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文档简介

1、有机化学与生活,我们的衣、食、住、行无不与有机化学有关,人人都需要化学制品,我们生活在有机化学世界里,讲 座 提 纲,第一部分 有机化学与洗涤用品 第二部分 有机化学与合成纤维 第三部分 有机化学与食品,第一部分 有机化学与洗涤用品,污垢的种类和性质 来自空气的传播、人体分泌物和工作场所接触物三个方面。 污垢的分类 油质污垢:油脂、矿物油、脂肪酸、脂肪醇等 固体污垢:尘埃、烟灰、泥土、皮屑、矿物质等 水溶性污垢:无机盐、糖类、有机酸等,污垢和织物间的结合: 1、机械附着 固体污垢散落在织物纤维表面或纤维间 2、分子间相互吸引 当污垢带电荷时更容易聚积在织物表面 3、化学结合和化学吸附 墨水、血

2、污、铁锈、蛋白质等,棉织物容易吸附极性污垢,毛织物容易吸附油质污垢,合成纤维因带静电容易吸尘,1.1 洗涤 洗涤:根据要求将污垢从不同物品上洗脱下来达到清洁目的的过程。 洗涤剂:按照配方制备、具有去污性能的产品。 远古时代:草木灰水、天然碱以及皂荚等碱 性物质。 20世纪:肥皂 20世纪中期:合成洗涤剂 洗涤按所用的溶剂不同,分干洗和水洗,水洗即在水中洗涤。水洗就是衣服通过水加上各种机械作用,同时借助洗涤剂,洗衣粉、肥皂等将衣服洗涤干净。 干洗不用水做介质,而使用干洗溶剂来完成整个洗衣过程,现在我国干洗所使用的溶剂多以四氯乙烯为主,四氯乙烯是有机溶剂,其化学特性是不可燃、去油污能力极强、干洗效

3、果很好,不属于破坏臭氧层的化学物质,不是温室效应气体,也不是形成化学烟雾的物质,在安全浓度下对人体健康没有长期负面的影响,四氯乙烯,1.2 洗涤剂的主要成分-表面活性剂,一)表面活性剂的分子结构及分类 表面活性剂的定义: 能够显著降低两相间界面张力的物质。 洗涤剂中使用的表面活性剂是双亲性有机化合物,由亲水基和亲油基两种基团构成,亲油基(疏水基):与油具有亲和性,如长链烃 -CH2-CH2-CH2-CH2 - 亲水基:容易溶于水或易被水所润湿的原子团,如羧基、磺酸基、硫酸酯基、醚键、氨基、羧基,CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2,COONa,肥皂中的表面活性剂:脂肪酸

4、钠盐,表面活性剂的种类: 1、阴离子型:亲水基团为带有负电的原子团。 2、阳离子型:亲水基团为带有正电荷的原子团。 3、两性离子型:带有两个亲水基团,在水中带有正负两种电荷,在酸性溶液中呈阳离子表面活性,在碱性溶液中呈阴离子表面活性,在中性溶液中呈非离子表面活性。 4、非离子型: 在水中不会离解成离子,也不带电荷。 5、混合型:两个亲水基团,一个带电,一个不带电,表面活性剂的性质 1、润湿和渗透性质 洗涤剂溶液很容易润湿织物纤维,并浸入纤维的微孔中。 2、乳化性质 洗涤剂的亲油基溶入油滴,亲水基留在水中,能降低油水两相的表面张力,搅拌后能帮助油乳化,3、分散性质 洗涤剂分子能钻进固体粒子的缝隙

5、,减弱固体粒子的内聚力,使粒子破裂成微小质点而分散在水中。 4、发泡性质 使气液两相间表面张力降低而产生大量泡沫。 5、增溶性质 活性剂把油溶解在胶束的亲油基内,使油性物质的溶解度增大,去污原理,1、织物纤维和污垢被洗涤剂润湿、渗透,织物和污粒上定向吸附着活性物的单分子层。 2、经过机械搅拌或搓洗,污粒脱离到水中,产生乳化、分散、悬浮等现象。 3、还有一部分污垢(油脂、钙皂、色料)被增溶到活性物的胶束中,被水洗去,1.3 皂类洗涤剂,一) 肥皂的成分与制造,主要成分:高级脂肪酸的钠盐或钾盐,C3H5(OOCR)3+3NaOH3RCOONa+C3H5(OH)3 油脂 烧碱 肥皂 甘油 油脂:硬化

6、油、牛油、骨油、猪油、棕榈油、椰子油、菜籽油、棉籽油、豆油。 辅助原料:松香、水玻璃、着色剂、荧光增白剂、抗氧剂、杀菌剂,二)肥皂的优缺点 优点: 1、原料来源广泛,制作工艺简单。 2、价格便宜、去污效果较好,对环境污染小。 缺点: 1、对水质要求较苛刻。硬水、海水、酸性水不宜使用。 2、碱性较强,不适合洗涤丝、毛织物和某些化学纤维纺织品。 3、不适合洗衣机使用,普通洗衣粉的pH值9.510之间, 碱性较强。 它的主要成分是烷基苯磺酸钠25,甲苯磺酸钠2.5,月桂酸单乙醇酸胺3,三聚磷酸钠30,无水硅酸钠10,CMC2,荧光增白剂0.2,硫酸钠27.3,洗衣粉的成分,1.4 洗衣粉,1、表面活

7、性剂 石油化学产品为原料:烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、环氧乙烷、环氧丙烷的共聚物等。 润湿、渗透、分散、乳化和增溶,2、无机助剂 三聚磷酸钠、水玻璃(硅酸钠)、纯碱(碳酸钠)、硫酸钠和过硼酸钠,三聚磷酸钠的主要作用: 将硬水中的钙、镁离子鳌合起来,使硬水变成软水。 对微细的无机粒子或油脂微滴具有分散、乳化、胶溶作用,防止污垢再沉积到衣物上,提高洗衣粉的去污能力。 维持水溶液为弱碱性(pH值为9.7),有助于增强洗衣粉的洗涤效能。 使洗衣粉不易吸潮结块,含磷污水被排放到河流湖泊中以后;使水中磷含量升高,水质出现富营养化造成的。 富营养化是指水体富集养分,是含磷和氮的

8、化合物过多地排入水体后引起的二次污染现象。 主要表现为:藻类蔓延,水生植物大量生长,藻类成簇状,并严重影响水质,磷污染,水玻璃的主要作用: 防止磷酸盐对洗衣机金属表面的腐蚀作用; 对水溶液中的污垢和微粒固体具有悬浮、分散和乳化的作用,能防止污垢再沉积到织物上; 增加洗衣粉颗粒的强度,纺织结块。 纯碱的主要作用: 增加洗衣粉的碱性,增加对油脂性污垢的去污能力,硫酸钠的主要作用: 填充剂,在洗衣粉中含量为20%45%,可以降低洗衣粉的成本; 有助于表面活性剂在织物表面的附着; 降低表面活性剂的临界胶束浓度。 过硼酸钠的主要作用: 能释放出活性氧,可使污垢氧化,起漂白作用和化学去污斑作用,3、有机助

9、剂 抗再沉积剂(羧甲基纤维素) 泡沫促进剂与泡沫稳定剂 (椰子油酸二乙醇酰胺) 荧光增白剂 料浆调理剂(甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠) 酶制剂(蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶) 适量的香料、色素,羧甲基纤维素钠: 能吸附在污垢质点周围以及织物表面上,由于它带有大量的负电荷,在静电的排斥作用下,使污垢质点很好地悬浮、分散在溶液中,不再沉积到织物上。 荧光增白剂: 在水溶液中能被纤维织物吸附,且不会立即被洗掉,能增加织物的光泽。 酶: 蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维酶等, 对某些污垢有特别强得清除作用,1.5 液体洗涤剂 (一) 洗衣用的液体洗涤剂 (1)弱碱性衣用洗涤剂 除含有烷基苯磺酸钠等表面活性剂外,还含

10、有许多助剂如三聚磷酸钠、沸石以及螯合剂和增稠剂等,液体一般不透明。弱碱性液体洗涤剂pH值为910.5,适用于洗涤棉、麻、合成纤维等织物,2)中性液体洗涤剂 由表面活性剂和增溶剂组成,不含助剂。其中表面活性剂的浓度较高,而且由阴离子与非离子复配而成,另含有少量的溶解助剂如肥皂、柠檬酸钠等。该洗涤剂透明度较高,pH值在78,可用于细的丝、毛等精细织物,3)衣领净 属于重垢液体洗涤剂,主要用于领口、袖口等污垢较重的部位的洗涤。其中含有表面活性剂、助剂、酶、荧光增白剂、抗再沉淀剂、香料等。 主要优点是低温下溶解性好、易分散、可用于手洗预除去或直接去除污渍。使用时直接刷涂在干的衣物上,数分钟后再搓洗,4

11、)织物柔顺剂 洗涤剂多为阴离子型表面活性剂构成,少量的阴离子残留在织物上,从而引起静电,使衣物的手感发硬。 织物柔顺剂实际上是一种电荷中合剂,其活性物多为季铵盐类阳离子型表面活性剂,不仅能消除静电,还能使织物柔软而富有弹性,二) 其他专用液体洗涤剂 (1)浴液 主要成分有表面活性剂、发泡剂、泡沫稳定剂、香精、增稠剂、螯合剂、颜料等。 用于皮肤清洗,要求性能温和、不刺激皮肤、不刺激眼睛和粘膜,有足够的去污能力,有效去除人体表面的污垢。使用后皮肤感到滑爽、舒适并可留下怡人的香气,2)餐具、果蔬洗涤剂 主要由表面活性剂、发泡剂和增溶剂等组成。常用的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠

12、等。 该洗涤剂必须对人体无害、不刺激皮肤、对餐具无腐蚀作用,对水果和蔬菜不应损伤其营养成分。 一定要用清水充分冲洗,自来水冲洗连续35分钟,尽量减少其在餐具和果蔬上的残留量,3)消毒洗涤剂 主要由表面活性剂、杀菌剂、稳定剂等成分组成,其中杀菌剂多使用次氯酸钠。 消毒洗涤剂在水中呈碱性,只适用于洗涤餐具、衣物等,不能用来洗涤水果和蔬菜。 使用时注意用水稀释到一定浓度次氯酸钠约为2030毫克/升,才能取得最佳消毒效果,4)硬表面清洁剂 用于玻璃门窗、墙壁、家具等表面的除垢,其主要成分为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、磷酸盐、羧甲基纤维素、尿素、二甲苯磺酸盐、杀菌剂和香料等。 要求清洁剂对于被清

13、洁物体没有腐蚀性、而且液体中不能有固体颗粒,以免划伤被清洁物体表面,5)卫生间瓷器清洁剂 用于清洗卫生间的瓷盆、厕盆、浴盆及瓷砖表面的污垢。 主要成分都离不开表面活性剂、消毒剂、香精等。此类清洗剂与水的相容性好,且不含固体颗粒,长期使用不会影响瓷器的光洁度,洗涤用品的一般选择 1、首先要查看该商品是否有生产和毒性检验证号、卫生许可证号,以及是否注明产品使用的有效期限。 2、了解产品的性能、用途和使用方法。选择无毒、去污力强,pH值接近皮肤酸值上限(皮肤酸是pH:4.56.5),对皮肤无损害、无刺激,使用方便的洗涤剂,3、少选或不选碱性洗涤剂,此类洗涤剂虽然具有较好的去污效果,但会使皮脂过多流失

14、,造成表皮粗糙,角质层受破坏,使细菌易于侵入。如果要用,以选弱碱性者为好。 4、为了保护人类生存环境,尽可能选择无磷洗涤剂,以促进洗涤剂工业朝无污染方向发展,第二部分 有机化学与合成纤维,2.1 什么是纤维? 纤维是指长度比直径大千倍以上,直径只有几微米或几十微米,并且具有一定柔韧性能的纤维物质,纺织纤维的分类,天然纤维,化学纤维,植物性纤维(纤维素纤维) 棉、麻,动物性纤维(蛋白质纤维) 毛、蚕丝,人造纤维,合成纤维,2.2 天然纤维,棉纤维(cotton): 从棉花籽里蹦出來的棉纤维个性随和,很容易被染成各种颜色,而且棉纤维很透气又特別吸汗,是大多数內衣的主要用料。除此之外,棉纤维的耐用也

15、是公认的,家里常用的床单、毛巾、窗帘布,都是它的杰作,天然纤维的来源: 麻皮、棉花、羊毛、蚕丝 天然纤维:自然界生长的纤维材料,可以直接用来纺纱织布,麻纤维(linen): 从麻的茎杆中抽离出来的麻纤维,个性有棱有角,从它表面上粗粗细细的特殊质感中,就可看出一二。但是麻纤维十分容易长皱纹,所以看起来总是特別老,只要记得用熨斗整烫一番,就可以帮助它恢复青春。最后再告诉你,麻纤维的特性十分通风凉爽,适合夏天穿著,蚕丝纤维(silk): 由蚕宝宝吐丝后的纤维制成的丝纤维,浑然天成地散发着美丽光泽,是全球公认最华贵的纤维。可以织成夏天透明的纱,也可以制成冬天丝质的厚外套。为了宝贝丝纤维光滑的外观,千万

16、不能用力拉扯或刮伤。 羊毛纤维(wool): 来自羊毛的羊毛纤维,能带来温暖与蓬松的舒适感。所以冬天的大衣、围巾、西装等衣服,几乎少不了羊毛纤维。羊毛纤维水洗会缩水,绵羊毛,澳毛,属于美利奴种绵羊,产于澳大利亚,因而得名。其毛纤维细而长,是绵毛羊中最优质的品种,羊绒开司米(CASHMERE,山羊原绒里含有各种杂质和粗毛,需要经过特殊的洗净、分类、疏理,才能得到纯净的羊绒原料,再经过纺纱、纺造、后整理,制成羊绒衫。一只绒山羊每年产绒仅150-200克。 羊绒纤维比羊毛细很多,外层鳞片也比羊毛细密、光滑,重量轻、柔软、韧性好 羊绒是一根根细而弯曲的纤维,其中含有很多的空气,并形成空气层,可以防御外

17、来冷空气的侵袭,保留体温不会减低,藏 羚 羊,纤维皇后绒之王,天然纤维的限制 1、棉和麻的种植受地理位置、气候和土壤的限制。 2、羊的放牧需要足够的草场,产量小。 3、蚕的饲育需要大量的人工,受桑树种植条件的限制,2.3 化学纤维,化学纤维是用天然的或人工合成的高分子物质经化学、机械加工而制得的纤维,一)从天然纤维到合成纤维 蜘蛛结网、桑蚕吐丝 1898年,天然纤维素+烧碱+二硫化碳 纤维素黄酸酯,1920年 德国 施陶丁格尔 剖析了天然纤维的结构,提出在一定的条件下,小分子可以聚合成纤维。 1939年合成高分子化合物:锦纶66(尼龙66)投入生产。 20世纪80年代,合成纤维产量超过天然纤维

18、产量,二)化学纤维的分类 人造纤维是利用天然高分子化合物,如纤维素或蛋白质为原料,经过一系列化学处理和机械加工而制得的纤维。 合成纤维是以石油、煤、石灰石、天然气、食盐、空气、水以及某些农副产品等不含天然纤维的物质作原料,经化学合成和加工制得的纤维,三)化学纤维的命名 人造纤维的短纤维一律叫“纤”(如粘纤、富纤) 合成纤维的短纤维一律叫“纶”(如锦纶、涤纶) 如果是长纤维,就在名称末尾加“丝”或“长丝”(如粘胶丝、涤纶丝、腈纶长丝)。 混纺或交织的织品,就按照组分的多少顺序来命名,组分多的排在前,组分少的排在后。如果组分相同,就按天然纤维、合成纤维、人造纤维的顺序排列。例如,65的棉花、35的

19、涤纶混纺府稠叫棉涤府稠,四)常见化学纤维的性能和用途,1、人造纤维 (1)粘胶纤维 在1891年发明,1905年投入工业生产。它吸湿性好,容易染色,干态时的强度接近棉纤维。它的缺点是湿态时强度较低,容易变形。它广泛用作棉、毛、丝绸厂的原料,常跟棉纤维、涤纶、锦纶等混纺。工业上用它作制造轮胎的帘子布,2) 醋酸纤维(acetate) 属于人造纤维家族的醋酸纤维,最喜欢模仿丝纤维,所以大家都把它当作丝的替身。翻开裙子或外套的里布就可以发现它的存在,3) 阿克力纤维(acrylic): 外观看起来却与羊毛极为相似,常常有人把阿克力纤维与羊毛纤维搞错。其实阿克力纤维比羊毛纤维容易清洗、不易缩水。只是有

20、个糟糕的毛病:容易起小毛球且较不保暖,2、合成纤维,一)合成纤维的性能: a.原料来源丰富 苯、二甲苯、乙烯、丙烯、乙炔 b.强度高、耐磨性好 c.吸水性低、不会发霉、不受虫蛀 d.耐酸耐碱性能好 e.容易产生静电、吸附灰尘,二)常见的合成纤维 (1)结实耐磨的锦纶 化学名称:聚酰胺纤维 商品名称:尼龙、卡普纶 它在1935年发明,1939年投入工业生产。它主要用于生产长丝,是各种针织品和丝绸品的原料。短纤维主要跟羊毛或其他纤维混纺,增强织物的牢度。它在工业上制作渔网、降落伞,也是生产日用品牙刷、衣刷、绳索的材料,锦纶的主要优点: 1、耐磨性强 比棉花高10倍,比羊毛高20倍,比粘胶纤维高50

21、倍。 2、强度高 比棉花高23倍,比羊毛高45倍 3、质量轻,耐腐蚀,不怕虫蛀,不霉 比同体积的棉花轻35% 4、伸缩性强,结实耐磨 袜子和手套,锦纶的主要缺点: 1、弹性模数比较低,易于变形。 2、耐光性、弹性、手感比较差,受热到170开始软化,215熔化。100120 3、透气性和吸湿性都较差,2)抗皱免烫的涤纶 俗称:的确良 化学名称:聚酯纤维 单体原料:对苯二甲酸二甲酯和乙二醇 在1941年发明,1953年投入工业生产。聚酯纤维犹如千面女郎般,可以呈现多种流行质材效果,而且亲和力佳。它常常和天然纤维家族成员混纺在一起。例如,60%棉+40%聚酯纤维,即可彼此取长补短,呈现美观、耐用、舒

22、适又容易洗整的纤维特质,你可以在T恤、内衣、运动休闲裤中发现聚酯纤维和棉的合作,涤纶的主要优点: 1、弹性模数及回弹率很高,挺括耐皱,保型性好,热稳定性强。 2、强度高,耐磨性比棉高1倍、比羊毛高3倍。 3、电绝缘性优良,不发霉,不怕虫蛀。 涤纶的主要缺点: 吸湿性小、易起静电,不透气,容易起毛结球,染色性较差,3)人造羊毛-腈纶 化学名称:聚丙烯腈 它在1942年发明,1950年投入工业生产。它主要用于生产短纤维,用以代替羊毛纯纺,或跟羊毛和其他化纤毛型产品混纺,如腈纶膨体纱、混纺毛线及各种混纺衣料。腈纶长丝能织成绸缎,还是生产工业用石墨纤维和碳纤维的原料,腈纶主要优点: 1、质轻而柔软,蓬

23、松而保暖,外观和手感很像羊毛,强度比羊毛高,密度比羊毛小,保暖性和弹性较好。 2、耐热、耐晒、耐酸腐蚀,不怕虫蛀和霉烂,高度的耐晒性。 腈纶的主要缺点: 1、耐磨比其他合成纤维差,弹性不如羊毛。 2、耐碱性较差吸湿、染色性能不够好,4)物美价廉的维纶 化学名称:聚乙烯醇缩醛纤维 它在1939年发明,1950年投入工业生产。主要跟棉纤维混纺,少量跟粘胶纤维混纺,制成隐条、隐格。工业上做帆布、过滤布、输送带、包装材料和劳动保护品,更宜做渔网、舰船绳缆等,维纶主要的优点: 1、性能接近棉花,吸水性非常好,在标准条件下的吸湿率是4.55。 。 2、密度小,强度和耐磨性较好,比棉纤维高5倍多。 3、耐酸

24、、耐碱、耐日晒、不发霉、不受虫蛀。 维纶主要的缺点: 1、弹性差,抗变形能力差,在湿热状态下会发生收缩。 2、耐光、耐热性较差,不容易染色,织物不够挺括,利维-斯特劳斯公司(Levi Strauss & Co.)的利维牛仔裤(Levis),已经有150年的历史,是由德国移民利维-斯特劳斯(Levi Strauss)创立的。 1874年5月20日,利维开始销售带铜铆钉的蓝色牛仔裤。LEVIS501,5)比水还轻的丙纶 化学名称:聚丙烯纤维 它在1954年研制成功,1957年投入工业化生产。它主要用于生产不经传统的机织、针织或编织等加工制成的无经、无纬之别的纺织品,广泛用于建筑、水利、装潢、医疗和

25、服装等各个行业。丙纶经改性后能制成抗老化、着色和吸水性好的特色纤维,丙纶的主要优点: 1、密度小,能浮在水面上,最轻的合成纤维,密度只有0.91千克/米3 。 2、吸水性小,耐磨性好,耐磨性能仅次于锦纶,不霉不蛀。 3、耐酸、耐碱、弹性较好,强度高,有优良的电绝缘性和机械性能。 丙纶的主要缺点: 1、耐光、耐热性较差。 2、容易老化,染色困难,这一缺点限制它应用在服饰上,6)耐腐防火的氯纶 氯纶于1941年研制成功,1950年投入工业生产。利用氯纶的耐燃性,常作车厢中的座垫材料、沙发套、地毯、防火帘、消防队员和护林队员穿的工作服,氯纶在工业上作防腐蚀滤布和仓库用的复盖材料等。短纤维织品做内衣,

26、对风湿性关节炎有一定的辅助疗效。 化学名称:聚氯乙烯纤维,氯纶的主要优点: 1、难燃,遇火不燃烧,离火后自熄。 2、化学稳定性好,耐强酸强碱,氧化剂和还原剂。 3、保暖性很好。 4、带静电作用很强。 氯纶的主要缺点: 耐热性差,废水收缩率大,染色较困难,第三部分 有机化学与食品,民以食为天,3.1 食品的主要化学成分 食品:可食的、含有易消化营养素的物质,营养素:能被人体吸收后产生热量、促进发育、修复组织的物质。 食品中的化学成分:水、脂肪、蛋白质、糖、无机盐、维生素,3.1 食品的主要化学成分,一)食品中的水分及其作用,水是人体中不可缺少的物质,也是构成人体组织的重要部分。成年人体内水占体重

27、65左右,儿童可达75。人体所有器官都含水,如血液占80、肌肉70、骨胳3。 水在人体中的作用至关重要,如促进 食物消化、运输养料、调节体温、维持 酸碱度、保持电解质平衡等。每人每天 最低要补充水量1500mL,一)食品中的水分及其作用,食品的含水量除谷物和豆类等种子外(1216),一般都比较高(6090),水是食物各种组分中数量最多的组分,二)油脂及其结构,油:室温下呈液态的油脂。 脂肪:室温下程固态的油脂。 油脂主要成分: 甘油和脂肪酸形成的甘油三酸酯,人体脂肪有三种不饱和脂肪酸亚麻油酸、亚麻油烯酸和花生油烯酸。它们是人体不能合成的必需脂肪酸,有促进发育、减少血小板粘性、保护皮肤和溶解脂溶

28、性维生素等功用,油脂及其结构,油脂烘烤食物,脂肪是在常温下呈固态的甘油酯。成年人约占体重的13.2。每天需摄入约60g脂肪,每克脂肪在人体内能产生37.7kJ热量,比糖和蛋白质热量要高一倍多。 脂肪是人体内储存和供应能量的重要物质,对人体起保暖作用能帮助脂溶性维生素(A、D、E、K)等的消化吸收,耐饥饿,能延长食物在体内的消化过程,维生素D的合成就是以胆固醇为原料的,人体内激素、胆汁的合成也以胆固醇为原料。 血液中含量高于标准值时可引起动脉硬化,并导致高血压病症,类脂化合物胆固醇,三)蛋白质,1839年,德国Mulder GT 将细胞结构里复杂多变的,存在于一切活细胞中的一类大分子定义为蛋白质

29、(Protein)。 所有的蛋白质都含有C、N、O、H等元素,大多数含有S、P。分子量范围在1.2万至100万之间,蛋白质是氨基酸类聚合物,水解时产生的单体叫氨基酸。 人体肌肉、肝脏、酶直到毛发,无一不是蛋白质。在人体中约有1万多种蛋白质,占人体细胞干重的80,蛋白质是维持生长和修补更新的主要材料。 蛋白质在人体内起调节消化、呼吸、血液循环、神经活动等作用,维持毛细管正常渗透压和身体的酸碱平衡。 蛋白质是人体热量来源之一。每克蛋白质在体内氧化后能产生16.7kJ热量。 成年人每天摄入蛋白质不得少于60g,否则会引起营养缺乏症,如体重减轻、发育迟缓、乏力,浮肿等症状,蛋白质约由20种不同氨基酸组

30、成。 必需氨基酸:苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等8种是人体不能合成的,必须靠食物摄入(婴儿还需组氨酸)。 含以上8种必需氨基酸的蛋白质叫完全蛋白质(如蛋蛋白、酪蛋白、球蛋白),否则叫半完全和不完全蛋白质(如玉米蛋白、胶蛋白,主要由碳、氢和氧三种元素组成,分子通式为 Cn(H2O)n 人们吃任何糖类化合物后,必须在体内水解成葡萄糖,才能被人体吸收和利用。每克葡萄糖氧化后能产生16.7kJ热量。当糖类化合物进入体内时,一部分被氧化而供身体热能消耗,另一部分以糖原形式储藏在肝和其他部分,供紧急时用,四)糖类,1、单糖:凡不能被水解成为更小分子的糖。 如:葡萄糖、

31、果糖、半乳糖。 2、寡糖:凡能水解成少数(26个)单糖分子的糖。如:蔗糖、麦芽糖和乳糖。 单糖和寡糖能溶于水,多有甜味。 3、多糖:凡能水解为多个单糖分子的糖。 如:淀粉、纤维素等,糖类物质的分类,人体的血糖:血液中的葡萄糖。 来源:食物中的糖类、肝糖原的蓄积、以及某些氨基酸、脂肪酸和乳酸的转化。 人体正常血糖含量为:每100毫升血液中约80100毫克葡萄糖,人体中只有淀粉酶而没有纤维素酶,因此人类只能吃五谷杂粮生存。牛、马等动物体内既有淀粉酶,又有纤维素酶。 纤维素在体内不易消化,主要功能是刺激肠蠕动,有助于防止阑尾炎、心脏病和直肠癌。主要来源是干果、鲜果、蔬菜及全谷类,五)无机盐,人体中已

32、知有几十种元素,其中氧、碳、氢、氮占人体质量的96,钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁7种元素占3.95,上述11种元素叫必需常量元素。 锰、铁、钴、铜、锌、钼、碘、钒、铬、硒、氟、硅等叫必需痕量元素,在人体中含量不到1,钙约占成人体重的2%,人体中的钙99%以上存在于骨骼和牙齿中,其余1%存在于体液及柔软组织中。 成人每日钙的需要量为600800毫克,孕妇及发育期儿童每日的摄入量为15002000毫克。 虾米、小鱼等海产品和乳制品中含量较多,1)钙人体中最多的常量元素,磷约占成年人体重的1%,是人体中除了钙以外最多的矿物元素。 磷和钙一起构成骨骼和牙齿,占身体总磷量的80%,其余10%在肌肉中,10

33、%存在于脑、神经、内脏中。 食品的钙磷比例以1:1.5最合适,有利于骨骼的发育,2)磷来自大多数食物,成人体内含有约75克钠,在细胞外液中以氯化钠、磷酸氢二钠、碳酸钠、碳酸氢钠等形式存在。 它的主要作用是调节细胞内外渗透压,使细胞膜对体液保持通透性。它们还是酶的激活剂,能增进酶的催化能力。人不吃盐,食欲就会减退,甚至四肢无力,这就因为氯离子有提高淀粉酶催化的能力。 人体每天排尿和排汗中含氯化钠约4.5g,所以人体每天应补充410g食盐,3)钠来自食盐,成人身体中约含有170克钾,它在细胞内液中以氯化钾、磷酸二氢钾、碳酸钾、碳酸氢钾等形式存在,与钠一起调节体内组织液的酸碱平衡及细胞的渗透压。 钾

34、是细胞内液中的主要阳离子,同时也是血液中的重要组成。 钾能加强肌肉的兴奋性,维持心跳规律。 植物性食品中含量高,如黄豆、榨菜、紫菜,4)钾心肌的保护神,成人身体内约含25克,微量的镁以磷酸镁的形式存在于骨骼和牙齿中,肌肉、血液中也存在。 镁是细胞内液中的重要阳离子,它能维持核酸结构的稳定性,还能激活人体各种酶,如肽酶、磷酸酯酶等。 镁的主要功能是抑制神经的兴奋性。 植物性食品中镁的含量以花生、豌豆、小麦为多,动物性食品中以干酪、牛肉、鱼肉为多,5)镁神奇的催化剂,成年人体内含碘约50毫克,50%在肌肉组织中,10%在皮肤中,20%集中在甲状腺内。 甲状腺素是一种激素,能调节体内的基础代谢,促进

35、发育,保持健康。若人体长期缺碘,将产生甲状腺肿症。 成人每天需要供给0.10.2毫克碘,含碘最丰富的食物是海带、紫菜、海盐、发菜的等,食用加碘食盐是一种经济有效的补碘方法,6)碘预防甲状腺肿的能手,氟是形成牙齿釉质和硬骨的成分。正常牙齿的氟含量为每百克牙齿含11毫克,而龋齿仅含6毫克。 氟的摄取不足,氟转变为牙齿釉质的过程就会发生障碍,促进龋齿腐蚀。长期引用含氟量高的水会产生氟中毒。 含氟较多的食物有黑麦面粉、小麦面粉等,在菜花、西红柿、马铃薯中也较多,蟹肉、鲤鱼、牛肉、蛋黄中含量也很丰富,7)氟龋齿的克星,铁在人体中的含量极少,妇女每公斤体重约含35毫克,男子约含50毫克。 铁是构成血红蛋白

36、、肌红蛋白、细胞色素、和其他酶系统的主要成分。 血红蛋白能与氧气结合并将氧气输送到身体各个部位,将组织内的二氧化碳带回到肺中,铁起到帮助运输氧气的作用。 食品中含铁较多的有动物肝、肾、蛋黄、黄豆、芹菜、油菜等,8)铁血液中的运输兵,人体内含铜量为100150毫克,是红血球中血红素的重要元素。血红蛋白制造中,铜的必需量为铁的十分之一。 铜在食物中的含量很低,每100克食物的含铜量一般不超过1毫克。含铜最多的食物为可可粉、干茶叶、牛肝、猪肝、核桃和芝麻酱等。成年人每天需要铜22.5毫克,9)铜血红素中的重要微量元素,锌主要存在于头发、骨骼、眼睛、肝脏中,约有1%2%的锌存在于红血球中。 血红细胞中

37、的锌总是与碳酸酐酶、乙醇脱氢酶、羧肽酶等结合在一起,从而激活这些酶,起到生物催化剂的作用。 正常成年人每天锌的供给量以15毫克为宜。含锌最丰富的食物为畜禽肉、鸡蛋、干酪、花生酱、黄豆、小米、玉米、大白菜、萝卜、茄子等,10)锌酶的辅助因子,11)钴红血球中的重要成员,生命中必需的微量元素,构成红血球的成份之一。 维生素B12中有钴存在 钴的食物来源为小麦、玉米、小米、大白菜、南瓜等,六)维生素,维生素大多数为有机化合物,属于营养素。它不能提供能量,但对维持人体正常生长及调节生理机能有很大的作用。人体不能制造维生素,必须由食物供给。 维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素。 脂溶性维生素:维生素A

38、、维生素D、维生素E、维生素K等。 水溶性维生素:维生素B、维生素C、维生素H、维生素M、维生素P等,1)维生素A,1913年美国化学家台维斯从鳕鱼肝中提取得到的。 维生素A是眼睛中视紫质的原料,也是皮肤组织必需的材料,人缺少它会得干眼病、夜盲症等。 通常每人每天应摄入维生素A 24.5mg,不能摄入过多。动物肝中含维生素A特别多,其次是奶油和鸡蛋等。胡萝卜、番茄等蔬菜中含多量胡萝卜素,它是维生素A的前体,在人体中易变为维生素A,2)维生素B,维生素B1 最早被人们提纯的维生素,1896年荷兰科学家伊克曼首先发现,1910年为波兰化学家丰克从米糠中提取和提纯。 它是白色粉末,易溶于水,遇碱易分

39、解。它的生理功能是能增进食欲,维持神经正常活动等,缺少它会得脚气病、神经性皮炎等。 成人每天需摄入2mg。它广泛存在于米糠、蛋黄、牛奶、番茄等食物中,维生素B2 -核黄素,1879年英国化学家布鲁斯首先从乳清中发现,1933年美国化学家哥尔倍格从牛奶中提取。 维生素B2是橙黄色针状晶体,味微苦,水溶液有黄绿色荧光,在碱性或光照条件下极易分解。人体缺少它易患口腔炎、皮炎、微血管增生症等。 成年人每天应摄入24mg,它大量存在于谷物、蔬菜、牛乳和鱼等食品中,它有抑制呕吐、促进发育等功能,缺少它会引起呕吐、抽筋等症状。成年人每天摄入量为2mg,它广泛存在于米糠、大豆、蛋黄和动物肝脏中。 1947年美

40、国女科学家肖波在牛肝浸液中发现。它化学性质稳定,是人体造血不可缺少的物质,缺少它会产生恶性贫血症。人体每天约需12g,人在一般情况下不会缺少,维生素B6,维生素B12,3)维生素C 抗坏血酸,1907年挪威化学家霍尔斯特在柠檬汁中发现。 它是无色晶体,熔点190192,易溶于水,水溶液呈酸性,化学性质较活泼,遇热、碱和重金属离子容易分解,所以炒菜不可用铜锅和加热过久。 维生素C的主要功能是帮助人体完成氧化还原反应,提高人体灭菌能力和解毒能力。长期缺少维生素C会得坏血病,成人每天需摄入50100mg。多吃水果、蔬菜能满足人体对维生素C的需要。据诺贝尔奖获得者鲍林研究,服大剂量维生素C对预防感冒和

41、抗癌有一定作用,当归,4)维生素D,1926年由化学家卡尔首先从鱼肝油中提取。 它是淡黄色晶体,熔点115118,不溶于水,能溶于醚等有机溶剂。它化学性质稳定,在200下仍能保持生物活性,但易被紫外光破坏。 维生素D的生理功能是帮助人体吸收磷和钙,是造骨的必需原料,缺少维生素D会得佝偻症。 人体每天应摄取维生素D 25g,但不宜过量,否则易产生副作用。在鱼肝油、动物肝、蛋黄中它的含量较丰富。人体中维生素D的合成跟晒太阳有关,适当地光照有利健康,5)维生素E,1922年由美国化学家伊万斯在麦芽油中发现并提取。 它是无臭、无味液体,不溶于水,易溶于醚等有机溶剂中。它的化学性质较稳定,能耐热、酸和碱

42、,但易被紫外光破坏。 维生素E是人体内优良的抗氧化剂,人体缺少它,男女都不能生育,严重者会患肌肉萎缩症、神经麻木症等。还发现它有防老、抗癌作用。维生素E广泛存在于肉类、蔬菜、植物油中,通常情况下,人是不会缺少的,6)维生素K,1929年丹麦化学家达姆从动物肝和麻子油中发现提取。 它是黄色晶体,熔点5254,不溶于水,能溶于醚等有机溶剂。维生素K化学性质较稳定,能耐热耐酸,但易被碱和紫外线分解。 它在人体内能促使血液凝固。人体缺少它,凝血时间延长,严重者会流血不止,甚至死亡。奇怪的是人的肠中有一种细菌会为人体源源不断地制造维生素K,加上在猪肝、鸡蛋、蔬菜中含量较丰,一般人不会缺乏,3.2 烹饪中的调味品,甜:糖类,氨基酸,二氢查耳酮类,糖精等。 酸:醋酸,柠檬酸,苹果酸,乳酸,葡萄糖酸等 咸:氯化钠,氯化镁,苹果酸钠,葡萄糖酸钠,丙二酸铵盐等 苦:生物碱 鲜:谷氨酸钠和核苷酸类 涩:单宁类物质,一)糖及其代用品,红糖、白糖、冰糖蔗糖 冰糖最纯净,其次是白糖,红糖是最粗制的

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