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文档简介

第一章绪论

1.1精细化学品的定义及分类

A1Classificationofchemicalsand

FinechemicalsHeavychemicals(大宗)Finechemicals

(精细)

ChemicalsChemicals:

U.S.AC.H.Cline.doctor

ChemicalsDifferentiatedproducts(差别性)

Undifferentiatedproducts(非差别性)产量大、用途广产量小、用途专产量大、用途广产量小、用途专Pseudo-CommoditySpecialty-ChemicalsCommodity-ChemicalsFine-Chemicals固定资产投资产量大小通用化学品(非):如硫酸,碳酸钠,烯烃,芳烃等有差别的通用化学品(差),如合成树脂,合成橡胶,合成纤维,表面活性剂等。价格低高科技开发投资精细化学品(非):如中间体,医药和农药的原料等。专用化学品(差):如农药制剂,各种助剂,水处理剂等。表1化工产品的C.H.Kline分类(1)通用化学品(CommodityChemicals)

(非差别性、量大):指从价廉,易得的天然资源开始,经一次或数次化学加工而制成的最基本的化工原料。(2)拟通用化学品(Pseudo-commodityChemicals)也称半通用化学品(SemicommedityChemicals)(差别性、量大):炭黑、火药、合成纤维等(3)FC-FineChemicals精细化学品。(非差别性、量少):化学试剂、染料、颜料、食品添加剂、催化剂、医药和农药的原药等。以化合物的形式销售,强调产品的规格和纯度。初级产品深加工制成。(4)SC-SpecialtyChemicals专用化学品。(差别性、量少):指全面要求产品功能和性能的一类化学品,可按商品使用性质分为准商品,多用途功能化合物和最终用途化学品。如化妆品、肥皂、洗衣粉、洗涤剂、农药。以混合物形式销售,主要以复配显示专门功能为特点。A2Concept:finechemicalindustry凡能增进或赋予一种(一类)产品以特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品,称精细化学品(finechemicals)。生产精细化学品的工业称精细化学工业,简称精细化工(finechemicalindustry)。是当今世界各国发展化学工业的战略重点。是一个国家综合技术水平的重要标志之一。是以高新技术为依托。是高质量、多品种、专用或多功能的精细化学品。{特征1.2.1Classificationoffinechemicals

日本198435个

198551个中国:1986年3月6日11大类农药、染料、涂料(油漆、油墨)、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品(感光材料、磁性材料、)、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、化学药品(原料药)和日用化学品、功能高分子材料(功能膜、偏光材料)。1.2精化产品的功能1.2.2Characteristicoffinechemicalindustry

(l)多品种小批量

(2)综合生产流程和多功能生产装置

(3)高技术密集度

(4)商品性强

(5)产品附加值高

产品附加值:产品产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值,包括:利润、工人的工资、动力消耗以及技术开发费用。反映:劳动、技术利用情况以及利润是否高。投资效率:(%)=(附加值/固定资产)×100%

基于以上特点精细化工一般适合乡镇企业生产。1.2.3Significanceofdevelopingfinechemicalindustry化工产业结构指标:精细化率(精细化工在整个化学工业中所占的比重)=(精细化工产值/化工产品总值)×100%日本和美国:精细化工的年平均增长速度大大超过化学工业的平均增长速度,其精细化率达到50%以上。英、法等国也都在进行化工产品结构的调整,也将战略重点转向精细化工,精细化率也在加快。俄罗斯虽未将化学工业的重点转向精细化工,但也在加快精细化工的发展。中国:

85期间28~33%95期间45%

世界工业发达国家都在加快精细化工的发展,都在调整化工产品的结构,并将化学工业的战略重点转向精细化工。精细化工已经成为人民生活水平提高、工农业发展潜力、军事与高新技术产业发展的象征。1.3精细化工的重要性和动向

1.3.1人民生活:衣,纤维助剂、染料。食,食品添加剂(甜味剂、色素、香精、味精、防腐剂)、化肥、农药。住,装饰材料助剂、涂料、颜料、油漆、塑料。行,橡胶助剂、油料添加剂、防冻剂。健,药品、保健品、除臭剂。美,化妆品、洗涤剂、美容美发品、玻璃擦净剂、空气清新剂。1.3.2社会发展工业,煤、石油、天然气的各种加工助剂和催化剂,电子材料,矿产品加工剂等。农业,农药、饲料添加剂、除草剂、植物生长剂、农副产品加工药剂等。国防,化学武器、防化武器、导弹材料、航空航天材料等。高新科技,信息材料、功能材料、人造器官、基因工程材料等。1.3.3Thedevelopingtendencyoffinechemicalindustry1.买资源向自开发技术的转化:原矿的浮选与矿产品的深加工,太空资源的开发、海洋开发等。2.高新技术的开发应用:纳米材料、钻石涂料、玻璃纤维(苏格兰桥)、高档陶瓷、染料等。3.特种食品:ATP、太空食品、保健食品等。4.新药的合成:抗癌、抗爱滋、SARS、。5.绿色材料与试剂:无甲醛黏合剂、无辐射装潢材料、太阳能发光涂料、CFC(氟氯烃)替代技术(保护臭氧层)等。6.绿色能源:氢能、生物质能(沼气、生物质发电)、太阳能。7.仿生材料:纳米材料与荷叶、人工固氮和固碳、人造器官、仿生催化剂(酶)、ATP能量片与光和磷酸化、香蕉皮与润滑剂(石墨、二硫化钼)等,先仿后创。8.模拟光合作用:C1化学(CO、CO2、→CH4→汽油)、固碳,ATP合成等。9.现代生化技术:DNA重组技术、干扰素(性激素杀虫技术)、生物反应器(多肽合成)、细胞融合、膜催化反应等。10.新分离技术:临界萃取、天然产物的超临界萃取(色素、香油、中草药有效成分)、无机膜分离(超纯水、超纯气)等。11.增效复配技术:表面活性技术、微胶囊化技术、薄膜化技术、高效洗涤技术等。12.超细粉体与纳米化:高档陶瓷、染料、油漆,橡胶、塑料填充剂,13.计算机分子设计,定向嫁接:有机全合成、不对称合成、功能高分子。开发思路:“人无我有,人有我优,人优我新”。“资源有限,创意无限”。“唯实求真,协力创新”。1.4精细化工基础1.4.1化学计量学几个概念1.反应物的摩尔比:加入反应器中的几种反应物之间的物质量之比.2.限制反应物:以最小化学计量数存在的反应物

过量反应物:某种反应物的量超过”限制反应物”完全反应的理论量.3.过量百分数Ne:过量反应物的物质的量Nt:与限制反应物完全反应所消耗的物质量例:P124.转化率xNAR:某反应物A反应掉的量NA,in:向反应器输入量NA,out:从反应器输出量5.选择率某一反应物转化成目的产物的反应速率和副反应的速率之比。选择性(S):某反应物转化成目的产物,理论消耗摩尔数占该反应中实际消耗掉的总摩尔数的百分数。转化率,选择性和收率三者之间的关系:y=S.x例P13例P13

7.原料消耗定额

每生产1t产品需消耗多少吨各种原料

8.单程转化率和总转化率

P146.重量收率a.应用范围:影响考察指标的因素较多,而且暂时无法确定主要因素。影响考察指标的因素较多,而且指标之间又有矛盾。试验因素多,周期长,希望一批做几个试验。试验误差大,对实验结果带来干扰。优点:试验次数少,效果好,方法简单,使用方便,效率高,完全表格化,试验均匀分散,整齐可比性。1.4.2精细化工工艺条件的优化

正交试验法

b.正交试验统计的基本思想

考虑进行一个三因素、每个因素有三个水平的试验。如果作全面试验,需作=27次。

如果进行正交试验设计,利用正交表安排试验,对于三因素三水平的试验来说,需要作9次试验,用“Δ”表示,标在图中。 如果每个平面都表示一个水平,共有九个平面,可以看到每个平面上都有三个“Δ”点,立方体的每条直线上都有一个“Δ”点,并且这些“Δ”点是均衡地分布着。

因素水平温度,oC时间,min催化剂量,%120060524009010360012015选择原则:正交表的因素数与水平数等于或大于要进行试验的因素数与水平数,使试验数最少。

正交表是正交试验设计的工具。Ln(qm)L:正交表;n:实验总数;q:因素的水平数;m:表的列数。 最简单的正交表是L9(34),此外还有L16(45)L25(56),等。

L表示一张表,它的数字,有三层不同的含义,以L9(34)为例加以说明。因素的水平数实际试验次数L9(34)表的列数c.正交设计应用[例]某化工厂生产一种试剂,产率较低,希望通过试验探索好的生产工艺以提高产率。考察的因子与水平如下表:

表8-11

因子水平A反应温度(摄氏度)B反应时间(小时)C搅拌速度一水平301快二水平401.5中三水平502慢正交表与直观分析法

列号试验号1反应温度(摄氏度)A2反应时间(小时)B3搅拌速度C1130111快213021.52中3130323慢4240112中524021.53慢6240321快7350113慢835021.51快9350322中表8-12试验计划表

在A因子水平相同的三组试验中,极差它表示反应温度40摄氏度与50摄氏度相比,试剂的产率平均提高15.6%.

用同样的方法可以比较B因子和C因子各水平的好与差.结论反应温度对产率影响最大,其次是反应时间,再其次是搅拌速度.反应温度是40度好,反应时间是1.5小时好,搅拌速度是快速好.

最好的生产工艺是A2B2C1:即 反应温度40摄氏度;

反应时间1.5小时;

搅拌速度快速.B1Summary

finechemicalindustry:EngineeringandtechnologyEngineering:生产设备功能多样化,间歇釜式反应器。Technology:技术(工艺条件)密集,增效复配。浙江黄岩县、江苏、上海、大连、北京。B2Thetechnologyprocessoffinechemicalindustry

原料予处理

化学反应

后处理大宗产品纯化

市场精细化学品

d.Technologyoffinechemicalindustry例:

〔Ca(H2PO4)2H2O〕脱氟磷酸氢钙(FC)↓

磷肥(PC)2Ca5F(PO4)3+7H2SO4+3H2O===3〔Ca(H2PO4)2H2O〕+7CaSO4+2HF稀硫酸

磷矿粉

HF

一级吸收

二级吸收

碳酸钠

氟硅酸钠

脱氟磷酸氢钙(FC)混合脱氟磷肥PC)熟化化合纯化中和e.Theprocessofthenewproduct'sexploitation1.市场调研到产业化—Theprocessofproduce'sexploitation科研课题选题立项→实验室研究→科研成果→小试→中试→工业化试生产↑↓↓↓市场论文←失败△产业化

产、学、研紧密结合↑例:娃哈哈、DMF、锑白、脱氟磷酸氢钙。

2.科研课题选题立项—theplanofthenewproduct'sexploitation(1)掌握信息,市场预测。(2)边、空、少(紧)、特、新。(3)因地制宜,因时制宜,因财制宜,领先开发。

Weshouldgraspeveryvaluableopportunityandmakegooduseofit.(4)可行性分析报告。(5)资金、投资、成本、产值、利润预算报告。(6)小试、中试、工业化试生产报告。3.产业化进程—thepracticeofthenewproduct'sexploitation(1)工艺设计与工程设计。(2)厂房设计与施工。(3)员工技术培训与法律文本。(4)产品宣传与试销。(5)产品性能、质量检测与鉴定报告。(6)用户评价报告(意见、定单)与政府机构鉴定报告。(7)经营销售与市场竞争。(8)系列产品与下一个新产品的开发计划f.Themethodofthenewproduct'sexploitation1.认识精细化学品的发展规律—Knowthedevelopingruleoffinechemicals(1)原形发展阶段原形发展阶段是发展的起点,是一种科学发现,原形的发现是该类产品研究和发展的依据,为开发该产品提供了基本思路。1869年Ross发现磷化膜对金属有保护作用。150年前发现的除虫菊花,数千年前发现的天然染料:植物中提取的靛蓝、由茜草提取的红色染料、由贝壳类动物提取的紫色染料等便是合成染料的原形。应时时刻刻关心自然,注意发现新的科学现象,做出创造发明。(2)雏型发展阶段原形发现导致一个全新的化工产品的雏型发明,1869年Ross发明了最简单的磷化液配方,有时原形发现并不未导致雏型发明,在弗莱明发明青霉素之前斯科特见过弗莱明观察到的现象,而弗莱明用类似的发现于1929年发明了青霉素,但不能用于实际治疗。雏型发明的实用价值一般都很低,还需要进行性能改进。产品日益朝实际应用的方向发展,通常,雏型发现和发明容易引起人们的怀疑和抵制,因为它的出现会冲击人们的传统观念。(3)性能发展阶段当人们认识到了雏型发现和发明的前景时,便会广泛开展作用机理及化合物结构和性能特点的研究工作,一般有两种方式对雏型发现和发明进行改性:一方面通过机理研究找到在性能上优于雏型产品的新产品;如青霉素药剂、合成染料、磷化液、洗涤产品等。另一方面使雏型产品在工艺上、生产方法上以及价格上实用化。如枪械发蓝液、保健食品。(4)功能发展阶段

一种新型的化工产品达到广泛应用之后,便会面临更加活跃的功能发展阶段,1品种日益增多,形成系列产品。2产品的性能和功能日益脱离原形,更加优异。3产品的使用方式更加多样化。不同的包装、不同的使用对象、不同的使用场合。如娃哈哈饮料,纳爱斯、白猫洗涤产品等。

2.预测开发产品的市场前景1掌握国家产业发展政策和法规2了解同类产品在发达国家的民运3了解国内外市场供求趋势4了解原料信息5注意同行建厂情况6了解用户变化信息7增强保护意识1.5本课程的主要内容食品添加剂合成材料助剂粘合剂涂料感光材料农药染料精细陶瓷参考文献:宋启煌主编,精细化工工艺学,(为主)化学工业出版社,2004年;1,张铸勇主编,精细有机合成单元反应,华东化工学院出版社,1990年;2,姚蒙正,程侣伯,王家儒编著,精细化工产品合成原理,

中国石化出版社,1992年;3,陈金龙主编,精细有机合成原理与工艺,中国轻工业出版社,1992年;4,唐培堃主编,中间体化学及工艺学,化学工业出版社,1984年;5,杨先麟,吴壁耀,邝生鲁主编,精细化工产品配方与实用技术,湖北科学技术出版社,1995年;6,相关期刊:精细化工,精细与专用化学品,精细化工中间体

7,相关网站:中国精细化工网第二章食品添加剂2.1

食品添加剂的定义和分类中国:2002《食品添加剂使用卫生标准》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t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。食品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2.3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。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。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;甜菊糖甜味有甘草风格,与蔗糖不一致,无代谢能量;(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。不同色素相溶性差,难调。5.成分复杂,易产生沉淀,混浊等现象。6.受金属离子和水质影响。金属离子作用下发生分解。变色,生成不溶盐类。红花黄色素用途:天然食用色素,本品可用于茶,饮料,高级点心,面条,糖果,饼干,罐头和酒类等食品着色。来源:菊科植物红花的花瓣。橘子黄色素用途:天然食用色素,本品可用于面条,糖果,饼干,饮料,酒类等食品着色

来源:茜草科植物橘子

甘蓝红色素用途:天然食用色素,用于酸性食品如葡萄酒、饮料、果酱、果冻等食品的着色。来源:从红甘蓝的叶中提取、精制而成。主要由花青素、黄酮等组成。

红米红色素用途:适应于酸性食品、饮料、汽酒、冰淇淋、糖果、干酒和红酒等方面的着色,特别是葡萄酒最理想的着色剂。来源:以黑米为原料,经解析、浓缩、杀菌、成为液体产品或加工成固体产品,其水溶性好、耐光、耐热、耐酸、呈宝石红。其它食品添加剂水分保持剂胶姆糖基础剂被膜剂

抗结剂

食品添加剂可谓多种多样,如水分保持剂,被膜剂,抗结剂,胶姆糖基础剂,面粉处理剂等等。食品添加剂发展方向

天然营养多功能

欧美及日本食品添加剂

行业起步比我国早,随着食品工业的迅速发展,其食品添加剂行业已发展到相当高的水平。各国的食品添加剂研发、技术创新及应用水平也在不断提高。不仅天然食品添加剂的品种迅速增加、质量迅速提高,还利用现代科学技术发展了不少人工化学合成的天然类似物或等同物,甚至用生物技术手段来开发新的天然食品添加剂。

当前,食品添加剂正在朝天然、营养、多功能方向发展,功能性配料或称功能性食品添加剂蓬勃发展。食品添加剂已成为现代食品工业发展必不可少的基础工业之一。

我国食品添加剂发展重点天然无毒,具有生理活性,多功能防腐抗氧化性能。营养功能行天然色素。新型甜味剂,既营养又有甜味。复配技术。既能起到添加的作用目的,又能营养人体!相关链接——食品添加剂与人体健康食品添加剂与人体健康适量食品添加剂对人体无大碍滥用食品添加剂有害人体健康没有绝对不含食品添加剂的食品/对食品添加剂要科学对待WWW.食品添加剂,一边是天使,一边是魔鬼!!!Thanks!第三章胶粘剂3.1胶粘剂的定义及特点胶粘剂(黏合剂)eltadhesive:

a定义:靠界面间作用使各种材料牢固地粘接在一起的物质。b胶粘剂的组成:

第三章胶粘剂固化剂和固化促进剂

粘料

增塑剂和增韧剂

偶联剂和其他助剂

稀释剂

填料

组成c胶粘剂的分类c胶粘剂的分类:胶粘剂种类繁多,组分各异,有多种分类方式。1、按物理形态分类:

水溶液型、溶液型、乳液(胶乳)型、无溶剂型、固态型、膏状或糊状。

2、按化学成分分类:1)无机胶粘剂2)有机胶粘剂3、按来源分类

1)天然胶粘剂2)合成胶粘剂

第三章胶粘剂d.胶粘剂的性能耐温性低污染性粘接无破坏性轻质性第三章胶粘剂e.胶粘剂的应用

第三章胶粘剂1防腐蚀2用于军事领域

3用作生物医用

4防恐反恐胶粘剂除有传统的粘接用途,还有一些新的、巧妙的应用。

f.胶粘剂发展趋势1)发展无溶剂性胶粘剂现行的许多胶粘剂都含有大量挥发性很强的溶剂,这些溶剂不仅危害人的身心健康,而且会破坏大气层中的臭氧层。近年来,引起了公众和政府的高度重视,这样自然给胶粘剂工业带来了一种新的发展趋势,即向无溶剂的胶粘剂发展。

2)发展纳米胶粘剂纳米胶粘剂是材料领域的重要组成部分,发展纳米胶粘剂,有可能在席卷全球的“纳米经济”急战中,抢夺一个技术制高点。纳米胶粘剂将成为一颗耀眼的新的科技明星。3)发展多功能胶粘剂当一种胶粘剂同时具有多种功能的时候,它的应用价值往往陡增,所以多功能胶粘剂是胶粘剂工业的发展趋势之一。4)发展军事、国防用胶粘剂发展军事、国防用胶粘剂是未来战争和防恐、反恐的需要,因此它必定有着长足发展。第三章胶粘剂第三章胶粘剂相关定义胶接接头(adhesivejoint):通过胶粘剂而得到的组件。被粘物(adherends):接头中除胶粘剂外的固体材料。粘结(adhesion):胶粘剂把被粘物所受的载荷传递到胶接接头的现象。粘附力(practicaladhesion):强度由被粘物和胶粘剂的力学性能决定。第三章胶粘剂胶粘剂的固化固化:通过适当方法使胶层由液态变成固态的过程。热熔胶的固化溶液型胶的固化增塑糊型胶粘剂的固化按固化方式反应型胶粘剂的固化乳液型胶的固化第三章胶粘剂3.3粘结接头的设计1接头及其受力情况:相当复杂,主要机械力剪切力不均匀扯离力剥离力拉伸力第三章胶粘剂接头形式选择原则2接头形式选择原则:胶层承受剪切力和拉伸力,避免剥离力和不均匀扯离力。增加粘结面积防止层间剥离避免应力集中胶层均匀加工容易,方便第三章胶粘剂粘结接头类型粘结接头类型:型样各异,变化多端对接接头(buttjoint)斜接接头(scarfjoint)搭接接头(lapjoint)套接接头(doweljoint)第三章胶粘剂3.2粘接原理吸附理论胶接作用是胶粘剂分子与被胶接物分子界面发生吸附作用。(物理吸附和化学吸附)特点:1.范德华力和氢键力2.具有热力学平衡3.根据胶接功可计算胶接强度4.润湿影响胶接强度第三章胶粘剂偶极力:极性分子间的引力,即偶极距间的相互作用力。式中:——偶极矩R——距离;T——绝对温度K——波尔兹曼常数诱导偶极力:由于受到极性分子电场的作用而产生的。式中:——分子极化率;——偶极矩(永久,诱导)在范氏力中起主要作用范德华力色散力:非极性分子间的作用力。式中:——分子电离能第三章胶粘剂吸附理论吸附理论认为胶接过程分两个阶段第一阶段:胶粘剂分子通过布朗运动,向胶接物体表明移动扩散,使二者的极性基团或分子链段互相靠近。第二阶段:吸附力产生。作用能E如下第三章胶粘剂试中:

--分子偶极矩;I--分子电离能;R--分子间距离

--极化率;k--波耳兹蔓常量;T--热力学温度出处:HofrichterCH.Ind.Eng.Chem,1948,40:329物质的极性有利于获得高胶接强度,但过高会妨碍湿润过程的进行结论胶粘剂与被胶接材料表面间的距离是产生胶接力的必要条件胶接体系内分子接触区(界面)的稠密程度是决定胶接强度的主要因素胶粘剂湿润被胶接材料的表面产生物理吸附必要非充分条件高的胶接强度H2O第三章胶粘剂吸附理论吸附理论的缺陷:1.解释不了胶粘剂与被胶粘物之间的胶接力大于胶粘剂本身的强度。2.解释不了胶接强度大小与分子间的分离速度关系。3.解释不了对于高分子化合物极性过大,反而胶接强度降低。4.解释不了水的影响。第三章胶粘剂静电理论该理论认为:在胶接接头中存在双电层,胶接力来自双电层的静电引力。胶接功等于电容器瞬间放电的能量,计算公式如下:WA--胶接功;Q--电荷表面密度;h--放电距离;ε--介质的介电常数前苏联:McbainJW.JPhysChem,1926,30:114第三章胶粘剂将被胶接材料和固化的胶粘剂层理想化为电容器,即在胶接接头中存在双电层,胶接力主要来自双电层的静电引力。静电引力的产生是相1电荷场相2电荷场相互作用的结果。成功地解释了粘附功与剥离速度有关的实验事实静电引力(<0.04MPa)对胶接强度的贡献可忽略不计无法解释用炭黑作填料的胶粘剂及导电胶的胶接现象无法解释由两种以上互溶高聚物构成的胶接体系

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