В каких жидкостях содержится диацетил
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 октября 2017;
проверки требуют 4 правки.
Диацетил (2,3-бутандион, диметилглиоксаль) — простейший представитель дикетонов с формулой С4H6O2.
Свойства[править | править код]
Диацетил — желто-зелёная жидкость, имеет сильный, жирный запах сливочного масла и сметаны, но практически безвкусен. Растворяется в воде 25 %. С метанолом образует азеотроп (+62 °C, 25 %). Сильно летуч.
Получение[править | править код]
- Синтезируют либо осторожным окислением метилэтилкетона, либо его нитрозированием с последующим гидролизом
- действием сильных неорганических кислот в присутствии солей Hg на диацетилен
- дегидрированием 2,3-бутандиола[1]
- диацетил получают при ферментации как побочный продукт синтеза валина, когда дрожжи производят α-ацетолактат, который покидает клетку и спонтанно декарбоксилируется в диацетил. Дрожжи затем абсорбируют диацетил, и восстанавливают кето-группу с образованием ацетоина и 2,3-бутандиола, относительно не пахнущие соединения.
Химические свойства[править | править код]
При действии разбавленной щёлочи образуется 2,5-дигидрокси-2,5-диметил-1,4-циклогександион (1), в концентрированной щёлочи образуется п-ксилохинон (2).
Подобно другим 1,2-дикетонам, с o-фенилендиамином диацетил даёт производное хиноксалина, с NH3 и альдегидами — имидазола.
При окислении гидропероксидами образуется уксусная кислота или её ангидрид.
Нахождение в природе[править | править код]
Содержится в коровьем жире, некоторых эфирных маслах, обжаренном кофе, цикории, продуктах гидролиза древесины, пиролиза табака.
Встречается в дистилляционных водах после отгонки эфирных масел кипариса, казацкого можжевельника, корня ветиверы и ириса, западно-индийского сандалового дерева, хмеля, тмина, корня ангелики.
В соке винограда встречается в количествах 0,1— 0,5 мг/дм³, в винах — 0,5—5 мг/дм³. Образуется при окислении ацетоина во время брожения спиртового, яблочно-молочного, а также в процессе различных обработок вин. Количество диацетила находится в прямой зависимости от исходной концентрации сахара в сусле. Участвует в создании аромата вин: некоторым винам придаёт приятный запах лесного ореха или слегка прогорклого масла. Белые столовые вина, содержащие диацетил выше 1 мг/дм³, приобретают тона окисленности. Пороговая концентрация 0,7—0,8 мг/дм³.
В некоторых видах пива (English Pale ales), присутствие диацетила приемлемо или желательно в низких или иногда в средних концентрациях.
Применение[править | править код]
Синтетический диацетил используется для создания некоторых ароматизаторов для пищевой промышленности при формировании запаха масла в производстве маргарина и других жировых пищевых продуктов. Хорошо маскирует синтетические добавки.
Безопасность[править | править код]
Безопасность при производстве[править | править код]
Национальный институт охраны труда США сделал заявление, в котором предположил возможность возникновения серьёзных последствий при долгом вдыхании паров диацетила.
Служащим нескольких заводов, производящих искусственные ароматизаторы сливочного масла, был поставлен диагноз облитерирующий бронхиолит — серьёзное заболевание легких. Среди пострадавших в основном были молодые, здоровые, некурящие мужчины. Против облитерирующего бронхиолита нет лечения, необходима трансплантация лёгких.
Против компаний-производителей были возбуждены судебные дела, и после этого Агентство по охране окружающей среды США запустило исследование химических свойств ароматизаторов масла, использующихся в производстве воздушной кукурузы. В марте 2004 года бывший сотрудник компании по производству воздушной кукурузы Эрик Пиплз получил $ 20 млн за невозместимый вред лёгким, полученный в ходе трудовой деятельности.[2] 19 июля 2005 года присяжные присудили компенсацию в размере $2,7 млн ещё одному служащему завода по производству воздушной кукурузы из Миссури, у которого появились нарушения работы дыхательной системы из-за воздействия диацетила.
26 июля 2006 года Международный профсоюз водителей грузовиков, а также Международный профсоюз работников пищевой промышленности и торговли подали исковое заявление в Администрацию США по охране труда и здоровья, требуя ввести временные нормативы, связанные с чрезвычайным положением, чтобы защитить служащих от вдыхания очень вредных паров диацетила.[3] Заявление сопровождалось подписями более чем 30ти выдающихся ученых.[4] Но решение так и не было принято до сих пор. 21 января 2009 года Администрация США по охране труда и здоровья опубликовала предварительный вариант возможного закона, который бы ограничивал подверженность влиянию диацетила.[5] Проект предусматривает предоставление данных о возможных нарушениях здоровья, способах оценки и сокращения подверженности вредному влиянию, специальном обучении персонала. Помимо диацетила, проект аналогично затрагивает такие вещества как ацетоин, ацетальдегид, уксусная кислота, фурфурол.[6]
В законодательстве Калифорнии в данное время существуют два законопроекта на запрет использования диацетила.[7][8][9]
Бюллетень и руководство Администрации США по охране труда и здоровья «Worker Alert» 2010 года рекомендует служащим использовать меры предосторожности, чтобы сократить потенциально смертельно опасные последствия работы с ароматизаторами масла, диацетилом или его заменителями.[10]
Безопасность потребителей[править | править код]
Специалист по лёгочным заболеваниям из Денверского Национального еврейского медицинского и исследовательского центра, доктор Сесиль Рос, в своём письме к федеральным властям и органам государственного регулирования предупредила о возможности развития облитерирующего бронхиолита из-за вдыхания паров диацетила не только у работников производства, но и у простых потребителей. Это связывают с приготовлением воздушной кукурузы, содержащей диацетил, в микроволновой печи. Первым это письмо опубликовал Дэвид Майклз из Университета Джорджа Вашингтона, Института Общественного Здоровья в своем блоге.[11] Но единственным на данный момент примером служит случай, когда потребителю, который в течение как минимум 10 лет употреблял две упаковки воздушной кукурузы с маслом ежедневно, был поставлен диагноз, часто наблюдающийся у работников предприятий, подвергнувшихся влиянию диацетила, — облитерирующий бронхиолит.[12] В этом случае, нарушение работы лёгких были объяснены вдыханием паров. Хоть это и редкий случай, но проба, взятая на кухне этого человека, показала такой же уровень диацетила, как и на местах производства воздушной кукурузы.[12]
Американская Ассоциация производителей экстрактов и ароматизаторов рекомендовала уменьшить содержание диацетила в масле (24 сентября 2007 года). Первым брендом воздушной кукурузы, заменившим диацетил на другой ингредиент стал Pop Weaver, который выпускается компанией Weaver Popcorn Company (Индианаполис).[13] 17 декабря 2007 года компания ConAgra Foods, выпускающая воздушную кукурузу под брендами Orville Redenbacher и Act II, официально сообщила, что во всех сортах воздушной кукурузы с маслом, выпускаемых ими, диацетил не будет использоваться. Продукция с изменённым составом появилась на полках магазинов уже в октябре 2007.[14]
Решение Европейской комиссии[править | править код]
Европейская комиссия разрешила использование диацетила в качестве ароматизатора во всех европейских странах.[15] Но в недавнем времени Европейское ведомство по безопасности продуктов питания сделало заявление, в котором говорится, что диацетил наряду с другими ароматизаторами будет перепроверен научной экспертной группой по ароматизаторам и пищевым добавкам.
Примечания[править | править код]
- ↑ Химическая энциклопедия, М., Советская энциклопедия, т. 2, стр. 47
- ↑ CBS News: Jury Gives Popcorn Worker $20M: Missouri Man Says Butter Flavor Vapor Ruined His Lungs
- ↑ UFCW and Teamsters Petition to OSHA Архивировано 27 сентября 2007 года.
- ↑ Scientists Letter to Secretary Chao Архивировано 27 сентября 2007 года.
- ↑ Federal Register, 21 January 2009 issue
- ↑ OSHA begins rule on diacetyl (англ.) // Chemical & Engineering News (англ.)русск. : journal. — 2009. — 26 January (vol. 87, no. 4). — P. 24.
- ↑ Flavoring-Factory Illnesses Raise Inquiries, New York Times, May 6, 2007
- ↑ SB 456 Senate Bill — Bill Analysis Архивировано 20 декабря 2007 года.
- ↑ AB 514 Assembly Bill — Bill Analysis Архивировано 20 декабря 2007 года.
- ↑ OSHA Recommends Safety Measures to Protect Workers from Diacetyl Exposure, EHS Today, December 10, 2010
- ↑ David Michaels. Popcorn Lung Coming to Your Kitchen? The FDA Doesn’t Want to Know
- ↑ 1 2 Reuters New Report: FDA to probe popcorn link in man’s lung disease.
- ↑ Weaver Popcorn Company. Press Release: Pop Weaver introduces first microwave popcorn with flavoring containing no diacetyl Архивировано 28 сентября 2007 года..
- ↑ ConAgra Foods Press Release ConAgra Foods press release announcing removal of added diacetyl
- ↑ アーカイブされたコピー. Дата обращения 3 февраля 2008. Архивировано 19 ноября 2007 года.
И еще проще при этом посеять панику! Новый перевод статьи с блога Rursus’а «Между и за строками» на актуальную тему про шумиху вокруг диацетила в жидкостях для вейпинга.
Оригинал статьи
Собственно говоря, на данный момент я в добровольно-принудительном порядке сделал перерыв по теме «Электронные сигареты». Но после того, как я прочитал за последние дни так много про «Диацетил» и «Попкорновые легкие», я должен сделать перерыв от перерыва.
В качестве примера можно назвать этот заголовок в Stern.de:
В электронных сигаретах найдены опасные химикаты
Пар электронной сигареты якобы считается здоровой альтернативой табачному дыму. Но исследователи уже обнаружили вредные ингредиенты в паре, в частности, вещество диацетил. Он приводит к т.н. «попкорновым легким».1
Причиной всему является это исследование:
Joseph G. Allen et al.: „Flavoring Chemicals in E-Cigarettes: Diacetyl, 2,3-Pentanedione, and Acetoin in a Sample of 51 Products, Including Fruit-, Candy-, and Cocktail-Flavored E-Cigarettes„ («Химические ароматизаторы в электронных сигаретах: диацетил, 2,3-пентандион и ацетоин в образцах 51 продуктов, включая фруктовые, конфетные и коктейльные ароматы электронных сигарет.»), 8. Dezember 2015
Но сразу предупреждаю: Здесь (снова) с огромным умением муха раздувается до размеров взрослого слона! Среднестатистический курильщик получает в табачном дыме до 8660 мкг в день диацетила и, это почти в 1000 раз больше, чем в среднем найдено в этом исследовании.
Несмотря на то, что табачный дым является фактором риска для образования многих заболеваний, но не для «попкорновых легких».
Кроме того, такие рассматриваемые химические соединения, как диацетил, 3-гидрокси-2-бутанон и ацетил пропионил одобрены в ЕС как пищевые ароматизаторы и, следовательно, считаются в соответствующих концентрациях «безопасными для потребителя» .2
Попкорновые легкие — Облитерирующий бронхиолит
Болезнь bronchiolitis obliterans – облитерирующий бронхиолит (BO), часто называемая в прессе как «попкорновые легкие», является редкой, неизлечимой и опасной для жизни формой воспаления бронхов. Когда организм больного BO пытается бороться с растущей инфекцией, образуются шрамы, сдерживающие распространение воспаления. Образование этих шрамов приводит к тому, что дыхательные пути сужаются и объем легких уменьшается. Даже после трансплантации легких человек может вновь заболеть BO.
В прессе часто пишут про это заболевание начиная с 2005 года: С 2004 года в США неоднократно проходили судебные процессы о компенсации пострадавших от ВО рабочих против некоторых производителей сливочных ароматизаторов.3 Работники (или их юристы) в первую очередь винят в болезни используемый на фабриках диацетил.
А тут именно этот диацетил нашли в жидкостях для вейпинга…
Факты
В исследовании Joseph G. Allen и его коллеги отобрали 51 жидкость с ароматами, которые, как посчитали исследователи, имеют большую привлекательность для молодежи. Эти жидкости были исследованы на предмет содержания химических соединений 3-гидрокси-2-бутанона, ацетил пропионила или диацетила.
Выдержка из текста исследования:
Методы: Мы отобрали 51 вид ароматизированных электронных сигарет, продаваемых ведущими брендами, вкусы мы посчитали привлекательными для молодежи. Содержимое электронных сигарет было полностью разряжено, воздушный поток полностью собран и общая масса проанализирована на диацетил, 2,3-пентандион и ацетоин, согласно методу OSHA 1012.
Результаты исследования таковы:
- По крайней мере одно из трех хим. соединений было найдено в 47 из 51 жидкостей.
- Диацетил был найден в 39 из 51 жидкостей.
- 3-гидрокси-2-бутанон был найден в 46 из 51 жидкостей.
- Ацетил пропионил был найден в 23 из 51 жидкостей.
На основании количества найденного и связи между BO и перечисленными здесь химическими соединениями, исследователь призывает к немедленным действиям со стороны регулирующих органов.
Ну… Так по крайней мере все выглядит. Вот и настало время паниковать!
Пресса извлекла лишь результаты по диацетилу (вероятно, потому, что, во-первых, намного проще произносить, а во-вторых, чтобы можно было связать с судебными решениями о «попкорновых легких»), и вынесла их на публику.
Пишут про «попкорновые легкие» и то, что исследователь нашел до 238,9 мкг (µg) диацетила.
Но давайте внимательнее взглянем на результаты:
Результаты исследования
Сводная таблица найденных хим. соединений в ароматизаторах электронных сигарет
Легенда:
- Все данные указаны в микрограммах (µg — миллионная доля грамма)
- LOD = Limit of detection – предел обнаружения. Исходя из этого значения можно сказать: да, какое-то количество вещества присутствует.
- LOQ = Limit of quantification – предел определения (нижняя граница определяемых содержаний). При этом значении можно точно выразить в цифрах, сколько содержится вещества.
- <LOD – Ничего не было обнаружено (или содержание ниже 0,05 мкг).
- <LOQ – Что-то действительно было найдено, но нельзя сказать точно, сколько (от 0,05 до 2,3 µg).
Сразу бросается в глаза, что в 33 из 51 протестированных жидкостей не было найдено вообще, либо менее 2,3 µg диацетила.
Очень бросается в глаза, что только в одной жидкости было найдено сравнительно «большое количество» 238,9µg диацетила. А именно, в жидкости «Персиковый шнапс», аромат, который, по данным исследования, «может быть очень привлекателен» для детей… (Что это за словоблудие? Ржу до сих пор).
Если сложить эти цифры и разделить на 51, то мы придем к среднему значению 9 µg. Так как это значение считается суточной нормой потребления жидкости, можно предположить, что парильщик, который использует эти жидкости, получает в среднем около 9 мкг диацетила день.
9 мкг в день. Опасно ли это?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно, во-первых, выяснить, какую дозу диацетила нужно получить, чтобы заработать облитерирующий бронхиолит, во-вторых, как долго нужно получать эту дозировку химического соединения.
Так как потребители электронных сигарет в большинстве своем бывшие потребители табака, нужно сначала выяснить, сколько диацетила в табачном дыме. Т.к. это единственная сравнительная величина: Насколько больше или меньше диацетила получает бывший курильщик при переходе на электронные сигареты?
Вопрос, на который не ответило исследование Joseph G. Allen и коллег: Каким образом, исследователи не только забыли привести прямое сравнение, а даже не назвали общее количество диацетила в табачном дыме? И количество, при котором он вообще может быть опасным.
Собираем факты. Когда повышается риск?
По данным исследования „Evaluation of Flavorings-Related Lung Disease Risk at Six Microwave Popcorn Plants“ («Оценка ароматизаторов, связанных с риском болезни легких на шести фабриках по производству попкорная для микроволновых печей») самым низким значением в среднем, при котором работник, который на фабрике производства попкорна подвергался воздействию диацетила и заболел BO, было 0,2 ppm (частей на миллион).4 Согласно моим исследованиям, 0,2 ppm диацетила это 716 микрограмм на кубический метр.
Человек вдыхает в час около 500 литров воздуха и обычно работает 8 часов в день.5 Если я возьму минимальное среднее значение, при котором работник заболел BO, и экстраполирую до 8 часов, я приду к значению 2864 мкг, при котором повышается риск развития BO.
Собираем факты. Сколько диацетила содержится в сигаретах?
Дым одной табачной сигареты содержит от 301 до 433 микрограммов диацетила.6 Т.е., если принять пачку 20 сигарет за среднесуточную норму потребления, то курильщик в среднем получает от 6020 до 8660 мкг диацетила.
Итог собранных фактов
Бывший курильщик, который раньше вдыхал дым двадцати сигарет в день, получал тогда примерно от 6020 до 8660 мкг диацетила в течение дня и сейчас в качестве парильщика 9 мкг в день. Этот бывший курильщик, который теперь использует электронные сигареты, теперь получает в 962 раз меньше диацетила в день.
Поскольку наименьшее значение, при котором работник фабрики ранее вдыхал диацетил и заболел BO, было 2864 мкг в течение 8 часов. Полученные в исследовании Joseph G. Allen и его коллег 9 мкг в день, конечно же, совсем не то, что можно назвать «фактором риска».
Даже если использовать в качестве крайнего примера «детский аромат» «Персиковый шнапс» с содержанием 238,9 мкг диацетила, мы все равно получим в 12 раз меньше, чем внушающие тревогу 2864 микрограмм.
При сравнении жидкости для электронных сигарет с дымом табачной сигареты, тревога и призыв к немедленному действию исследователя можно назвать не иначе как смешными. Но это еще не все:
Самое интересное напоследок
Поскольку среднестатистический курильщик получает в день от 6020 до 8660 мкг диацетила, а наименьшее значение, при котором работники фабрик вдыхали диацетил и заболели BO 2864 мкг/8 часов, должны ли курильщики бояться облитерирующего бронхиолита?
Ответ прост: Нет, не должны! Сигаретный дым не является фактором риска для BO!
Табачный дым действительно может стать причиной чего угодно, но BO среди этого нет. Кто мне не верит, может изучить „Diacetyl and 2,3-pentanedione exposures associated with cigarette smoking: implications for risk assessment of food and flavoring workers.“ («Воздействие диацетила и 2,3-пентандиона, связанное с курением. Оценка рисков и последствий для работников пищевой и ароматической промышленности»).7 Авторы работы рассмотрели табачный дым и результаты исследований диацетила и ацетил пропионила других ученых в сочетании с BO. И самым большим сюрпризом было то, что они не обнаружили никакой связи между диацетилом, ацетил пропионилом и облитерирующим бронхиолитом:
„Further, because smoking has not been shown to be a risk factor for bronchiolitis obliterans, our findings are inconsistent with claims that diacetyl and/or 2,3-pentanedione exposure are risk factors for this disease.“
«Кроме того, курение не является фактором риска для образования облитерирующего бронхиолита, наши выводы не согласуются с претензиями, что воздействие диацетила и/или 2,3-пентандиона являются факторами риска этого заболевания.»
Исследовательская группа во главе с CJ Ronk с ее исследованием „Evaluation of pulmonary function within a cohort of flavorings workers.“ («Оценка функции легких в когорте работников ароматической промышленности.») пошли даже немного дальше: Они еще раз внимательно рассмотрели все случаи связи BO и производства попкорна, о которых сообщалось в „US National Institute for Occupational Safety and Health“ и были там использованы.8 Ronk и коллеги после нового рассмотрения всех случаев не обнаружили никакой связи между диацетилом и другими химическими соединениями и повышенным риском заболевания облитерирующим бронхиолитом.
Проведенное в 2014 исследование В Starek-Swiechowicz и А Starek Diacetyl „Diacetyl exposure as a pneumotoxic factor: a review.“ («Воздействия диацетила как пневмотоксичного фактора: Обзор») напротив, с одной стороны, соглашается с тем, что диацетил (среди других факторов) является причиной BO.9 Однако, считают они, диацетил в обработанных продуктах (продуктах питания), вероятно, не содержит какого-либо риска для конечного потребителя.
Вейпинг как фактор риска для «попкорновых легких»?
Если бы освещение этого исследования не было таким пугающим, я бы просто посмеялся…
Rursus
P.S. В Германии существует ограничение на диацетил, ПДК – 70мкг на m³.10
Этот ПДК допускает максимально допустимую концентрацию вещества в виде газа, пара или твердых частиц в (вдыхаемом) воздухе на рабочем месте, в котором нет угрозы здоровью, даже если этой концентрации подвергаются, как правило, 8 часов в день, максимум 40 (42) часов в неделю.
Теперь, когда я пересчитал этот лимит в 70 микрограмм на кубический метр в течение 8 часов, я получил официальную оценку 280 мкг диацетила за 8 часов – при котором нет угрозы здоровью! Вышеупомянутое в исследовании среднее значение 9 мкг в день, таким образом, составляет жалких 3,2 процента от него.
Это нельзя назвать «тревожным» при всем желании!
Перевод сделан kroix специально для BVC Forum и BelVaping
- Stern.de: „Gefährliche Chemikalie in E-Zigaretten gefunden„, 09 декабрь 2015 ↑
- Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften: Verzeichnis der in oder auf Lebensmitteln verwendeten Aromastoffe gemäß Verordnung (EG) Nr. 2232/96 ↑
- EHS Today: „Jury Awards Popcorn Worker $15 Million„, 1 апрель 2005 ↑
- R. Kanwal: „Evaluation of Flavorings-Related Lung Disease Risk at Six Microwave Popcorn Plants„, февраль 2006 ↑
- R. Müller: Atmung, Stoffwechsel und Blutkreislauf ↑
- K. Fujioka и др.: „Determination of toxic carbonyl compounds in cigarette smoke.„, февраль 2006 ↑
- J.S. Pierce и др.: „Diacetyl and 2,3-pentanedione exposures associated with cigarette smoking: implications for risk assessment of food and flavoring workers.„, май 2014 ↑
- C.J. Ronk и др.: „Evaluation of pulmonary function within a cohort of flavorings workers.„, февраль 2013 ↑
- B. Starek-Swiechowicz, A. Starek: „Diacetyl exposure as a pneumotoxic factor: a review.„, 2014 ↑
- Diacetyl: MAK Value Documentation in German Language, 2015 ↑
Если вы нашли ошибку, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.