解することで、転化糖シロップ中の糖の結晶化を抑制します。 [ 21 ]糖の結晶化を防ぐことで、シロップは粒状感が少なく、光沢があり、割れにくく乾燥しにくいものになります。しかし、酒石英で結晶化した砂糖菓子（ファッジなど）を薄める際の欠点は、適切な量の酸を加えて希望の濃度にするのが難しいことです。

酒石英は、ベーキングパウダーに不可欠な酸塩の一種として使用されます。[ 21 ]生地に溶けると、放出された酒石酸が重曹と反応して二酸化炭素となり、これが膨張剤として使用されます。酒石英は速効性があるため、混ぜる際に70%以上の二酸化炭素ガスを放出します。

家庭用

酒石酸カリウム粉末

酒石酸カリウムは、レモン汁や白酢などの酸性液体と混ぜてペースト状の洗浄剤にすることができ、真鍮、アルミニウム、銅などの金属の洗浄に使用できます。また、水と混ぜて磁器の軽い汚れを落とすなどの他の洗浄用途にも使用できます。[ 22 ]この混合物は、酢と重炭酸ナトリウム（ベーキングソーダ） を誤って混ぜて作られることがあります。実際には、これらは互いに反応して中和し、二酸化炭素と酢酸ナトリウム溶液を生成します。

酒石英は伝統的な染色によく使用され、酒石酸イオンの錯化作用を利用して塩化スズやミョウバンなどの媒染剤塩の溶解度と加水分解を調整していました。

酒石英を過酸化水素と混ぜてペースト状にすると、手工具、特にヤスリの錆落としに使用できます。ペーストを塗布し、数時間放置した後、重曹水で洗い流します。再度水で洗い流し、完全に乾燥させた後、薄く油を塗ると、ヤスリの錆びを防ぐことができます。

石膏ボード壁や美術作品の鋳造に最も広く使用されている石膏製品の硬化時間を遅らせるには、通常、ほぼあらゆる酸を希釈して混合水に添加するだけで十分です。USG社が内装業者向けに販売している市販の硬化遅延剤プレミックスには、少なくとも40%の酒石酸水素カリウムが含まれています。残りの成分は、主製品に既に多く含まれている石膏と石英シリカ骨材です。つまり、唯一の有効成分は酒石膏クリームです。[ 23 ]

化粧品

髪を染める場合、ヘナを活性化するために必要な弱酸として 、酒石酸水素カリウムをヘナと混ぜることができます。

繊維

酒石英は伝統的な染色工程でよく使用され、その錯化作用は塩化スズやミョウバンなどの媒染塩を布地に定着させるのに役立ちます。特にコチニール染料の増白に有効です。[ 24 ] [ 25 ]

医療用途

酒石クリームは下剤として内服薬として使われてきましたが、カリウム過剰、つまり高カリウム血症が起こる可能性があるため危険です。[ 26 ] [ 27 ]

酒石酸カリウムは下剤としても用いられます。放出される二酸化炭素が腸壁を機械的に膨張させ、排便を促します。ポリエチレングリコールをベースとした坐剤に重炭酸ナトリウムを配合することで、電解質、腎機能、または心血管疾患のリスクがある患者にとって有用かつ安全な治療薬となります。[ 28 ]日本では第三類医薬品です。[ 1 ]

化学

酒石酸水素カリウムは、米国国立標準技術研究所（NIST ）のpH緩衝液の主要標準物質です。水に過剰量の塩を加えると、25℃（77°F）でpH3.557の飽和溶液が生成されます。水に溶解すると、酒石酸水素カリウムは酸性酒石酸塩、酒石酸、カリウムイオンに解離します。このように、飽和溶液は標準pHの緩衝液を生成します。標準物質として使用する前に、溶液を22℃（72°F）から28℃（82°F）の間でろ過またはデカンテーションすることをお勧めします。 [ 29 ]

炭酸カリウムは酒石英を燃やすことで作ることができ、「カリ」が生成されます。このプロセスは現在では廃止されていますが、木や他​​の植物の灰から抽出された「カリ」よりも高品質（適度な純度）の「カリ」が生成されました。

生産

酒石酸水素カリウムは、ワイン醸造の副産物としてよく生産されます。発酵プロセスの後に澱（沈殿物）が集められ、熱湯に溶解され、濾過され、冷却されます。[ 30 ]場合によっては、溶液中の酒石酸水素カリウムの飽和度を高めるために、過剰な酒石酸が澱に加えられます。[ 31 ]酒石酸水素カリウムの溶解度は温度に大きく依存するため、[ 1 ]純粋な塩が溶液から結晶化し始め、再び濾過することで集めることができます。[ 30 ]この溶解度は、セニエ塩（ロシェル塩または酒石酸カリウムナトリウムとも呼ばれる）からカリウムを生成するためにも利用できます。少量の塩酸で pH 3.5 に酸性化すると、酒石酸水素カリウムが沈殿します。[ 24 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c「酒石酸カリウム」 . PubChem . 国立生物工学情報センター. 2022年8月18日閲覧。
  2. ^ロスリン『小ユーカリウス』（1978年）. ベルキン, ヨハンナ・シュウィンド; ケイリー, アール・ラドクリフ（編）.鉱物と鉱物製品について：彼の「クロイターブック」からの鉱物に関する章. ベルリン: W. de Gruyter. pp.  315–6 . ISBN 3-11-006907-5。
  3. ^ PubChem. 「酒石酸水素カリウム」 . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2023年11月2日閲覧。
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  5. ^ “カール・ヴィルヘルム・シェーレ、スウェーデンの化学者 (1742-86)” . www.1902encyclopedia.com 。2022 年12 月 5 日に取得。
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