精细化学品化学及工艺学课件

精细化学品化学及工艺学绪论表面活性剂涂料颜料食品添加剂香精香料合成材料助剂本课程主要内容1.1精细化工概述1.2精细化工特点1.3精细化工现状及发展趋势1.4精细化工产品原料1.5精细化学品合成单元反应第一章绪论1.1精细化工概述1.1.1精细化工和精细化学品1、定义：

精细化工：即精细化学工业，是生产精细化学品的工业。

精细化学品（Finechemicals）

:

凡能增进或赋予一种（类）产品以特定的功能或本身拥有特定的功能的小批量制造和应用的、技术密集度高、附加值高、纯度高的化学品。

大宗化学品（Heavychemicals）：欧美：把产量小、按不同化学结构进行生产和销售的化学物质，称为精细化学品(finechemicals)；把产量小、经过加工配制、具有专门功能或最终使用性能的产品,称为专用化学品(specialtychemicals)。中国、日本等则把这两类产品统称为精细化学品。

2、精细化学品的分类：

农药、染料、涂料（含油漆、油墨）、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品、食品和饲料添加剂、胶粘剂、催化剂和各种助剂、化工系统生产的化学药品（原料药）和日用化学品、功能高分子材料。（11类）

——《精细化工产品分类暂行规定》，1986年3月6日

1.2精细化工的特点技术密集度高（成功率较低、时间长、耗资较大，如开发一种新药需5-10年，耗资$2000万)品种多，批量小（国外表面活性剂就达5000多种）具有特定的功能大量采用复配技术附加价值和经济效益高间歇生产，综合生产流程和多用途、多功能生产设备产品更新换代快1.3精细化学品现状及发展趋势1.3.1现状

精细化工企业：一万余家，

年总产值：超过1200亿元

占化学工业总产值：40%。

精细化工率：39.44%(2002年）。

典型领域：染料和颜料产量已为世界第一位，为世界上第一染料和颜料的出口大国；农用化学品的产量已居世界第二位，出口量也逐年增加；涂料生产企业近9000家，成为世界第三大生产国。

2003年我国精细化工产品生产概况

名称产量(万吨)染料54.2涂料241.5农药86.3饲料添加剂170食品添加剂220胶黏剂335表面活性剂95水处理化学品35造纸化学品60材料助剂115

2003年我国主要精细化学品进出口贸易额产品门类出口金额（万美元）进口金额（万美元）染料5453428979农药7296613398食品添加剂459116237饲料添加剂1733533802表面活性剂19317699531.3.2不足1．技术水平低

仅相当于发达国家20世纪80年代末90年代初的水平。2．能耗大原材料消耗以及公用工程用量一般高于国外同类产品水平。

3．竞争能力小企业规模小，产品单一，企业对市场的适应能力差。4．产品粗放原料型产品多，精加工产品少。中低档产品多，高档高附加值产品少。6．低水平重复建设严重加强技术创新：积极参与合作：重视国际合作发展绿色精化：清洁化和节能化的方向发展重视产品开发：高档化、精细化、复合化和功能化加强应用研究：注重新品研发：绿色精细化工产品重视剂型改造：开拓新兴领域：1.3.3精细化工的发展趋势1.4

精细化工的原料资源煤的加工石油加工天然气的利用农、林、牧、渔副产品的利用-天然产物资源1.4.1

煤的加工煤的炼焦：萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、硫芴、吡啶、咔唑等苯：50－70％甲苯：12－22％二甲苯：2－6％

粗苯煤焦油煤的气化：破坏加氢——煤的氢化生产电石：乙炔

水煤气反应：氢费－托反应：分子量较宽的烷烃或烯烃混合物1.4.2

石油加工催化重整：苯、甲苯、二甲苯热裂解：乙烯、丙烯、丁二烯催化裂化：多烷基苯、烷基萘临氢脱烷基化：苯、萘

1.4.3

天然气的利用甲烷、乙烷、丙烷和较高碳链的烷烃（其中主要是甲烷）；可直接用于制备碳黑、乙炔、氢氰酸、各种氯代甲烷、二硫化碳、甲醇、甲醛等；制合成气（CO和H2的混合物），进一步制得甲醇、甲醛、高碳醇、正丁醛、甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、丙烯酸酯、人造石油等。1.4.4

农、林、牧、渔副产品的利用碳水化合物：

脂肪和油类：

主要成分：甘油三羧酸酯可获得化工原料：脂肪酸、脂肪族含氮化合物、二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、壬二酸与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、甘油。糖类、淀粉、糖类树胶——单糖纤维素——己糖（葡萄糖）和戊糖（木糖）1.5精细有机合成的单元反应精细化学品的主要取代基精细有机合成的主要单元反应产品举例及合成路线的综合评定1.5.1精细化学品的主要取代基

主体结构精细化学品取代基卤素：-Cl、-Br、-I、-F含氮基团：

-NO2、-NO-NH2、-NHR、-NR1R2-NHCO-、-NH2OH、-N2+X-、-N=N-、-NHNH2

-CN含硫基团：

-SO3H、-SO2Cl、-SO2NH2、-SO2NHR烷基、酰基含氧基团：

-OH、-OR、-OAc-COH、-COR、-COOH、-COOR、-COCl、

-CONH21.5.2

精细有机合成的主要单元反应卤化磺化和硫酸酯化硝化和亚硝化还原和加氢氧化重氮化和重氮基的转化氨解和胺化水解烃化酰化缩合环合聚合1.5.3

产品举例及合成路线综合评价合成工艺路线的选择依据路线短总收率最高易于工业化生产成本低，经济效益高原料易得精细化工工艺学基础及技术开发精细化工的技术开发1.6精细化工工艺学基础1.6.1精细化工产品开发步骤开发步骤新方案的提出实验室研究基础理论实验探索情报收集分析研究中试设计与施工工业化生产初步评价概量设计建立模型经济技术评价大型冷模实验模型修改1.6.2精细化工的技术开发文献和市场调研——选择研究课题实验方案制定实验室小试扩大试验工业化设计、成本核算工业化生产第二章表面活性剂概述阴离子表面活性阳离子表面活性剂两性离子表面活性剂非离子表面活性剂Gemini型表面活性剂2.1概述1、定义表面活性剂是一种具有两亲结构的有机化合物，一部分是与油有亲和性的亲油基(也称憎水基)，另一部分是与水有亲和性的亲水基(也称憎油基)，其亲水基和疏水基分处两端，形成不对称结构。2.应用领域工业、农业、建筑业、医药及日常生活中。有工业“味精”的美称。

3.发展历史我国古代：皂角洗衣古埃及：皂草提取皂液来洗衣物；中世纪：肥皂洗衣，直到19世纪，肥皂一直是唯一人工生产的表面活性剂。现代合成：

1917年德国化学家冈世尔(Gűnther)成功合成了烷基萘磺酸盐，这种物质具有很高的发泡性和润湿性

2.1.1表面活性剂与表面张力γ

界面：相与相的接触面称为界面表面：组成界面的两相中其中一相为气体时表面张力：作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力(单位：mN/m)。（20℃：水：72.75nm/m,苯：28.88)表面现象表面张力与物质关系Cγ1231.无机酸、碱、盐等2.有机酸、醇、醛等3.肥皂、长链烷基苯磺酸钠等(表面活性剂）表面活性剂：将降低便面张力作用较大的一类化合物称为表面活性剂，即能够大幅度降低体系表面张力的物质称为表面活性剂，他们都具有上图中3那样的曲线。表面张力与物质关系2.1.2表面活性剂的结构特点和分类1.结构特点：

长的碳链，活性基团两部分组成。具有两亲结构：亲水基和亲油基。功能：具有把水和油连接起来的功能。

具有两亲性结构的有机化合物(如：R-COONa)亲油基亲水基亲水基亲水基亲水基亲水基亲水基亲水基亲油基亲油基亲油基亲油基亲油基亲油基1，A2-亲水基；S-连接基团；R1，R2-疏水基图2-14Gemini型表面活性剂的结构示意图亲水基亲水基亲水基亲水基2.表面活性剂的分类1)分类依据溶解性：可以分为水溶性和油溶性两大类亲水基团的离子类型：离子型和非离子型；与憎水基团相连离子的性质：阴离子型、阳离子型和两性型表面活性剂。表面活性剂分类

（按亲水基带电性:亲水基团较亲油基团影响大）亲水基亲油基2.1.3表面活性剂的性质与应用一.基本性质1、表面活性剂在表面的吸附

两亲结构→具有即亲水又亲油的双重属性→碳链部分有脱离水包围趋势和在水溶液中有自身相互靠近及聚集的趋势→在水中很容易形成胶束和被吸附于气-水(或油-水)的界面上形成独特的定向排列的单分子膜。→浓度达到一定浓度时，形成胶束。溶于水或溶剂后，具有以下特性润湿、乳化、增溶、起泡或消泡、洗涤平滑、抗静电、匀染、润滑、防锈、疏水2、临界胶束浓度(CriticalMicellaConcentration，简写为CMC)

定义：表面活性剂在水溶液中的形成胶束或胶团的浓度，称为临界胶束浓度或临界胶团浓度。胶束大小的表示：胶束的大小常用聚集度来表示，聚集度也就是构成胶束所需要的单分子数。

单链阴离子或阳离子表面活性剂：20~100

非离子表面活性剂：可以达到1000。

CMC测定方法：采用表面张力法、电导率法、渗透压法等方法测定。临界胶束浓度时性能的变化3、亲水亲油平衡值定义：亲水亲油平衡值(HydrophileandLipophileBalancevalues，简写为HLB值)是表示表面活性剂亲水性大小的相对数值，值越大，则亲水性越强。

表面活性剂的HLB值可以计算得到，也可以测定得出。

表面活性剂的HLB值与应用关系

HLB值适用场合3~6油包水型乳化剂7~9润湿、渗透8~15水包油型乳化剂13~15洗涤15~18增溶意义：表面活性剂的HLB值直接影响到它的性质和应用。HLB值的调节：

离子型：通过亲油基碳数的增减或亲水基的种类的变化来调节HLB值；

非离子型：采取一定亲油基上连接的环氧乙烷链长或羟基数目的增减来任意细微的调节HLB值。

4.表面活性剂溶解性与温度的关系克拉夫特点(Kraftpoint)使离子型表面活性剂在水中的溶解度突然增大的温度点叫克拉夫特点，也称为临界溶解温度。临界溶解温度为各种离子型表面活性剂的特征常数。浊点(Cloudpoint)：使非离子型表面活性剂会析出、分层，透明的溶液会突然变浑浊的温度点叫该表面活性剂的浊点(Cloudpoint)

。形成浊点是可逆的，温度达到浊点时乳浊液形成，降温时透明溶液又重现。浊点是非离子型表面活性剂的特征常数。二、表面活性剂的应用应用领域：乳化、破乳、起泡、消泡、洗涤、分散、凝聚、抗静电和润湿。1.润湿作用以接触角θ表示表示润湿性，通常将θ=90作为润湿与否的标准。θ>90为不润湿，θ<90为润湿。θ越小润湿越好，平衡接触角接近于零或不存在叫做铺展。在玻璃表面滴一滴水，水滴在玻璃表面上立刻铺展开来(a)；而在石蜡表面上滴一滴水，则不能铺展而保持滴状(b)润湿作用原理：可以看做是一种表面活性剂的界面定向作用。也就是说，表面活性剂的双亲分子吸附于固体表面上，形成在界面定向排列的吸附层，此时表面活性剂的亲水基朝向固体，憎水基朝向气体。润湿的应用：

降低界面能这一方法经常用于高能表面，以达到防水、抗粘的目的。具有润湿性的表面活性剂主要有：

重金属皂类、高级脂肪酸类、有机胺盐类、有机硅表面活性剂、氟表面活性剂等。其中硅化合物与氟化合物作用最好。2．乳化作用乳化：是一种液液界面现象。两种互不相溶的液体如水和油，一种液体以微粒(液滴或液晶)形式分散于另一种液体中形成的体系称为乳状液，这一过程就叫乳化。

表面活性剂的作用：降低体系的界面能，而且在界面定向排列，形成界面膜，界面膜可以避免分散的液滴在相互碰撞时产生聚集，从而起到保持液滴的作用。

乳状液的分类：分散相：以液滴存在的相；分散介质：连成一片的相；常见的乳状液，一相为水或水溶液，另一相是与水不相混溶的有机物，如油脂、蜡等。乳状液分为两种类型：水包油型乳化剂(O/W)；为油包水型乳状液(W/O)。2.2阴离子表面活性剂特点：品种最多，用量最大，应用十分广泛的一类表面活性剂，约占表面活性剂总量的40%。用途：主要用作洗涤剂，另外，还广泛应用在纺织、石油化工、选矿、造纸等行业中作为乳化剂、扩散剂、凝胶剂、渗透剂、洗涤剂，发泡剂等。分类：阴离子表面活性剂按照亲水基结构主要分为高级羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等。

2.2.1磺酸盐型阴离子表面活性剂

特点：磺酸盐型表面活性剂是阴离子表面活性剂中产量最大、应用最广的一类。类型：磺酸盐主要是烷基、芳基磺酸盐和烯基磺酸盐，其中以烷基苯磺酸盐最重要。一．烷基苯磺酸盐((LinearAlkylbenzeneSulfonates，LAS)1.特点产品占阴离子表面活性剂生产总量的90%左右。是合成表面活性剂中产量最大的品种。典型产品是直链烷基苯磺酸盐。去污力强，起泡能力和泡沫稳定性好，稳定性好，是优良的洗涤剂和泡沫剂。2.应用

可作为洗涤剂配方的表面活性物，是洗衣粉的必要组分，可适量用于香波、泡沫浴液等化妆品中；也可作为纺织工业的清洗剂、染色助剂、金属清洗剂、造纸工业的脱墨剂等。3.合成工艺1)原料

合成烷基苯磺酸盐的主要烷基化原料为正构氯代烷、直链单烯烃。用氯代烷为原料，多以AlCl3作催化剂；用烯烃为原料时，多用HF作催化剂。2)生产过程

分为三部分：烷基苯的制备、烷基苯的磺化和烷基苯磺酸的中和。

LAS生产工艺流程(1)烷基苯的制备

a.制备卤代烃或烯烃制备工艺：煤油法、石蜡裂解法、乙烯齐聚法和丙烯齐聚法等方法。比较：烷基苯的生产方法中，以煤油法应用最多。主要是由于煤油来源广泛，生产成本低，工艺成熟，产品质量也好。

b.制备烷基苯

制备工艺：氯代烃/AlCl3工艺、烯烃/HF工艺和固定床烷基化工艺。比较：氯代烷/AlCl3工艺：产物中有酸存在。烯烃/HF工艺：不存在使用氯气和副产物盐酸的处理和利用问题。固定床烷基化工艺：设备投资15%，烷基苯产率提高3%，烷基苯的直链度也有所提高(2)烷基苯的磺化工艺方法：有SO3磺化法、过量硫酸磺化法、氯磺酸磺化法、亚硫酸盐磺化法、共沸去水磺化法、烘焙磺化法等。磺化剂：所用磺化剂分别为SO3、各种浓度的硫酸、发烟硫酸、氯磺酸和亚硫酸盐等

比较：硫酸：酸耗量大、产品质量差，生产的废酸多，目前很少利用。发烟硫酸：酸必须大大过量，废酸多且不易分离彻底。但由于其生产工艺成熟，操作方便，故仍在一些耐分解的有机物料如烷基苯、不饱和石油馏分的磺化上应用。三氧化硫：三氧化硫磺化得到的单体含盐量低，能以化学计量与烷基苯反应，无废酸生成，节约原料用量，降低生产成本，并且三氧化硫还具有来源丰富的优点。

Ballestra多管降膜式反应器磺化工段流程图

1—除雾器，2—循环泵，3—多管式反应器，4—气/液分离器，5—旋风分离器，6—应急原料罐，7—输送泵，8—开车暂存器，9—静态混合器，10—进料泵，11—老化罐，12—工艺水罐，13—稳定器，14—输送泵(3)烷基苯磺酸的中和工艺：间歇式、半连续式和连续式三种。

两步连续中和反应工艺

1—进料罐，2—NaOH进料罐，3—进料泵，4—循环泵，5—冷却泵，6—循环泵，7—第一中和反应器，8、11—PH值控制单元，9—第二中和反应器，10—进料泵，12—缓冲液进料灌例：正十二烯烃为原料

二.仲烷基磺酸盐(SAS)1.特点SAS与LAS相比化学稳定性好，SAS耐热，耐酸碱，在碱性、中性及弱酸性溶液中较为稳定；在硬水中具有较好的润湿、乳化、分散和去污能力；其水溶性好，易于生物降解，2~3天便可以全部生物降解；对皮肤相容性好，对纤维损伤力小，因此可以用作洗涤剂，并可以作为硬水环境下的润湿剂、分散剂和乳化剂。SAS在使用上也有缺点，用它配制的洗衣粉发粘、不松散，因此只能用于液体配方中。2、制备工艺生产方法主要有磺化氯化法和磺氧化法。

1)磺化氯化法又叫磺氯酰化法，由烷烃经磺化、氯化得到。正构烷烃在紫外光的照射下与二氧化硫、氯气反应，生成烷基磺酰氯，用氢氧化钠皂化，然后脱除反应混合物中的盐及未反应的烷烃，即可得到产品烷基磺酸钠。整个反应式为：2)磺氧化法原料：以C13~C18正构烃为主要原料反应条件：在紫外光线照射下同二氧化硫、氧气、水发生链式反应生成烷基磺酸，生成烷基磺酸的同时，二氧化硫、氧气和水反应生成硫酸，生成的烷基磺酸用氢氧化钠中和，经过脱除未反应的烃和副产物得到SAS成品。

反应方程式

SAS生产工艺流程图

2.2.2硫酸酯盐型阴离子表面活性剂一．脂肪醇硫酸酯盐(FAS)特点：悠久历史，具有良好的溶解性、泡沫性和去污能力；应用：洁齿剂、香波、泡沫浴和化妆品中，也是轻垢洗涤剂、重垢洗涤剂、地毯清洗剂、硬表面清洁剂等的重要组成部分。缺点：FAS在硬水中起泡能力差，因此是配制低泡洗涤剂的一种原料。

生产工艺由氯磺酸或三氧化硫将脂肪醇进行酯化，得到的脂肪醇单酯进一步用氢氧化钠、氨或醇胺中和而成。1．脂肪醇的酯化2．脂肪醇单酯的中和二.脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)特点：具有优良的溶解性能、抗硬水性、发泡性、润湿力和低温性能，生物降解迅速，对皮肤刺激性小(低于FAS)，与酶的配伍性好。应用：因此可以替代FAS广泛应用于液体洗涤剂、低磷和无磷洗涤剂以及个人保护用品中。合成工艺

一般的AES采用C12~C14的椰油醇或C12~C16的醇为原料，与2~4mol环氧乙烷缩合，生成脂肪醇聚氧乙烯醚，所得产物进一步硫酸化，后用氢氧化钠、氨中和。

2.2.4羧酸盐型阴离子表面活性剂

一.肥皂特点：是人类最早使用的阴离子表面活性剂，也是最常用和产量最大的品种。具有安全、无毒的特点。制备工艺：中性油脂水解皂化；碱中和脂肪酸制皂；复分解制皂。

皂化反应产品类型：可以制成块状、棒状、粒状、片状等洗涤制品供消费者使用，具有良好的泡沫性和洗涤性能。

2.3阳离子表面活性剂特点：生产及应用量相对较小，约占表面活性剂总产量的6%，但由于具有一些特殊的应用特性，其增长速度非常快。具有乳化、润湿、去污的性能。应用：可以作为织物的抗静电剂、柔软整理剂、杀菌剂，沥青和石子的粘结促进剂，肥料的抗结块剂，矿石浮选剂以及化妆品的乳化剂，金属的防腐蚀剂等

不作为洗涤剂应用？？常见类型：

2.3.1胺盐型阳离子表面活性剂工艺：各类脂肪胺与酸反应后的得到的胺盐型阳离子表面活性剂。性能：伯胺盐酸盐或醋酸盐可在酸性介质中具有乳化、分散、润湿作用；当溶液PH>7时则胺容易游离析出，失去表面活性。

月桂基胺醋酸盐德国I.G公司用硬脂酸与三乙醇胺加热缩合制成单酯醇胺，再用甲酸中和而成一种胺盐类阳离子表面活性。2.4两性离子表面活性剂特点：开发较晚，品种和数量最少，但却是发展最快的类别；生产量最大为甜菜碱型，位居其次的是两性咪唑啉。2.4.1两性表面活性剂的等电点

1、特点：两性表面活性剂的结构特征决定了它在溶液中既有释放一个质子的能力，又有吸收一个质子的能力。在不同的pH范围内此种两性表面活性剂存在三种离子型式，即阳离子型，两性离子型(内盐形式)和阴离子型。

等电点(pl)

而以内盐形式存在的两性表面活性剂在外界电场中不会向两极迁移，此条件下的溶液的pH值就被称作两性表面活性剂的等电点(pl)。

一些两性表面活性剂的pl值两性表面活性剂pl烷基甜菜碱9α-烷基甜菜碱8烷基丙氨酸7烷基胺二乙酸32.4.2两性表面活性剂的分类(1)两性咪唑啉衍生物，其阳离子部分是咪唑啉环；(2)表面活性甜菜碱，其阳离子部分是季胺氮；(3)氨基酸类表面活性剂，其阳离子部分是伯胺或仲胺氮；(4)卵磷脂(α-磷脂酸胆碱)。前三类是合成的表面活性剂，卵磷脂是天然的两性表面活性剂。2.4.3两性表面活性剂的性能(1)低毒性和对皮肤、眼睛的低刺激性；(2)极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性，甚至在海水中也可以有效地适用；(3)良好的生物降解性；(4)柔软性和抗静电性；(5)有一定的杀菌性和抑霉性；(6)良好的乳化性和分散性；(7)可以和几乎所有其它类型的表面活性剂配伍，一般情况下会有增效的协同效应；(8)可以吸附在带电荷的物质表面，而不生成憎水薄层，因此具有很好的润湿性和发泡性。2.4.4氨基酸型两性表面活性剂特点：无毒性、无刺激、良好的生物降解性和良好的配伍性能，同时还具有良好的去污、起泡和乳化能力，耐硬水性好、对酸碱和各种金属离子都较稳定、抗静电、杀菌、防腐蚀等性能。应用：被广泛用于个人洗护用品、化妆品以及纤维行业的柔软剂和抗静电剂，医药行业的分散增溶剂、杀菌消毒剂，皮革行业中的加脂剂和染色助剂，还可以用作消防的灭火剂等。

一.N-烷基氨基酸该类氨基酸中只有一个氨基与碳链或氢相连，通式为：①RNH(CH2)nCOOH；②RN[(CH2)nCOOH]2(n=2或3)。1．N-烷基-β-丙氨酸合成工艺：合成这类产品用的原料脂肪胺主要是由椰油酸、月桂酸、牛油酸等原料制备得到的，其合成方法主要有以下两种：(1)有机脂肪胺或脂肪氰与不饱和酸或酯反应(2)有机脂肪胺与β-丙内酯反应该类两性表面活性剂有较好的泡沫力，与阴离子表面活性剂复配有增效作用。2．N-烷基甘氨酸著名的杀菌剂Tego，其在酸性或碱性介质中均具有表面活性，且是良好的钙皂分散剂。合成方法(1)脂肪伯胺与氯乙酸钠反应：(2)脂肪胺与醛氰类化合物反应：(3)脂肪伯胺与醛或酮反应生成schiff碱化合物再经氢化还原：2.4.5咪唑啉型两性表面活性剂

特点：有良好的去污、起泡和乳化能力，无毒、无刺激性，耐硬水性好，对酸碱金属离子不敏感，还具有优异的抗静电，防腐杀菌等性能。分类：咪唑啉衍生物又分为羟基咪唑啉，磺酸基咪唑啉，磷酸咪唑啉衍生物等。制备方法：咪唑啉型表面活性剂的合成属于缩热反应，可通过脂肪酸和氨基乙基乙醇胺或二乙烯三胺进行反应，生成咪唑啉中间体，然后再与氯乙酸钠在强碱性溶液中进行反应而制成。制备工艺：溶剂共沸反应、真空催化反应和真空反应三种。应用：已广泛用于香波、沐浴液、气溶胶泡沫剃须剂、泡沫浴、透明皂的配制中，由于毒性极低，对皮肤和眼睛无刺激性，特别适合于复配儿童香波。2.4.6甜菜碱型两性表面活性剂

甜菜碱的结构式：典型的甜菜碱型两性表面活性剂：1.烷基甜菜碱由高级脂肪酸溴代而得到的a-溴代酸与短链叔胺反应。是直接利用天然油脂生成越性能优两性表面活性剂的代表，成本低于其它同类两性表面活性剂。其性能温和，对体系的增稠能力强，耐酸碱，耐硬水，可用于肥皂和香波类产品中。

2.N-烷基甜菜碱反应式：产品刺激性低，可用于香波、泡沫浴、儿童浴剂。当R=C12时，即为市售的两性表面活性剂BS-12。

2.5非离子表面活性剂特点：具有很高的表面活性，良好的增溶、洗涤、抗静电、刺激性小、钙皂分散等性能，优异的润湿和洗涤功能。分类：非离子表面活性剂按照亲水基的结构可以分为聚氧乙烯型、多元醇型、烷醇酰胺型、聚醚型、氧化胺型等。

2.5.1脂肪醇聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂特点：去污力强、耐硬水、低温洗涤效果好、配伍能力强、生物降解快等优异的综合性能，也是非离子表面活性剂中品种最多、产量最大、地位最重要的一类。应用：被广泛应用于乳化剂，分散剂，润湿剂和洗涤剂、化妆品等领域。

一．合成方法方法：由疏水性原料高级脂肪醇用亲水性的环氧乙烷(EO)乙氧基化制得。工艺过程：工艺一般由原料准备、反应及后处理(包括中和、过滤等)三部分组成。反应器：反应器主要有釜式反应器、管道反应器、BUSS公司双回路循环反应器、PRESS反应器等。

PRESS公司第三代乙氧基化工艺PRESS生产工艺主要特点是：1)反应速度高、生产周期短，液相物料雾化后与气相环氧乙烷接触，极大地提高了传质速率，使环氧乙烷的消耗速率大于1200Kg/(h.m3)；2)分子量分布窄、副产物少、产品质量高；3)生产操作弹性大，高度安全。二．工艺的生产过程及反应原理

生产过程：液相原料(脂肪醇)在合适的温度下(60℃左右，以保证有适宜的粘度和很好的流动性)，送入原料配置釜，加入催化剂，加热脱水，配得起始剂。起始剂由泵，送至气液接触反应器，EO随后在加压下，以气态形式加入，与液态起始剂进行加成反应。反应结束后，将中间产物泵送至中和釜进行必要的后处理。反应原理：3.催化剂的选择常用催化剂：KOH、NaOH、NaOCH3等强碱性催化剂优缺点：氢氧化钠的价格便宜，氢氧化钾效果也较好，而甲醇钠性能好但价格较贵，主要用于生产化妆品的原料等特殊品种。国外醇醚生产厂家中，用氢氧化钠的占60~70%，用氢氧化钾的占20~30%，用甲醇钠的占1~2%。意大利PRESS公司使用的催化剂以氢氧化钾为主，该催化剂生产的醇醚产品具有色泽浅、分子量分布窄、深加工产品收率高等优点。2.5.5烷基多苷型非离子表面活性剂一、特点及应用特点：烷基多苷(AlkylPolyglucosides，简称APG)是一种新型的非离子绿色全天然表面活性剂。表面张力低、去污力强、泡沫丰富细腻而稳定、对人体皮肤无刺激、生物降解性能好、对环境无污染，兼有非离子与阴离子表面活性剂的许多特性。

应用：烷基多苷主要用于个人保护用品和工业及硬表面清洗剂，而较少用于织物清洗剂。该产品广泛用作乳化剂、分散剂、调理剂、洗涤剂、皮肤营养清洁剂等等。

二.烷基糖苷的合成反应机理及方法1、合成原理2．烷基糖苷的合成方法(1)直接苷化法(一步法)：(2)转苷法(二步法)：2.6Gemini型表面活性剂Gemini型表面活性剂(Dimericsurfactant)是一类具有双亲油基和双亲水基的表面活性剂。又称之为二聚(dimeric)表面活性剂，国内有人也将它称为双子型或孪二型表面活性剂。一．Gemini型表面活性剂结构A1，A2-亲水基；S-连接基团；R1，R2-疏水基图2-14Gemini型表面活性剂的结构示意图在Gemini型表面活性剂联结基团主要有两类：一类是柔性链，如聚亚甲基、聚氧乙烯基和聚氧丙烯基等；另一类是刚性链，如:二.Gemini表面活性剂的主要性质1．临界胶束浓度低2．界面性质3．独特的流变特性4．协同作用5．聚集度6．胶束形态7.水溶性好

三.Gemini表面活性剂的制备1．用连接基团将两个表面活性剂分子在亲水基处键合起来。如用α，α′-二溴对二甲苯合成对二甲苯-α，ω-双(二甲基十八烷季铵盐)，合成路线如图所示：2．用连接基团先将两个尾链联结起来，再接上(或形成)头基。如采用二元醇二环氧甘油醚与长链脂肪醇反应，再与酸反应。3．用连接基团先将亲水基联结起来，再接上烷基链。如采用乙二胺、棕榈酰氯和一氯乙酸为原料进行合成N，N′-双棕榈酰基乙二胺二乙酸钠。该产品原料来源广泛，合成方法较易实现工业化生产，其合成路线如下：4．先合成一端的疏水链与亲水基，引入连接基团后再加入另一端的亲水基与疏水链。此法多用于不对称Gemini的合成。如：第五章食品添加剂5.1

食品添加剂的定义和分类食品添加剂（FoodAdditive)：为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。添加量有严格限制5一种或多种物质1不是食品原料固有的物质4一般不能单独作食品食用3添加量也很小2添加的目的：1.色，香，味及营养价值color,flavor,tasteenhancenutritionalquality2.延长食品的货架期。longershelf-life3.方便食品的加工4.确保微生物的安全性

食品添加剂是构成现代食品工业的重要因素，它对于改善食品的色、香、味，增加食品营养，提高食品品质，改善加工条件，防止食品变质，延长食品的保质期有极其重要的作用。因此，食品添加剂在食品工业中占据重要地位，可以说没有食品添加剂就不可能有现代食品工业。

食品添加剂的危害急性中毒慢性中毒致癌作用过敏反应少量，符合标准的无碍食品添加剂危害食品添加剂分类中国（GB2760－1996，功能）22类：（1）酸度调节剂（2）抗结剂（3）消泡剂（4）抗氧化剂（5）漂白剂（6）膨松剂（7）胶母糖基础剂（8）着色剂（9）护色剂（10）乳化剂（11）酶制剂（12）增味剂（13）面粉处理剂（14）被膜剂（15）水分保持剂（16）营养强化剂（17）防腐剂（18）甜味剂（19）增稠剂（20）稳定剂（21）凝固剂（22）其他添加剂例：昆明苏化生物科技有限公司

（珍晨牌果蜡）天然添加剂化学添加剂半天然食品添加剂添加剂食品添加剂按来源分：品种繁多，销量大。全球使用的食品添加剂已达14000种以上。美国约3000种欧共体约1500种日本约1100种我国约1000种变化迅速，日新月异，更新换代快。科技的进步导致人们对食品要求越来越高。美味，营养，保健食品添加剂特点2.2

食品添加剂的使用要求和管理

为确保食品添加剂的食用安全，使用食品添加剂应该遵循以下原则：1．经过规定的食品毒理学安全评价程序的评价，证明在使用限量内长期使用对人体安全无害。2．不影响食品感官性质和原味，对食品营养成分不应有破坏作用。3．进入人体后，能参与人体的正常代谢，或能够经过正常解毒过程而排出体外，或不被吸收而排出体外。4．不得由于使用食品添加剂而降低良好的加工措施和卫生要求。5．不得使用食品添加剂掩盖食品的缺陷或作为伪造的手段。6．未经卫生部允许，婴儿及儿童食品不得加入食品添加剂。使用标准评价食品添加剂的毒性（或安全性），首要标准是ADI(AcceptableDailyIntake)值（人体每日摄入量）:它指人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量，以每公斤体重摄入的毫克数表示，单位是mg/kg。对小动物（大鼠、小鼠等）进行近乎一生的毒性实验，取得MNL值（动物最大无作用量），其1/100~1/500即为ADI值

评价食品添加剂安全性的第二个常用指标是LD50(50%Lethaldose)值（半数致死量，亦称致死中量），它是粗略衡量急性毒性高低的一个指标。一般指能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量，其单位是mg/kg（体重）。不同动物和不同的给予方式对同一受试物质的LD50值均不相同，有时差异甚大。试验食品添加剂的LD50值，主要是经口的半数致死量。一般认为，对多种动物毒性低的物质，对人的毒性亦低，反之亦然。毒性程度LD50(大鼠经口)(mg/kg)对人致死推断量毒性程度LD50(大鼠经口)(mg/kg)对人致死推断量极大大中<11～5051～500约50mg5～10g20～30g小极小基本无害501～50005001～15000>15000200～300g500g>500g物质名称LD50值(mg/kg体重)物质名称LD50值(mg/kg体重)氰化钾杀虫剂敌敌畏药物阿司匹林化学品乙醇250～70500～10006000～8000食品抗氧剂BHA防腐剂苯甲酸钠尼泊金丙酯山梨酸29002700>800010500表2-1LD50值与毒性分级和对人的毒性对照

表2-2几种物质的LD50值

制定食品添加剂的使用标准是依据其使用情况的实际调查和毒性学评价，制定程序一般如下：

平均体重安全系数给定动物毒性实验动物最大无作用量MNL人体日允许摄入总量（A）人体日允许摄入量(ADI)每种食品中最高允许量(D)每种食品的使用标准（E）人群膳食调查各种食品中最大使用量（E’）各种食品日平均摄入量（C）食品添加剂的发展趋势

①它能够改善食品的品质，提高食品的质量，满足人们对食品风味、色泽、口感的要求；②它能够使食品加工制造工艺更合理、更卫生、更便捷，有利于食品工业的机械化、自动化和规模化；③它能够使食品工业节约资源，降低成本，在极大地提升食品品质和档次的同时，增加其附加值，产生明显的经济效益和社会效益。

我国自然资源十分丰富，比起欧美国家来具有明显的优势，在一片回归自然的呼声中，中国的天然抗氧化剂、天然色素、天然香料等天然植物抽提物产品受到国际市场的青睐。不过，中国的这点优势已经受到一些亚洲国家的挑战。未来我国食品添加剂主要向以下几个方面发展。开发天然、营养、多功能食品添加剂致力开发多样化、专用的添加剂5.3防腐剂和抗氧化剂(食品保存剂）防腐剂是抑制微生物活动，防止食品腐败和变质，延长贮存期和保鲜期的一类添加剂。

目前常用的食品防腐剂主要有4类：苯甲酸及其盐类山梨酸及其盐类丙酸及其盐类对羟基苯甲酸酯类

（1）苯甲酸及其钠盐

苯甲酸又称安息香酸，是一种常用的有机杀菌剂，在PH值2.5~4之间，对很多微生物都有效。苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸化合成马尿酸，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，并几乎全部从尿中排出，不在人体内蓄积。苯甲酸的制备方法：(2)山梨酸及其盐类

山梨酸化学名为2,4–己二烯酸。其结构式为：CH3CH=CHCH=CH-COOH

山梨酸及其钠盐、钾盐是一种新型食品添加剂，能抑制细菌、霉菌和酵母菌的生长，效果显著。作为一种不饱和脂肪酸，在体内可以直接参与脂肪代谢，最后被氧化为二氧化碳和水，因此几乎没有毒性，是各国普遍使用的一种较安全的防腐剂。生产方法：丁烯醛和丙二酸法，巴豆醛与乙烯酮法。P142安全性高于苯甲酸（3）丙酸及其盐类

丙酸是具有类似醋酸刺激酸香的液体，也是国内外允许使用，特别是西方国家早已普遍使用的酸型防腐剂，由于它是人体新陈代谢的正常中间物，故无毒性，其ADI值不加限制。主要用于面包及糕点制作。丙酸盐具有相同的防腐效果，可以是钙盐或钠盐，其作用是通过分解为丙酸而发挥的。丙酸及其盐的最大使用量规定为5g/kg，其最小抑菌浓度在pH值为5.0时是0.01%，pH值为6.5时是0.5%生产方法：P144（4）对羟基苯甲酸及其酯类对羟基苯甲酸酯又称尼泊金酯，其通式为:

它是无色结晶或白色结晶粉末，无味，无臭。防腐效果优于苯甲酸及其钠盐，使用量约为苯甲酸钠的1/10，使用范围pH4~8。对羟基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸。主要用于酱油、果酱、清凉饮料等。缺点是水溶性较差，同时价格也较高。对霉菌抑制作用较苯甲酸和山梨酸强，对一些细菌抑制作用较弱，醇基部分碳数多的抑菌作用较强。影响防腐剂防腐效果的因素1)pH

苯甲酸及其盐类，山梨酸及其盐类均属于酸性防腐剂。食品pH对酸性防腐剂的效果有很大影响，pH较低效果好。酸型防腐剂的防腐作用主要是依靠溶液内的未电离分子。如果溶液中氢离子浓度增加，电离被抑制，未电离分子比例就增大，所以低pH的防腐作用较强。2)溶解与分散

防腐剂应该完全溶解和均匀分散在食品中，才能全面发挥作用。如果分散不均匀，有的部位过少则达不到防腐效果，有的部位过多甚至会超过使用卫生标准。3)食品的染菌情况食品染菌数量的多少及所染微生物种类等对防腐剂的效果也有很大影响。4)热处理一般加热可增强防腐剂的防腐效果，在加热杀菌时加人防腐剂，杀菌时间可缩短。在某些情况下两种以上的防腐剂并用，往往具有协同作用，而比单独作用更为有效。

天然防腐剂的发展

天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好，热稳定性好、作用范围广等合成防腐剂无法比拟的优点。因此近年来，天然防腐剂的研究和开发利用成了食品工业的一个热点。主要品种：那他霉素、葡萄糖氧化酶、鱼精蛋白、溶菌酶、聚赖氨酸、壳聚糖、果胶分解物、蜂胶、茶多酚等。弱点：a.高效天然防腐剂有限

b.应用局限性，单一。如，乳酸链球菌素例：酒花（天然防腐剂）啤酒生产过程：制麦、糖化、发酵、罐装四个部分。

抗氧化剂(Antioxidants)

抗氧化剂是重要的一类食品添加剂，它可防止食品成分氧化变质和腐败，提高食品的稳定性和贮存期。抗氧化剂主要用于防止油脂及富脂食品的氧化酸败，防止食品褪色、褐变、维生素被破坏。使用范围：食用油脂、富脂饼干、早餐谷物、汤粉、速煮面、冷冻或干制鱼贝类。抗氧化剂按其溶解性可分为:a油溶性抗氧化剂b水溶性抗氧化剂按其来源可分为d天然抗氧化剂e合成抗氧化剂合成抗氧化剂油溶性合成抗氧化剂丁基羟基茴香醚（BHA）二丁基羟基甲苯（BHT）没食子酸丙酯（PG）叔丁基对苯二酚（TBHQ）2,4,5-三羟基苯丁酮（THBP）乙氧喹（EMQ）水溶性合成抗氧化剂L-抗坏血酸（维生素C）及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐。兼容性抗氧剂：抗坏血酸棕榈酸酯1.丁基羟基茴香醚（BHA）

丁基羟基茴香醚是白色或微黄色蜡状固体，稍带刺激性气味，不溶于水，易溶于乙醇、丙二醇和各种油脂中，除抗氧化作用外，它还有较强的抗菌作用。BHA是世界各国广泛使用的油溶性抗氧化剂，油脂中含0.1~0.2g/kg的BHA就可达到很好的效果，广泛用于焙烤食品。它可由对羟基茴香醚和叔丁醇反应制备，合成反应式如下：

2．二丁基羟基甲苯（BHT）

二丁基羟基甲苯学名是4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚，为白色结晶。不溶于水和甘油，能溶于乙醇和油脂中，抗氧化性和稳定性均较好，无臭无味，价格低廉。缺点是其毒性相对较高。3.没食子酸丙酯（PG）

没食子酸丙酯又称培酸丙酯，学名是3,4,5-三羟基苯甲酸丙酯。PG是白色至淡褐色或乳白色结晶，无臭，稍有苦味，易溶于乙醇、丙酮、乙醚而难溶于水、氯仿和油脂。它对猪油的抗氧化作用较BHA或BHT强，但有着色的缺点，常与其它抗氧化剂并用。PG的LD50值为3800mg/kg（大鼠经口），ADI值暂定为0~0.2mg/kg。其合成反应式如下：

BHA、BHT和PG三者单独使用时效果比较差，如混合使用或与增效剂柠檬酸、抗坏血酸同时使用则起协同作用，抗氧化效果显著提高，所以实际使用中多为两种或三种混合使用。4.特丁基对苯二酚(TBHQ）

白色至淡灰色结晶，有极淡的特殊香味；易溶于乙醇、丙二醇和脂肪，几乎不溶于水，抗氧性能优于目前常用的普通抗氧化剂（如BHA、BHT、PG等），能有效抑制细菌和霉菌的生长；对热相对稳定，可用于需在高温条件下制作的食品中。与其它抗氧化剂相比,具有更高的安全性，不会在人体内积聚。

用途：

可用于食用油脂、油炸食品、干面制品、饼干、方便面、速煮米、干鱼罐头、腌制肉制品中，最大使用量0.2g/kg。天然抗氧化剂天然油溶性抗氧化剂生育酚（维生素E）茶多酚、愈创树脂、迷迭香提取物天然水溶性抗氧化剂植酸，天然维生素C天然维生素C维生素E结构通式天然抗氧化剂－茶多酚茶多酚(Tea

polyphenol，简称TP)，是茶叶的主要成分，又称茶单宁、茶鞣酸、茶鞣质，是茶叶中多酚类物质的总称。儿茶素,属黄烷醇类是主要成分。1.清除活性氧2.清除自由基3.鳌合金属离子4.结合氧化酶抗氧化机理茶多酚优缺点优：天然抗氧化剂茶多酚，除具有很强的抗氧化作用，以延长货架寿命外，还具有降血脂、降血压、抗衰老、抗菌等多种功能，无毒无害，受到人们普遍欢迎。劣：一方面，由于茶多酚的极性极强，在油脂中使用时会因其溶解性较差而影响其功能的发挥；另一方面，茶多酚本身易被氧化而产生新的自由基和具有较强氧化性能的物质，当其累积到一定程度时，将完全抵消茶多酚原有的抗氧化性能，这与通常所期望的抗氧化特性相矛盾。2.乳化剂和增稠剂

乳化剂和增稠剂都是改善和稳定食品各组分的物理性质或改善食品组织状态的添加剂。它们对食品的“形”和“质”及食品加工工艺性能起着重要作用。乳化剂

凡是添加少量即能使互不相溶的液体（如油和水）形成稳定乳浊液的食品添加剂称为乳化剂。主要品种有：单甘油酯、山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、大豆卵磷酯、丙二醇酯等。应用范围：面包、糕点、糖果、饮料等食品中食品乳化剂的作用乳化作用抗菌作用分散湿润作用

起泡作用消泡作用作用助溶作用

(2)用途糖果、巧克力、饴糖，其最大使用量为6g／kg。适用于制造乳脂糖和奶糖，在制造饴糖时，添加单硬酯酸甘油酯，在熬糖时可降低黏度，并能避免食用时黏牙。广泛用于起酥油、糕点、面包、糖果、冰淇淋中起乳化、起泡、防结晶、抗老化作用。（3）安全性：一般公认安全常用乳化剂单硬酯酸甘油酯(1)性状单硬酯酸甘油酯为微黄色的蜡状固体。凝固点不低于560C，不溶于水，在热水中强烈振荡时可分散在水中。为W／O型乳化剂，因本身乳化性很强，也可作为O／W型的乳化剂。

磷脂磷脂的主要成分是卵磷脂、脑磷脂和肌醇磷脂等。

(1)性状精制磷脂是半透明的黏稠物质，稍有特异臭。在空气中或光照下迅速变成黄色，逐渐变成不透明的褐色。不溶于水，在水中膨润呈胶体溶液。溶于氯仿、乙醚、石油醚、四氯化碳，有吸湿性。从大豆油中制取磷脂成本低，不易腐败，可大量生产，是食品工业重要的乳化剂。

(2)用途磷脂是W／O及O／W两用类型兼可使用的乳化剂，广泛应用于制造糖果、人造奶油、饼干和糕点等食品。3)蔗糖脂肪酯

(1)性状适用于乳化剂的蔗糖脂肪为1、2、3个脂肪酸(软脂酸或硬脂酸)的蔗糖酯，主要为单酯及二酯。白色至黄色的粉末，或无色至微黄色的黏稠液体或软固体。无臭或稍有特殊的气味。

易溶于乙醇、丙酮。在食用乳化剂中它的亲水性较大，适用于O／W型乳浊液，对油脂仅溶解1％以下。加热到1450C以上则分解，1200C以下稳定，在酸性或碱性下加热则被皂化。

(2)用途蔗糖脂肪酯适于糕点的乳化、发泡和泡沫的保持，可防止面包老化和饼干等焙烤制品的油脂乳化，可提高油脂起酥作用，还可作为可可、巧克力、牛奶等的分散剂。

蔗糖脂肪酸酯是一种性能优良高效而安全的乳化剂，全世界每年用作食品添加剂的大约两千吨左右，蔗糖酯广泛应用在饮料（如豆奶、椰奶、花生奶、杏仁奶等）、冷饮、八宝粥、面包、糖果糕点、方便面等。例如它可给予冰淇淋良好的组织与质地，使冰晶细小，口感细腻、提高膨胀率、增加抗溶性，在温度剧变情况下，能确保冰淇淋长时间保持细腻、润滑的结构。

蔗糖脂肪酸酯是以蔗糖部分为亲水基，长碳链脂肪酸部分为亲油基。在体内它可被消化成蔗糖和脂肪酸而被吸收。它是一种安全、无毒、无刺激，且易被生物降解的表面活性剂，因此在食品中的使用没有限制。其结构式如下：（R1、R2、R3为脂肪酰基或H）

4)丙二醇脂肪酸酯又称丙二醇单、双酯，简称丙二醇酯。

(1)性状性状随结构中的脂肪酸的种类不同而异，为白色至黄色的固体或黏稠液体，无臭味。如丙二醇的硬脂酸和软脂酸酯多数为白色固体；以油酸、亚油酸等不饱和酸制得的产品为淡黄色液体。此外，还有粉状、粒状和蜡状。丙二醇单硬脂酸酯是W/O型乳化剂，不溶于水，可溶于乙醇、乙酸乙酯、氯仿等。

(2)用途丙二醇酯乳化能力比同纯度的单甘酯差，但它却具有对热稳定、不易水解的特点。往往与其他乳化剂混合使用。由于它具有非常优秀的充气能力，形成的泡沫轻而稳定，因而在酥蛋面包、干酪面包和蛋糕裱花奶油等食品中具有广阔的市场。

粉状蛋糕乳化剂配方：单脂肪酸丙二醇酯60％、单甘酯24％、乳酸甘油酯15％。由于单丙酯的亲油性强，在大豆油等油脂中加入8-10％单丙酯，可制备贮存稳定性好的起酥油.

在奶油中加入9-12％的单丙酯和少量单甘酯，可制备起泡性奶油。乳化剂的HLB

食用乳化剂HLB甘油脂肪酸酯3-5甘油醋酸脂肪酸酯2.5~3.5甘油乳酸脂肪酸酯3~4甘油柠檬酸脂肪酸酯9甘油琥珀酸脂肪酸酯5~7甘油乙酰酒石酸脂肪酸酯8~10聚甘油酯1~18山梨糖醇脂肪酸酯2~9丙二醇脂肪酸酯15~30卵磷脂3~4皂草苷16蔗糖脂肪酸酯1~18

在乳化剂的HLB值，用于判别乳化剂中的亲水与亲油平衡性的值，在水中应用时很有价值，如HLB值在0.2时起消泡作用，水中不分散，HLB值4~6时在水中分散性小，作W/O乳化剂；在8~10时乳状分散，稳定乳状分散，12~14时透明分散；16~20时呈可溶化剂，透明胶体溶液，为O/W乳化剂。亲水性的乳化剂以蔗糖脂肪酸酯，聚甘油酯、皂草苷的HLB值高。

增稠剂增稠剂是一类能提高食品粘度并改变性能的一类食品添加剂。一般是亲水性高分子化合物，可水化而形成高粘度的均相液，故常称作水溶胶、亲水胶或食用胶。作用：增加液体食品粘稠性，使其具有柔滑适口性，也能防止饮料中一些组成物沉降，兼有乳化，稳定和悬浮的作用；食品增稠剂都是大分子化合物，其溶液具有胶体性质；使用时先将增稠剂溶于水，形成高粘度胶体溶液，或用水溶胀，形成凝胶，再与食品原料混合；增稠剂在果酱、果冻、冰淇淋、奶酪（干酪）、奶油、鱼肉制品罐头等广泛使用，在一些固体饮料制品、果汁配制中也经常使用；

按来源：天然和合成（包括半合成）天然增稠剂:琼脂、海藻酸钠、果胶、阿拉伯胶、卡拉胶黄原胶等多糖类高聚物，明胶是蛋白质；天然增稠剂或是从天然植物中提取，或从微生物发酵制得；合成增稠剂：是通过对天然高聚物进行化学改性制得。真正的合成增稠剂是指由单体经聚合反应制得的高聚物，如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等，改性的天然高聚物并非完全的合成物；食品工业中，不用合成高聚物作增稠剂，而将改性的天然高聚物称为合成增稠剂；常用的此类增稠剂有羧甲基纤维素、羧甲基淀粉及其它改性淀粉；增稠剂的分类市场用增稠剂：14阿拉伯胶（又名金合欢胶）罗望子多糖胶田菁胶琼脂（又名琼脂冻粉或洋菜）海藻酸钠（又名藻朊酸钠或藻酸钠）海藻酸丙二醇酯、卡拉胶（又名鹿角藻胶、角叉胶）果胶麦芽糊精羧甲基纤维素钠（CMC-Na）羧甲基淀粉钠（CMS-Na）淀粉磷酸酯钠羟丙基淀粉黄原胶黄原胶（Xanthan）以淀粉为主要原料，经微生物发酵及一系列生化过程，最终得到的一种生物高聚物。其主要成分为葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸等。分子量达数百万。黄原胶：安全无毒，提高免疫力，保健功能。此外

增稠性好分散性好黏合能力好PH（2～12）适用范围宽兼容性好黄原胶的应用

粉丝

其它

抗氧化剂12354果冻

杏仁露果胶(Pectin)

果胶是一种广泛存在于植物组织中的多糖物质，其主要成份为半乳糖醛酸，是受FAO/WHO食品添加剂联合委员会推荐，不受添加量限制的公认安全的食品添加剂。

果胶作用：1.在食品中主要起胶凝，增稠，稳定的作用。2.另外果胶能有效地排除人体内汞、砷、钡等重金属，起到排毒作用，同时果胶还具有降低血糖、血脂、减少胆固醇、抗癌、防癌作用。3.果胶治病：对治疗急慢性胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡有良好的功效。

卡拉胶

卡拉胶（也称鹿角菜或鹿角藻胶）是由麒麟菜、沙菜、角叉菜、红藻中提取的天然植物胶。卡拉胶是三大海藻胶：褐藻胶、琼胶、卡拉胶中最年轻的一个，其主要成份都是D-和L-半乳糖。卡拉胶分七种类型。在食品工业上使用的卡拉胶主要有凝胶性、粘稠性、稳定性、乳化性及悬浮性等特性。广泛应用于乳制品、冰淇淋、果汁饮料、面包、水凝胶(啫喱等)、肉制品、罐头食品等方面。

3.调味剂和香味剂

调味剂和香味剂是一类对食品的香与味起着重要作用的食品添加剂，其作用主要是增味和调味，以使食品更香甜可口、味道鲜美，增强人们的食欲。

（1）甜味剂甜味剂是以赋予食品甜味为主要目的的食品添加剂。按其来源可分为天然甜味剂和合成甜味剂两类。天然甜味剂又分为糖与糖的衍生物、非糖天然甜味剂两类。人工合成甜味剂是一些具有甜味的化学物质，甜度一般比蔗糖高数十倍至数百倍，但营养价值低。

主要品种有：天然和化学合成常用化学合成甜味剂糖精（邻磺酰苯甲酰亚胺）、甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）、阿斯巴甜（天门冬酰苯丙氨酸甲酯、甜味素）安赛蜜阿斯巴甜安赛蜜天然甜味剂天然甜味剂可分为糖类、糖醇类和非糖类三种。糖与糖醇类：木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇非糖类：甜菊糖、甘草素还有一种分法：按营养价值营养型：甜度与蔗糖相当，热值是蔗糖2％以上。例：葡萄糖，果糖，麦芽糖非营养型：甜度与蔗糖相当，热值低于蔗糖2％。例：糖精钠，甘草常见甜味剂甜度比较甜味剂相对甜度蔗糖100葡萄糖74转化糖80－130木糖醇100－140糖精钠20000－70000甜蜜素3000－4000三氯代蔗糖

500000糖精和甜蜜素糖精（邻磺酰苯甲酰亚胺)：非营养型合成甜味剂，限制用。应用：饼干，面包，雪糕，酱菜等食品。甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）：非营养型合成甜味剂，限制用。生产方法：环己胺磺化成环己基氨基磺酸铵或环己基磺化环己基胺，后经Ca(OH)2或NaOH置换而成（磺化反应）。木糖醇木糖醇由木糖还原得到，木糖可以由作物秸秆中的多聚戊糖水解得到；木糖醇甜度高于蔗糖，能量值低，不被口腔中微生物代谢，有防龋齿作用，木糖醇在人体内代谢时不产生胰岛素响应，适宜糖尿病人使用；木糖醇的甜味风格与蔗糖不甚一致，可接受度不高。木糖醇是将木材、玉米芯等材料中的木糖或聚木糖还原后制成的一种糖醇。木糖醇为白色结晶或结晶性粉末，分子式为C5H12O5，具有清凉甜味，甜味度为砂糖的65~100％，发热量为三千卡，比其他糖醇高，有抑制形成龋齿的菌类变形杆菌活动的功效。木糖醇除具有蔗糖、葡萄糖的共性外，还具有特殊的生化性能，它不需要通过胰岛素，就能透过细胞壁被人体吸收，并有降低血脂、抗酮体等功能。可用于制作饮料、糖果、罐头等食品。甜菊糖

甜菊糖又称甜菊苷，它是植物甜菊中提取的多种苷的混合物，比较安全，甜度为糖的300倍左右。其味感与蔗糖相似，甜味纯正，存留时间长，后味可口，对热和酸、碱都很稳定，是理想的低能甜味剂。甜菊甙像蔬菜纤维般经过消化系统，不为机体吸收，它不影响血糖水平，对糖尿病、肥胖症、高血压和高血糖患者安全有益。甜菊苷还能防止蛀牙。它还具有降血压、促代谢和治疗胃酸过多等作用。甜菊糖甜味有甘草风格，与蔗糖不一致，无代谢能量；甜菊糖产生于甜叶菊，分子中有两个以1,2-糖苷键连接的葡萄糖和一个复杂的苷元；（2）酸味剂定义：以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂称为酸味剂。

酸味剂类别：A有机酸类：柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、富马酸和己二酸；B无机酸类：食用磷酸、碳酸等。功能：改善风味，增加食欲，抗氧化，促进消化

柠檬酸（3）鲜味剂

鲜味剂或称风味增强剂，是补充或增强食品原有风味的物质。它们不影响任何其他味觉、刺激，而只增强其各自的风味特征，从而改进食品的可口性。它们对各种蔬菜、肉、禽、乳类、水产类乃至酒类都起着良好的增味作用。第一代鲜味剂——谷氨酸钠其性状为无色至白色结晶或晶体粉末，无臭，微有甜味或咸味，有特有的肉鲜味，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚和丙酮等有机溶剂。相对密度1.65，无吸湿性。以蛋白质组成成分或游离态广泛存在于植物组织中，100℃下加热3h，分解率为0.3％，120℃失去结晶水，在155－160℃或长时间受热，会失水生成焦谷氨酸钠，鲜味下降。

HOOCCH(NH2)CH2CH2COONa·H2O。谷氨酸钠

第二代鲜味剂——核苷酸类５’-鸟苷酸二钠、５’-肌苷酸二钠、琥珀酸二钠５’-肌苷酸二钠

肌苷酸钠是在六十年代兴起的鲜味剂。它是用淀粉糖化液经肌苷菌发酵后逐步制得，呈鸡肉鲜味，其增强风味的效率是味精的20倍以上，可添加在酱油、味精之中。倘若将99％以上的谷氨酸钠的鲜度定为100，那么肌苷酸钠的鲜度可达4000。

５’-鸟苷酸钠又名鸟苷磷酸二钠，呈鲜菇鲜味。分子式：C10H12N5Na2O8P·7H2O；分子量：533.1。作调味品比肌苷酸钠鲜数倍。鸟苷酸钠和适量味精在一起会发生“协同作用”，可比普通味精鲜100多倍。

新型鲜味剂动物蛋白水解物植物蛋白水解物酵母抽提物（酵母精）新型鲜味剂通过生物技术将动植物水解，水解液富含各种氨基酸、短肽、核酸、维生素，可以保有原有的营养，更易为人体所吸收，更具有一定的保健作用。例如鸡精，除含有鸡肉粉、鸡蛋粉。又添加了水解蛋白、呈味核酸等。（4）香精和香料香味剂：以改善、增加和模仿食品香气与香味为主要目的的食品添加剂，包括食用香料和食用香精。食用香料是食品添加剂中品种最多的一类。它是具有挥发性的含香物质，可分为天然香料、天然单离香料和人造香料三类。香料和香精功效增香赋香赋予产品特征防腐矫香杀菌功效食用香精：用各种安全性高的香料和稀释剂等调和而成并用于食品的食品添加剂。食用香精大都是由合成香料兑制而成，一般以现成的商品出售。附加剂包括合香剂，修饰剂，定香剂，溶剂和载体。载体有蔗糖、糊精、阿拉伯树胶等。食用香精的调配主要是模仿天然瓜果的香气、食品的香和味，注重于香气和味觉的像真性，如咖啡香、可可香、巧克力香、奶油香、杏仁香、橘子、苹果、草莓香等。配料：白砂糖、全脂奶粉、可可脂、可可浆、榛子浆、植物油、脱脂奶粉、盐、卵磷脂、香兰素

食用香精品种较多，按剂型可分为液体香精和固体香精。液体香精按溶解性不同又可分为水溶性香精、油溶性香精和乳化香精。固体香精又称粉末香精，按制法不同又分为吸附型香精和包裹型香精。菠萝酯的结构式

食用香精和香料应用：碳酸饮料（水溶性香精），冰棍冰淇淋，粮油食品，糖果及巧克力，培烤食品等。4.食用色素食用色素：用于食品着色的添加剂。其目的是增加对食品的嗜好及刺激食欲。食用色素按来源分为人工合成色素和天然色素两类。

红色：给人以味浓成熟，鲜艳，引人注目。黄色：给人以芳香成熟，可口，提高食欲。橙色：是黄色和红色的混合色，兼有二者特点绿色和蓝色：给人新鲜，清爽。咖啡色：给人风味独特，质地浓郁。

我国允许的合成色素：苋菜红、苋菜红铝色淀、胭脂红、胭脂红铝色淀、赤藓红、赤藓红铝色淀、新红、新红铝色淀、柠檬黄、柠檬黄铝色淀、日落黄、日落黄铝色淀、亮蓝、亮蓝铝色淀、靛蓝、靛蓝铝色淀、叶绿素铜钠盐、β-胡萝卜素、二氧化钛、诱惑红、酸性红等，共21种。这21种色素在使用限量范围安全。

色素调配：食品色调的选择是心理或习惯上对食品颜色的要求，以及与风味，营养的关系，为满足生产需要，可对食品着色剂调配。红，黄，蓝做基本色。基本色：红黄蓝红二次色：橙绿紫橙三次色：橄榄绿灰棕褐柠檬黄柠檬黄（酒石黄)为橙黄色粉末，各国都允许广泛使用，主要用于糕点、饮料、汽水，糖果等。特点：耐热、耐酸、耐光及耐盐性均好，耐氧化性较差，遇碱稍变红，还原时褪色。

胭脂红胭脂红又名（丽春红），是红色至深红色粉末，为国内外普遍使用的合成色素。本品耐酸性、耐光性好，但耐热性、耐还原性较差，遇碱变成褐色。本品多用于糕点、饮料、农畜水产品加工喜之郎果肉果冻配料表：水、蔗糖、果肉、卡拉胶、乳酸钙、柠檬酸、香料、甜酸素、山梨酸、柠檬黄、胭脂红

。QQ糖配料：白砂糖，麦芽糖，明胶，柠檬酸，胭脂红

，柠檬黄，荔枝香精。卫生部发布《苏丹红危险性评估报告》。结论：对人健康造成危害的可能性很小，偶然摄入含有少量苏丹红的食品，引起的致癌性危险性不大，但如果经常摄入含较高剂量苏丹红的食品就会增加其致癌的危险性。苏丹红事件食用天然色素定义：天然色素是从动，植物组织中用提取而制得。天然色素优点：天然色素多来自动物，植物组织，因此，一般来说对人体的安全性较高。有的天然色素本身就是一种营养素，具有营养功能，还有的具有药理功能。能更好地模仿天然物的颜色，着色的色调比较自然。天然色素缺点：1.较难溶解，不易上色均匀。2.染着性较差，某些与食品原料反应而褪色。3.坚牢度较差，局限性（温度，光照，PH，氧化等）。4.难调色。不同色素相