Το βουτυρικό οξύ, γνωστό και ως βουτανοϊκό οξύ, είναι μια ελαιώδης, άχρωμη χημική ουσία με τον τύπο CH3CH2CH2-COOH που εμφανίζεται σε πολλά γαλακτοκομικά προϊόντα, ιδιαίτερα στο γάλα, και είναι επίσης υποπροϊόν της ζύμωσης σε πολλές περιπτώσεις. Τείνει να έχει μια κάπως ταγγισμένη μυρωδιά όταν απομονώνεται και είναι η κύρια αιτία της άσχημης μυρωδιάς που σχετίζεται με τον ανθρώπινο εμετό και τον μετεωρισμό. Είναι μια συνηθισμένη προσθήκη στις βρωμάνες για αυτό το λόγο. Μερικά από τα παράγωγά του χημικές ουσίες και εστέρες έχουν γλυκιά μυρωδιά, ωστόσο. Πολλά εξαρτώνται από την παρουσίαση και την ακριβή χημική σύνθεση.
Βασικά χαρακτηριστικά
Το οξύ είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου και αποτελείται κυρίως από λίπη. Παγώνει στους 17.8°F (περίπου -8°C) και βράζει στους 326.3°F (163.5°C). Παρά τη σταθερότητά του, το οξύ είναι ευαίσθητο στην υδρόλυση, μια χημική διαδικασία όπου τα μόρια του νερού διαχωρίζονται σε απομονωμένα άτομα υδρογόνου και οξυγόνου, παίρνοντας μαζί τους τα περισσότερα κύτταρα στα οποία είναι συνδεδεμένα. Στην πραγματικότητα, το οξύ πήρε το όνομά του από τη λατινική λέξη butyrum, ή «βούτυρο», όπου φέρεται να ανακαλύφθηκε και απομονώθηκε για πρώτη φορά. Το βούτυρο είναι γενικά έως και 4 τοις εκατό οξύ και όταν χαλάσει, η υδρόλυση του προκαλεί μια άσχημη ξινή μυρωδιά. Η ίδια μυρωδιά συνδέεται με τα περισσότερα αλλοιωμένα γαλακτοκομικά προϊόντα.
Παραγωγή και Ζύμωση
Αυτή η ένωση παρασκευάζεται σε μεγάλη κλίμακα με ζύμωση αμύλου ή ζάχαρης. Η ζύμωση χρησιμοποιεί μικροοργανισμούς και λαμβάνει χώρα υπό συνθήκες όπου δεν υπάρχει οξυγόνο για να μετασχηματίσει τη γλυκόζη σε αυτές τις ενώσεις. Τα μικρόβια αποκτούν ενέργεια από αυτή τη διαδικασία. Παράγεται λιγότερη ενέργεια από ό,τι αν οι ενώσεις μετασχηματίζονταν παρουσία οξυγόνου.
Διάφορα είδη βακτηρίων το κάνουν επίσης ως προϊόν ζύμωσης. Αυτά τα είδη βακτηρίων συνήθως ευδοκιμούν σε μέρη όπου δεν υπάρχει οξυγόνο, όπως η κοιλιά των αγελάδων και των κατσικιών. Η κοιλιά είναι ένα ειδικό πεπτικό όργανο που βοηθά στην αποικοδόμηση των φυτικών ενώσεων που διαφορετικά θα ήταν εξαιρετικά δύσκολο να διασπαστούν. Τα βακτήρια εντός του οργάνου παράγουν βουτυρικό από τις φυτικές ίνες που καταναλώνουν. Αυτός είναι επίσης ένας από τους κύριους λόγους που η ένωση εμφανίζεται σε γαλακτοκομικά προϊόντα όπως το γάλα, το βούτυρο και τα περισσότερα γιαούρτια. Σε πολλές περιπτώσεις παράγεται και ως παραπροϊόν σε ορισμένα θαλάσσια ιζήματα.
Ρόλος στην πέψη
Οι άνθρωποι έχουν αυτό το οξύ στο πεπτικό τους σύστημα, επίσης, και είναι ένα από τα πολλά οξέα του στομάχου που βοηθούν στη διάσπαση της τροφής για ενέργεια. Το παχύ έντερο το παράγει επίσης ως υποπροϊόν ορισμένων τύπων πέψης των ινών, ιδιαίτερα της βρώμης και του ακατέργαστου πίτουρου. Πολλοί ειδικοί λένε ότι αυτό το οξύ είναι ο κύριος λόγος που το ανθρώπινο αέριο και ο μετεωρισμός μυρίζουν άσχημα σε τόσες πολλές περιπτώσεις. Το οξύ είναι επίσης συχνά ένα κύριο συστατικό στον εμετό και είναι συνήθως υπεύθυνο για τη χαρακτηριστική ξινή μυρωδιά του.
Ως Όπλο
Η αποκρουστική μυρωδιά του οξέος οδήγησε στη χρήση του στη σύνθεση βρωμικών βομβών και εργαλείων που χρησιμοποιούνται από αστυνομικούς και πολιτικούς ακτιβιστές σε πολλά μέρη του κόσμου. Οι βόμβες βρώμας χρησιμοποιούνται επίσης σε διάφορες διαδηλώσεις, συνήθως ως τρόπος πρόκλησης ζημιών σε περιουσίες ή διακοπής των υπηρεσιών, έστω και προσωρινά. Οι επιθέσεις με οξύ έχουν τεκμηριωθεί καλά σε κλινικές αμβλώσεων, για παράδειγμα, και εναντίον φαλαινοθηρών και φαλαινοθηρικών σκαφών.
Παράγωγα και Εστέρες
Όταν τα καρβοξυλικά οξέα εκτίθενται σε ορισμένες αλκοόλες ή φαινόλες, συνήθως διασπώνται και σχηματίζουν ελαφρώς νέες δομές γνωστές ως «εστέρες». Αυτό συμβαίνει με το βουτυρικό οξύ υπό διάφορες συνθήκες και τα αποτελέσματα – αν και χημικά παρόμοια με το αρχικό – είναι συχνά πολύ διαφορετικά όσον αφορά τις ιδιότητες και τα βασικά χαρακτηριστικά.
Όταν αυτό συμβαίνει με βουτυρικές ενώσεις, η ομάδα υδρογόνου του COOH αντικαθίσταται από μια οργανική ένωση για να παραχθεί ένας εστέρας γνωστός ως βουτανοϊκός. Αυτού του είδους οι ενώσεις βρίσκονται σε πολλά φυτικά έλαια και ζωικά λίπη, κάτι που το κάνει σχετικά κοινό και τυπικά έχουν πολύ διαφορετικές ιδιότητες. Συγκεκριμένα, γενικά μυρίζουν και έχουν ευχάριστη γεύση, γεγονός που τα έχει κάνει χρήσιμα για τη βιομηχανία τροφίμων και αρωμάτων.
Ένα άλλο κοινό χημικό παράγωγο είναι το φαινυλοβουτυρικό οξύ. Αυτή η ένωση χρησιμοποιείται ως ενδιάμεσο σε μια σειρά χημικών διεργασιών. Το ινδόλη βουτυρικό οξύ, για παράδειγμα, είναι μια φυτική αυξητική ορμόνη που αναγκάζει τους βλαστούς να αναπτύξουν ρίζες και βοηθά στην επιτάχυνση της παράδοσης θρεπτικών ουσιών στα κύτταρα.