现代精细化工生产技术 课件 模块5-9 食品添加剂- 香精香料

模块五食品添加剂现代精细化工生产技术素质目标了解日用化学品对于社会的重要意义。培养科学、严谨的学习态度。培养学生的创新能力。知识目标掌握食品添加剂的定义、分类、特点和使用要求；理解防腐剂、增稠剂、着色剂、抗氧化剂、乳化剂等的作用机理和使用方法。能力目标掌握各类食品添加剂的合成工艺路线和应用范围；掌握操作技术要点、产品分析检测方法。课程目标目录Catalogue01项目一概述02项目二食品防腐剂03项目三食品增稠剂04项目四

食品着色剂05项目五食品抗氧化剂项目六食品乳化剂项目七其他类型的食品添加剂0607概述PART01.定义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合成或者天然物质（《中华人民共和国食品卫生法》（试行）第43条）。食品添加剂定义诱人的食色要求基本要求经严格的毒理鉴定，保证在规定使用范围内对人体无害有严格的质量标准；其有害物质不得超过允许限量进入人体后，能参与人体正常代谢用量小、效果明显，能提高食品的商品质量和内在质量使用安全方便，价格低廉，来源广泛，便于储运管理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不得使用食品添加剂掩盖食品的缺陷或作为伪造的手段未经卫生部允许，婴儿及儿童食品不得加入食品添加剂使用的法律标准《中华人民共和国国家标准—食品卫生法》（GB2707~2763-81）《中华人民共和国国家标准—食品添加剂》（GB1886~1909-80）《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-81）《中华人民共和国食品卫生法》《食品添加剂卫生管理办法》《食品安全毒理学评价程序（试行）》相关概念半数致死量（LD50，mg/kg）使一群被试验动物的一半中毒死亡所需要的投药剂量最大无作用量（MNL，mg/kg）

长期摄入仍无任何中毒现象的每日最大摄入剂量人体每日允许摄入量（ADI，mg/kg）

MNL/100每人每日允许摄入总量（A，mg/人）

ADL×人均体重含某种食品添加剂的各种食品的每日摄食量（C）某种食品含某种食品添加剂的最高允许量（D）某种食品添加剂在某种食品中的最大使用量（E）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。评价食品添加剂的毒性（或安全性），首要标准是ADI值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值相关概念LD50值与毒性分级和对人的毒性对照几种物质的LD50值毒性程度极大大中小极小基本无害LD50(大鼠经口)(mg/kg)<11~5051~500501~50005001~15000>15000对人致死推断量约50mg5~10g20~30g200~300g500g>500g物质名称氰化钾杀虫剂敌敌畏药物阿司匹林化学品乙醇食品抗氧剂BHA防腐剂苯甲酸钠尼泊金丙酯山梨酸LD50值(mg/kg体重)250~70500~10006000~800029002700>800010500相关概念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)人群膳食调查各种食品日平均摄入量（C)各种食品中最大使用量（E’）每种食品中最高允许量(D)每种食品的使用标准（E）毒理学评价的一般程序按来源和生产方法分化学合成添加剂—通过化学反应合成的食品添加剂。天然食品添加剂—直接来自植物、动物、微生物和通过生物化学方法而获得的。按食品添加剂的主要功能分防腐剂、抗氧剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝固剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、乳化剂、品质改良剂、抗结块剂、香料、营养改良剂、作色剂及其它（GB2760-86）。分类

特点品种繁多，销售量大变化迅速，日新月异分类及特点食品防腐剂PART02.防腐剂

具有抗菌作用，能有效地杀死微生物或抑制微生物增殖，防止食品在生产、运输、贮藏和销售等过程中腐败变质的物质。有人将只能抑制微生物生长而没有完全将它们杀灭的叫防腐剂；将杀灭微生物的叫杀菌剂；能防止食品霉变的叫防霉剂。苯甲酸及其盐性质和用途俗称安息香酸，无色或白色晶体，熔点122℃，沸点249℃，在100℃时升华，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等溶剂。可与人体内氨基乙酸结合生成马尿酸，从尿中排出，没有积蓄作用。优点：成本低、在酸性食品中使用效果较好，并对酵母、霉菌和细菌都有效。缺点：防腐效果受pH值影响大，pH>4时效果明显下降，有不良味道。苯甲酸的溶解度低、使用不方便、实际生产中大多使用其钠盐，即苯甲酸钠，它是一种无臭的粉状固体，常用甜涩味，熔于水和乙醇。在使用过程中，苯甲酸钠可以转化为有效形式苯甲酸。

技术路线:

工艺流程:甲苯氧化甲苯、萘酸钴、空气氧化塔尾气处理（甲苯吸收）放热反应脱苯将未反应的甲苯分离脱苯塔压缩空气鼓泡蒸馏脱苯中和、脱色、过滤干燥苯甲酸及其盐生产方法苯甲酸及其盐苯甲酸钠生产流程图山梨酸及其钠盐、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。山梨酸及其盐山梨酸又名2，4-已二烯酸，2-丙烯基丙烯酸，是白色结晶，熔点124.52℃，无臭、无味，可溶于乙醇，难溶于水（0.15克/100克水，20℃）。其钾盐水溶性好，且性能稳定，其抑菌作用与山梨酸相同。用山梨酸和碳酸钾在乙醇或者水溶液中，以1：0.5比例进行中和反应即到山梨酸钾。性质和用途山梨酸及其盐生产方法

巴豆醛和乙烯酮法

山梨醛氧化法巴豆醛和丙二酸法山梨酸及其盐巴豆醛和丙酮法山梨酸及其盐巴豆醛和丙二酸法工艺流程对羟基苯甲酸酯性质和用途对羟基苯甲酸酯又称尼泊金酯，是一种无色结晶或白色结晶粉末，无味，无臭。酯基可以是甲、乙、丙、丁、异丙基等。定义防腐效果比苯甲酸及其钠盐好，使用量仅是其1/10，使用范围pH在4-8。缺点：对羟基甲苯酸酯类水溶性较差，常用醇类先溶解后再使用，价格也较贵。主要用于药品和化妆品，也用于啤酒香肠。对羟基苯甲酸酯生产方法目前工业上主要有两种生产对羟基甲苯酸酯的方法，即酯化法和一步法。酯化法技术路线对羟基苯甲酸无水乙醇浓硫酸酯化热滤静置过滤水洗碱洗酸溶脱色热滤3%NaOH溶液5%CH3COOH溶液活性炭冷却结晶过滤水洗离心分离母液去离子水水干燥粉碎产品酯化工艺对羟基苯甲酸酯丙酸及其盐性质和用途作防腐剂用的主要是丙酸钙和丙酸钠。丙酸钙为百色颗粒或粉末，无臭或稍有特异臭，溶于水，不溶于乙醇。丙酸钠易溶于水，徽溶于乙醇，其它性质与丙酸钙相似毒性很低，对霉菌，好气性细菌，革兰阴性菌，尤其是对使面包生成丝状粘质的大肠芽胞杆菌有效，并能防止黄曲霉毒素的产生。国内外广泛用于面包及糕点的防腐无色液体，有刺激气味。沸点140.7℃。能与水混溶。溶于乙醇，氯仿和乙醚丙酸及其盐性质和用途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%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。生产方法丙酸与NaOH，Ca(OH)2反应即可得到丙酸钠、丙酸钙。

乙烯羰基合成法

正丁烷氧化法丙酸及其盐食品增稠剂PART03.增稠剂食品增稠剂又称糊料，是一种能改善商品物理性质，增加食品粘稠性，赋予食品柔滑适口感，且具有稳定乳化状态和悬浮状态作用的物质。食品增稠剂多是具有胶体性质的物质，分子中有许多亲水基团能与水发生水化作用，以分子状态分散于中，形成高粘度的单相均匀分散体系。海藻酸钠

酸凝、酸化法钙凝、酸化法海藻酸钠的生产技术

又名海带胶，具有良好的增稠性、成膜性等，可改善食品结构，提高食品质量，又可降低人体的胆固醇含量、疏通血管、降低血液粘度、软化血管；还可作为食品包装中的可食性薄膜。海藻酸存在于多种棕色海藻中，不溶于水，一般制成海藻酸钠。海藻酸钠为白色或淡黄色粉末，是亲水性高分子化合物，溶于水形成黏稠状胶体凝胶。甲壳素物化性质：白色无定形半透明粉末，不溶于水、有机溶剂和碱，溶于盐酸、硝酸、硫酸等强酸。在酸性条件下可分解成壳聚糖和乙酸。产品性质甲壳素又称甲壳质、几丁质、明角质、壳蛋白、壳多糖。是含氮多糖类物质，多糖类之一，含氮约7%，广泛存在于低等植物及虾、蟹等甲壳类动物的外壳中。除具有增稠作用外，还有医学保健作用，如强化免疫力、无毒性抗癌效果、降低胆固醇、改善消化机能等。化学结构：甲壳素生产方法工业中应用的甲壳素取自甲壳动物的甲壳。甲壳动物的甲壳中含有15%~30%的甲壳素。如虾壳中含15%-30%；蟹壳中含15%-20%；这类资源相当丰富。操作工艺（1）将水洗风干的虾蟹壳用4%～6%盐酸浸泡，使壳内的碳酸钙、磷酸盐等无机盐（约占壳重45%）溶解变软，离心除去。水洗，用10%氢氧化钠溶液脱除蛋白质。水洗后，用1%高锰酸钾氧化漂白除杂质。再次用水洗后，用1%亚硫酸氢钠洗脱残留的锰酸根，用水充分洗涤后，干燥，得到纯净的甲壳素。（2）将水洗风干的虾蟹壳用2mol/L盐酸浸渍以溶解除去碳酸钙，磷酸钙等无机盐，离心分离后用水洗涤，置于Imol/L干酪素碱中于100℃下浸渍12h，并用碱液反复清洗后，于五氧化磷干燥器中真空干燥，得到甲壳素。

淀粉的主要成分是葡萄糖聚合而成的多糖，聚合度在100-30000之间。直链淀粉占10%-20%，支链淀粉占80-90%。淀粉在水中加热到55-60℃形成粘性半透明凝胶或胶体溶液，这个现象称为淀粉的粘化或糊化，其粘性随淀粉支链度增加而增大。明胶明胶动物的皮、骨、软骨、韧带、肌膜等含有的胶原蛋白，是经提纯和初级水解得到的高分子多肽化合物羧甲基纤维素钠（CMC）葡萄糖聚合度为100~200的纤维素衍生物

变性淀粉增稠剂使用注意事项不同来源不同批号产品性能不同使用中注意浓度和温度对其粘度的影响注意pH的影响胶凝速度对凝胶类产品质量的影响多糖之间的协同作用0102030405食品着色剂PART04.食品着色剂以食品着色和改善食品色泽为目的的食品添加剂。按来源可分为：天然色素和合成色素。化学合成色素：颜色鲜艳、着色力强、坚固、性质稳定，但有些色素有致癌作用和诱导染色体变异。天然色素色泽较差。但安全性高、还有一定营养价值和药理作用，且来源丰富。食品着色剂截至1998年底，我国批准允许使用的合成色素有苋菜红、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种合成色素在最大使用限量范围内使用，都是安全的。食品着色剂合成色素有着色泽鲜艳、稳定性较好、宜于调色和复配、价格低的优点，因此，是我国食品、饮料的主要着色剂。β-胡萝卜素

天然黄色素—β胡萝卜素是类胡萝卜素之一，也是桔黄色脂溶性化合物，它是自然界中最普遍存在，也是最稳定的天然色素，许多天然食物中（例如：绿色、蔬莱、甘蔗，胡萝卜，菠莱，木瓜，芒果等）都存在丰富的B—胡萝卜素。β胡萝卜素不仅具有着色功能，还是一种抗氧化剂，具有解毒作用，是维护人体健康不可缺少的营养素。而且在抗癌预防心血管疾病及抗氧化上具有显著的功能。β-胡萝卜素β—胡萝卜素作为一种食用油溶性色素，其本身的颜色因浓度的差异，可涵盖由红色至黄色的所有色系，因此受到食品业相当热烈的欢迎。其非常适合油性产品及蛋白质性产品的开发，如：人造奶油、胶囊、鱼浆炼制品、素食产品、速食面的调色等。而经过微胶囊处理的β—胡萝卜素，可转化为水溶性色素，几乎所有的食品都可应用。另外，β—胡萝卜素在饲料、化妆品等方面有重要用途。应用（1）提取法胡萝卜、辣椒、沙棘、苜蓿、盐藻、蚕沙等天然物中都含有大量的胡萝卜素，可用石油醚等有机溶剂从胡萝卜等天然物中提取。（2）发酵法微生物发酵法(也叫生物合成法)是指利用微生物培养技术，使微生物在其体内合成β-胡萝卜素，然后自微生物体内分离得到β-胡萝卜素的一种方法。常用的微生物菌株有三孢布拉霉菌、红酵母、红假单胞菌、瑞士乳杆菌、球形红杆菌、短杆菌、分枝杆菌、微小杆菌、布拉克须霉菌等。三孢布拉氏霉菌是生产β-胡萝卜素的首选菌株。β-胡萝卜素生产方法β-胡萝卜素苋菜红又称鸡冠花红、蓝光酸性红和食用色素红色2号，分子式C20H11N2Na3O10S3，相对分子质量604.49。苋菜红1．产品性质

苋菜红为红棕色或紫红色颗粒或粉末，无臭，耐光，耐热，对氧化、还原敏感。它微溶于水，0.01%（质量）的水溶液呈品红色；溶于甘油、丙二醇及稀糖浆；稍溶于乙醇和溶纤素；不溶于其他有机溶剂。最大吸收波长520nm±2nm。对柠檬酸、酒石酸等稳定，遇碱则变为暗红色。由于对氧化-还原作用敏感，故不适合于在发酵食品中使用。大白鼠LD50（腹腔注射）大于1000mg/kg，有报道苋菜红可引起大白鼠致癌，但也有报道认为苋菜红无致癌性和致畸性，至今尚无最后定论。美国1976年禁用。苋菜红2．生产方法苋菜红的合成方法一般是以对氨基萘磺酸为原料重氮化生成4-磺基-1-偶氮萘的盐酸盐，然后与R酸钠（2-萘酚-3，6-二磺酸钠）偶合，然后经盐析、精制而得。其合成反应式如图：3．工艺流程胭脂红又名丽春红4R，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。胭脂红合成色素结构式柠檬黄

柠檬黄为橙黄色粉末，无臭，0.1%水溶液呈黄色，不溶于油脂。耐酸性、耐光性、耐盐性均好，耐氧化性较差，遇碱稍为变红，还原时褪色。大白鼠经口LD50>2000毫克/千克。柠檬黄是3-羧基-5-羟基-1-（对-磺苯基）-4-（对-磺苯基偶氮）-邻氮茂的三钠盐，亦属于单偶氮色素。

为蓝色均匀粉末，无臭，0.05%水溶液为深蓝色，溶解度较低，21℃水中溶解度为1.1%，不溶于油脂。稳定性较差，对热、光、酸、碱、氧化、还原都很敏感，还原时褪色，但染着力好。大白鼠经口LD502000mg/kg。很少单独使用，多与其他色素混合使用。靛蓝又叫酸性靛蓝，磺化靛蓝，食品蓝，是5,5’-靛蓝二磺酸的二钠盐属于靛类色素结构式如图。赤藓红又叫樱桃红，或称为2,4,5,7-四碘荧光素，由荧光素经碘化而成，赤藓红为红到红褐色颗粒或粉末，无臭，易溶于水，0.1%水溶液为微带蓝色的红色，不溶于油脂。染着性、耐热性、耐碱性、耐氧化还原及耐细菌性均好，但耐酸性与耐光性差，因而不宜用于酸性强的清凉饮料和水果糖着色，比较适合于需高温烘烤的糕点类等的着色，一般用量为五万分之一到十万分之一。樱桃红的安全性较高，ADI为0～2.5mg/kg。亮蓝亮蓝又叫酸性蓝，属于三苯代甲烷类色素。亮蓝为具有金属光泽的红紫色粉末，溶于水呈蓝色，可溶于甘油及乙醇，21℃时在水中的溶解度为18.7%，耐光性、耐酸性均好。适用于糕点，糖果、清闵饮料及豆酱等的着色，用量5～10ppm左右，使用时可以单独或与其它色素配合成黑色、小豆色、巧克力色等应用。本品安全性较高，无致癌性，ADI为12.5毫克／千克。亮蓝色淀色淀是指将水溶性色素吸附到不溶性的基质上而得到的一种水不溶性色素。常用的基质有氧化铝，二氧化钛，硫酸钡，氧化钾，滑石，碳酸钙，目前主要使用的是铝色淀。色淀的优点是可以代替油溶性色素，主要用于油基性食品，它可在油相中均匀分散，可在干燥下并入食品。稳定性提高，耐光，耐热，耐盐。我国1988年批准使用，可用于各类粉状食品，糖果，糕点，甜点包衣，油脂食品，口香糖（不染口腔），药剂，药片，化妆品，玩具等。食品抗氧化剂PART05.抗氧化剂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油溶性抗氧化剂水溶性抗氧化剂

按其来源可分为天然抗氧化剂合成抗氧化剂油溶性抗氧化剂水溶性抗氧化剂L-抗坏血酸（维生素C）及其钠盐异抗坏血酸及其钠盐

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）抗氧化剂的分类抗氧化剂借助于还原反应，降低食品内部及其周围的氧含量。例如，有些抗氧化剂本身极容易被氧化，它可以使空气中的氧首先与抗氧化剂作用，最终保护了食品。抗氧化剂可以放出氢离子，使油脂在自动氧化过程中所产生的过氧化物分解，而难以形成醛，酮，酸等氧化产物。抗氧化剂可能与所产生的过氧化物结合，将油脂在自动氧化过程中的链锁反应中断，使氧化过程难以进行。抗氧化剂只能阻止氧化作用，延缓食品开始败坏的时间，而不能改变已经变坏的后果，所以，抗氧化剂必须在油脂开始氧化之前使用。抗氧化剂的作用机理白色或微黄色结晶状粉末，熔点48～63℃，沸点264～270℃，是3-BHA和2-BHA的混合物。略有气味，溶于乙醇及多种油脂中，不溶于水。3-BHA的抗氧化能力比2-BHA强1．5～2倍，将两者混合使用，有一定的协同作用，可以提高其抗氧化效果，用于油脂、油炸食品、干鱼制品、饼干、干制食品、罐头及腌肉等。丁基羟基茴香醚（BHA）异构体BHA可以用对羟基苯甲醚与叔丁醇在80℃，磷酸或硫酸为催化剂，催化反应制得丁基羟基茴香醚（BHA）生产方法没食子酸丙酯（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。合成反应式天然抗氧化剂茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称。茶多酚结构式茶多酚的抗氧化性能是维生素E的10倍以上，丁基羟基茴香醚的数倍。主要成分为儿茶素对人体无毒。用于油脂、火腿、糕点馅、茶叶中，绿茶的茶多酚最高茶多酚还有很强的医疗保健作用：抑制肿瘤、降低血压、降低血糖。茶多酚茶多酚茶多酚生产工艺有机溶剂提取茶多酚生产技术茶多酚茶多酚生产工艺离子沉淀提取茶多酚生产技术废水浸取过滤滤液沉淀过滤酸化脱色萃取浓缩干燥

L-抗坏血酸及其钠盐L-抗坏血酸，即维生素C，它有两种构体，L-VC和异L-VC，化学结构式为：天然维生素E有α、β、γ、δ等种同分异构体。作为抗氧化剂使用的天然维生素E正是由多种同分异构体组成的混合物，也称生育酚混合浓缩物，是目前国际上唯一大量生产的天然抗氧化剂，它的热稳定性高，在220℃加热3小时，仅消失50%，特别是天然的a-生育酚比合成的生育酚的热稳定性还高。维生素E结构通式食品乳化剂PART06.典型的物化性质是表面活性和乳化增溶性，分子中具有亲水和亲油基团，其乳化能力与分子的亲水亲油能力有关。HLB值越大，其亲水作用越大；相反则亲油性越大。食品乳化剂的定义及作用机理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食品乳化剂，是食品工业中用量最大的添加剂，约占食品添加剂总量的二分之一。定义食品乳化剂的定义及作用机理乳化剂是指具有表面活性，能够促进或稳定乳状液的食品添加剂。乳化剂在食品体系中可以控制脂肪球滴聚集，增加乳状液稳定性；在焙烤食品中可减少淀粉的老化趋势；与面筋蛋白相互作用强化面团特性；乳化剂具有控制脂肪结晶，改善以脂类为基质的产品的稠度等多种功用。据统计，全世界每年耗用的食品乳化剂有25万吨，其中甘油酯占2/3～3/4。而在甘油酯中，其衍生物约占20%，其中聚甘油酯用量最大。蔗糖酯是性能优良的食用乳化剂，但价格稍高。大豆磷脂不仅是常用的食用乳化剂还兼有保健作用。我国过去基本上只有单甘酯一个品种，经过多年发展，现在几乎所有的品种都有。乳化剂和增稠剂等多种添加剂复配的乳化稳定剂，已成为乳化剂发展的重要方向之一。

⑴离子型乳化剂⑵非离子型乳化剂食品乳化剂的分类1．按其离子性可分为两类此类乳化剂品种较少，主要有硬脂酰乳酸钠、磷脂和改性磷脂以及一些离子性高分子，如黄原胶、羧甲基纤维素等。大多数食用乳化剂均属此类，如甘油酯类、山梨醇酯类、木糖醇酯类、蔗糖酯类和丙二醇酯类等。食品乳化剂的分类2．按分子量大小可分为两类⑴小分子乳化剂：常见的乳化剂均属此类，如各种脂肪酸酯类乳化剂。⑵高分子乳化剂：主要是一些高分子胶类，如纤维素醚、海藻酸丙二醇酯、淀粉丙二醇酯等。有些物质从结构上并不同时存在通常意义上的亲水基和亲油基，但在油水分散体系中，一部分保持亲水结构，另一部分形成亲油结构，形成功能意义上的表面活性剂，如多糖类高分子物质（羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、海藻酸钠等）。食品乳化剂的分类3.按亲油亲水性还可以分为两类⑴油包水类乳化剂：一般指亲油亲水平衡值（HLB值）在3～6之间的乳化剂，如脂肪酸甘油脂类乳化剂、山梨醇酯类乳化剂等。⑵水包油类乳化剂：一般指HLB值9以上的乳化剂，如低酯化度的蔗糖酯、吐温系列乳化剂、聚甘油酯类乳化剂等。乳化剂的生产技术（一）大豆磷脂又称大豆卵磷脂，简称磷脂，为淡黄色、褐色透明或半透明黏稠物质。主要成分是卵磷脂(24%)、脑磷脂(25%)和肌醇磷脂(33%)，此外尚含有35%～40%的油（现在国内已研制生产出含油极少、无异臭的淡黄色粉状或粒状产品）。乳化剂的生产技术（二）山梨糖醇酐单油酸酯山梨糖醇酐单油酸酯)又称乳化剂S-80、司本-80(斯盘-80，Span-80)。分子式C24H44O6，相对分子质量428。物化性质：棕色油状或粘稠体，可分散于水中，溶于苯等多种有机溶剂。属于非离子型表面活性剂，是水/油型乳化剂，可与乳化剂S-60、T-60、T-80拼混使用，具有优良的乳化、分散和润湿性能。HLB值4.3。小鼠口服LD50≥l0g/kg体重。乳化剂的生产技术（三）其他食品添加剂蔗糖脂肪酸酯:

也称脂肪酸蔗糖酯，简称SE。其结构式为：

它是一种性能优良高效而安全的乳化剂，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。其他类型食品添加剂PART07.咸味剂、甜味剂、酸味剂、鲜味剂和辛辣剂主要包括调味剂调味剂用来增进食品对味觉的刺激，使食品更加美味爽口，促进消化液的分泌和增进食欲而加入的食品添加剂。有些调味剂还有一定的营养价值和药理作用。定义【小知识】舌头是味觉的主体，其不同部分对味觉分别有不同的敏感性。如舌尖对甜味最敏感；舌尖和边缘对咸味敏感；腮的两侧对酸味敏感；根部对苦味敏感。酸味剂以赋于食品酸味为目的的食品添加剂常用的酸味剂有：磷酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸和酒石酸等。实际上，酸味剂除了有提高酸度、改善食品风味，促进消化吸收的作用外，兼有抑菌、护色、缓冲、凝聚和发酵等作用。酸味剂柠檬酸2（C6H10O5)n+2nO2→2nC6H8O7H2O

又名枸橼酸，化学名称3－羟基－3－羧基戊二酸，有无水物和一水合物两种。酸味剂总耗量的2/3。天然柠檬酸存在于柠檬、柚子、柑橘等水果中，亦可以化学合成和发酵法生产。生产方法（发酵法）淀粉、糖蜜等→发酵→提取→产品甜味剂按其营养性分为:营养性甜味剂和非营养性甜味剂。前者有蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、木糖醇、麦牙糖醇等；后者有甜叶菊、甜蜜素、糖精等按来源可分为:天然甜味剂和合成甜味剂。以赋于食品甜味为目的的食品添加剂。定义甜味剂甜叶菊甙（苷）为甜叶菊中含的一种强甜味成分，是一种含二萜烯的糖苷。甜度约为蔗糖的300倍。但甜叶菊甙的口感差，有甘草味，浓度高时有苦味，因此往往与蔗糖、果糖、葡萄糖等混用，并与柠檬酸、苹果酸等合用以减弱苦为或通过果糖基转移酶或α-葡萄糖基转移酶使之改变结构而矫正其缺点。国外曾对其作过大量的毒性实验，均未显示毒性作用。而在食用时间较长的国家，如巴拉圭对本品有100年食用史，日本也使用达15年以上，未见不良副作用报道。此外，可由甘草、罗汉果、索马甜、非洲竹竿等中可提取天然甜味剂。甜味剂甜叶菊甙（苷）甜叶菊苷的生产工艺流程(水萃取法）

甜味剂阿斯巴甜又称天冬甜素、天门冬酰苯丙氨酸甲酯，俗称甜味素，化学名称N-L-α-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯（α-APM）。是一种二肽化合物，为白色晶体粉末，微溶于水和乙醇，在水中不稳定易分解而失去甜味。温度过高时，则发生环化而失去甜味，用于食品时其加工温度不能超过200℃。物化性质：白色结晶性粉末，无臭，有强甜味，甜味纯正。熔点246-247℃（分解），不适用于高温烘焙的食品。在强酸性水溶液中可水解产生单体氨基酸，在中性碱性条件下可环化成二酮哌嗪。与蔗糖或其他甜味剂混合使用有协同效应。热值低，安全无害，无龋齿作用。甜味剂阿斯巴甜甜味素是一种新型低热、稳定性较好、安全性高、味道纯正、营养型的甜味剂，有强烈甜味，且甜味与砂糖相似，甜度为蔗糖的100～200倍，是糖尿病、高血压、肥胖症和心血管病患者的低糖、低热量保健食品的理想甜味剂，可用于糖果、面包、水果、罐头和特种饮料。甜味剂糖精和糖精钠化学名：邻磺酰苯甲酰亚胺是世界各国广泛使用的一种人工合成甜味剂，价格低廉，甜度大，其甜度相当于蔗糖的300~500倍，由于糖精在水中的溶解度低，故我国添加剂标准中规定使用其钠盐（糖精钠），量大时呈现苦味。一般认为糖精纳在体内不被分解，不被利用，大部分从尿排出而不损害肾功能。不改变体内酶系统的活性。全世界广泛使用糖精数十年，尚未发现对人体的毒害作用。甜味剂乙酰磺胺酸钾本品对光、热（225℃）均稳定，甜感持续时间长，味感优于糖精钠，吸收后迅速从尿中排除，不在体内蓄积，与天门冬氨酰甲酯1：1合用，有明显的增效作用。属于天然甜味剂，其甜味与蔗糖近似，多系低热能的甜味剂。品种很多，如山梨醇、木糖醇、甘露醇和麦芽糖醇等，有的存在于天然食品中，多数的通过将相应的糖氢化所得。而其前体物则来自天然食品。由于糖醇类甜味剂升血糖指数低，也不产酸，故多用做糖尿病、肥胖病患者的甜味剂和具有防止龋齿的作用。该类物质多数具有一定的吸水性，对改善脱水食品复水性、控制结晶、降低水分活性均有一定的作用。但由于糖醇的吸收率较低，尤其是木糖醇，在大量食用时有一定的导致腹泻的能力。糖醇类甜味剂鲜味剂能增强食品风味，使之呈鲜味感的一种物质具有增味的物质有：氨基酸、核苷酸、酰胺等。常用的有：L－谷氨酸钠和5`-肌苷酸钠等。L－谷氨酸钠的性质及用途无色或白色结晶粉末，具有强烈的肉类鲜味,不溶于乙醇，溶于水。无吸湿性，在150℃度时失去结晶水，210℃时发生吡咯烷酮化，生成焦谷氨酸，270℃左右时分解，在PH为5以下的酸性条件下，加热易生成焦谷氨酸。呈味剂、风味增强剂鲜味剂L－谷氨酸是用于各种食品的添加剂，用量在0.01～0.2％，ADI为0～120mg/kg。鲜味剂葡萄糖转变成谷氨酸：2C6H12O6+2NH3+3O2→C5H9O4N＋2CO2+6H2O氮源：硫酸铵、氯化铵、氨水、尿素、液氮等谷氨酸发酵的原料处理及培养基淀粉和糊精先水解成葡萄糖谷氨酸提取、脱色浓缩、结晶发酵谷氨酸生产方法应用：酶制剂已经广泛应用于食品加工生产中，我国已经生产的用于食品工业的酶有12种，如淀粉酶。用酶法生产葡萄糖、饴糖、可溶性淀粉、糊精等要使用各种淀粉酶；酶法制造蛋白饲料、软化肉制品（嫩肉粉）等要使用蛋白酶；水果蔬菜加工中，如果汁澄清、罐头防浊通常使用果胶酶；在生产啤酒时要使用各种不同的酶，如淀粉酶、蛋白酶、普鲁兰酶、β葡聚糖酶、α乙酰脱羧酶、维素酶等（延伸阅读）。分类：国际生化联合会将酶分为六大类：氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类、合成酶类。食品酶制剂从生物中提取的具有生物催化能力的物质，辅以其他成分，用于加速食品加工过程和提高食品质量的助剂，称为酶制剂，也叫“生物催化剂”。定义谢谢大家现代精细化工生产技术模块六农药现代精细化工生产技术素质目标了解农药对于国民的重要意义，培养学生科学、认真、严谨的学习态度，培养学生的社会责任感和使命感。知识目标了解农药的概念、毒性、使用管理等一般性知识，理解杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂的主要分类及作用方式。掌握典型农药品种的合成原理、生产工艺，学会农药的各种施用方法及注意事项。能力目标能根据灭杀对象选择适宜的农药品种；学会典型杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂的制备技术，并能够应用相关分析仪器检测农药合量、熔点等指标。课程目标目录Catalogue0102030405农药概述杀虫剂杀菌剂除草剂植物生长调节剂农药概述PART01.定义防治农作物病虫害和草害的药剂，即农药。能够防治危害农、林、牧业及其它产品和环境卫生等方面的昆虫、螨、病菌、杂草、鼠和鸟兽等有害生物的药剂。化学农药人工合成类似植物生长素的活性物质，用于控制植物的生长发育及其他生命活动，如促进植物细胞的生长、分裂，植物的生根、发芽、开花及结果，以提高作物产量和质量。植物营养剂或生长调节剂分类按来源分矿物农药（无机化合物）、生物农药（微生物、植物、动物）、化学合成农药（有机合成化合物）按作用方式分胃毒性、触杀性、内吸性、熏蒸性、特异性按主要防止对象分杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀鼠剂、杀软体动物剂、除草剂、植物生长剂按化合物类型分有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类等农药在国民经济中的作用作物实际产量潜在产量损失量虫害病害草害合计麦265.5355.117.833.134.585.6稻232.0438.812.739.446.7200玉米218.5339.544.032.744.3121其他245.1338.121.029.941.993马铃薯270.8400.023.888.016.5129.2世界粮食作物的产量及病虫害损失量（单位：100万吨）不同农药剂型及作用提高农药效果改善性能降低毒性稳定质量节省农药的用量便于使用

粉剂

可湿性粉剂乳剂胶体剂颗粒剂农药的发展趋势大力研究、开发、生产和使用对人畜毒性小、对环境友好、对病虫害不易产生抗药性的农药新品种、控制和限制病虫危害，保护生态环境促进农业可持续发展，是农药发展的方向1、生物农药杀虫单一、用量少、毒性小、效率高、易分解2、昆虫调节剂新一代高效低毒3、磺酰脲类除草剂超高效、低毒、低用量农药的常规施用方法01喷粉法02喷雾法03毒饵法04种子处理法05土壤处理法06熏蒸法、熏烟法、烟雾法07施粒法08飞机施药法等杀虫剂PART02.杀虫剂主要类别1、有机氯杀虫剂品种：滴滴涕、六六六、敌稗、敌氏剂等。特点：高效、高毒、高残留、破坏生态平衡，已全面禁止DDT六六六丙体六六六品种多，解决了抗药性问题、药效高。作用方式：内吸式。无积累，能被植物分解。作用机理破坏生物体内各种功能酶的结构。杀虫剂主要类别2、有机磷杀虫剂二硫代磷酸酯类氨基磷酸酯类含硫磷化合物硫代磷酸酯类磷酸酯类杀虫剂主要类别2、有机磷杀虫剂（1）磷酸酯类

（2）硫代磷酸酯类杀虫剂主要类别2、有机磷杀虫剂（3）二硫代磷酸酯类（4）氨基磷酸酯类甲胺磷乙酰甲胺磷杀虫高效，作用快，选择性好，易分解，积累少，抗药性小杀虫剂主要类别3、有机氮(氨基甲酸酯)类杀虫剂从产自西非的毒扁豆碱提取的毒性成分是一种氨基甲酸酯，称为毒扁豆碱。1930年英格哈特发现毒扁豆碱及其类似物具有抑制胆碱酯酶的作用。从50年代后期开始，人们陆续开发了一系列具有N-甲基的氨基甲酸酯类杀虫剂。杀虫剂主要类别选择性强对咀嚼式害虫，例如棉红铃虫等具有特效。氨基甲酸酯的特点3、有机氮(氨基甲酸酯)类杀虫剂杀虫谱广甲萘威和克百威均能防治上百种害虫，又如速来威、灭多威和丁硫克百威等，还有一定的内吸性，且不伤害天敌可提高药效拟除虫菊酯的增效剂亦可用于氨基甲酸酯类杀虫剂的增效低毒母体化合物毒性较高，成品易水解结构简单一种中间体或一套设备能生产多种产品生产设备亦具有通用性。杀虫剂主要类别3、有机氮(氨基甲酸酯)类杀虫剂氨基甲酸芳酯杀虫剂氨基甲酸肟酯杀虫剂涕灭威砜杀威氨基甲酸杂环酯类杀虫剂杀虫剂主要类别3、有机氮(氨基甲酸酯)类杀虫剂作用：抑制昆虫神经（1）除虫菊击倒病虫害最强（2）胺菊酯杀虫剂主要类别4、拟除虫菊酯杀虫剂主要类别4、拟除虫菊酯（3）溴氰菊酯一种触杀、胃杀、作用力强的高效杀虫剂杀虫剂主要类别4、拟除虫菊酯非经典结构的拟除虫菊酯进一步改变结构，合成各种结构上与上述品种差异较大的新产品，同样具有优良的杀虫功效和低毒的性质，也称拟除虫菊酯。

氰戊菊酯杀虫剂主要类别4、拟除虫菊酯氟氰菊酯氟胺氰菊酯甲氰菊酯杀虫剂主要类别4、拟除虫菊酯（4）戊氰菊酯高效、广谱型杀虫剂烃菊酯MTI-800醚菊酯MTI-500生物杀虫剂微生物杀虫剂种类很多，已发现的有2000多种，按照微生物的分类可分为细菌、真菌、病毒、原生动物和线虫等。国内研究开发应用并形成商品化产品的主要有细菌类杀虫剂、真菌类杀虫剂、病毒类杀虫剂和抗生素类杀虫剂。分类：苏云金杆菌、昆虫病毒、植物浸提液3大类具有取材方便，成本低廉、控制期长，高效、经济、安全、无污染，与环境高度相容等特点，是当前生产无公害绿色蔬菜生产的最佳农药选择。杀菌剂PART03.定义菌是一种微生物，它包括真菌、细菌和病菌。近年来在调查中发现，当前农业生产中菌害比虫害要严重的多，经济作物的病害比粮食作物更为严重。由此杀菌剂的研究和生产是十分迫切的任务。指对病原菌起抑菌或杀菌作用，防治农作物病害的药剂。杀菌剂分类可分为保护性杀菌剂、治疗性杀菌剂和铲除性杀菌剂。可分为内吸性和非内吸性杀菌剂。按其作用效果按它渗入植物体内和传导到其它部位的性能破坏菌的蛋白质或细胞壁合成破坏菌的能量代谢或是核酸代谢作用原理分类二硫代氨基甲酸盐（酯）类有机氯杀菌剂酰胺类杀菌剂酰亚胺类杀菌剂苯并咪唑类杀菌剂按化合物结构分类0203040501可防治白菜、黄瓜霜霉病，番茄炭疽病，马铃薯晚疫病，葡萄白腐病、黑斑病，苹果、梨黑星病等。制剂有80%可湿性粉剂。能阻止微生物发育。代森钠代森锌（Mn，代森锰）二硫代氨基甲酸盐（酯）类杀菌剂分类

稻瘟酞百菌清有机氯杀菌剂分类萎锈灵

酰胺类杀菌剂酰亚胺类杀菌剂灭菌丹（也可归为含硫杀菌剂）萎锈灵分类代表产品：多菌灵另有：硫脲甲酸酯类杀菌剂、1,3-二硫-2-亚戊环基丙二酸二异丙酯类杀菌剂苯并咪唑类杀菌剂分类灭菌丹的生产技术特性：广谱保护性杀菌剂。淡黄色粉末。对人畜低毒，对人粘膜有刺激性，对鱼有毒，对植物生长发育有刺激作用。主要剂型：50%可湿性粉剂防治对象：对多种蔬菜霜霉病、叶斑病等有良好的预防和保护作用可用于防治蕃茄煤污病（霜霉病）灭菌丹的生产技术（1）成环缩合（2）氨解反应原理典型的双烯合成反应酸酐的氨解灭菌丹的生产技术（3）三氯甲基次硫酰氯的制备将配好的2%盐酸和计量的二硫化碳混合，搅拌通氯，控制氯气的流量，使其反应温度维持在26℃左右，并控制反应尾气的正常吸收和处理，一般需30h左右。最后静置分离出三氯硫氯甲烷，经水洗后供合成灭菌丹用。将4.5%的碱液计量加入缩合反应锅中，降温至-4℃，在激烈搅拌下投入过量的邻苯二甲酰亚胺溶液后，均匀滴加一定量的三氯硫氯甲烷，温度控制在-2℃左右，反应终点pH=8，最后缩合物经离心分离，水洗，气流干燥等后处理，制得灭菌丹。（4）灭菌丹的合成反应原理生物杀菌剂微生物杀菌剂的主要品种多采用发酵法生产微生物杀菌剂和植物杀菌剂的总称。生物杀菌剂（1）井岗霉素（2）多抗霉素（3）灭瘟素（4）春雷霉素（5）

链霉素（6）中生霉素等

除草剂PART04.生物杀菌剂能有选择性地除去杂草的化学药剂除草剂按作用范围：非选择性、选择性按作用方式：触杀型和内吸型按化学结构：苯氧羧酸类、酰胺类和均三氮苯类、取代脲类、酚及醚类、氨基甲酸酯及硫代氨基甲酸酯类、其它类分类除草剂的作用机理阻碍光合作用破坏吸收和能量代谢作用抑制蛋白质、核酸等物质合成的作用干扰植物激素的作用阻碍营养物质的输送作用0203040501除草剂的常见类型0105040302按化合物结构分苯氧羧酸类磺酰脲类酚及醚类均三氮苯类其他类（二硝基苯胺、脲类、酰胺类）除草剂的常见类型除草剂的常见类型（1）苯氧羧酸类

α-C上带有苯氧代基的羧酸类除草剂。杀草谱较广，主要用于防治一年生、多年生阔叶杂草及莎草科杂草，叶面喷雾，出苗前土壤处理时也可防治杂草及多年生杂草种子繁殖的幼芽期杂草，广泛用于水稻、玉米、小麦、大麦、甘蔗、苜蓿等农田及饲料牧草场、草坪、公路、铁路、机场、仓库及水域，用量0.2~1.5千克/公顷。除草剂的常见类型（2）磺酰脲类用量小、50g/公顷、选择性高，对哺乳动物毒性小。如氯磺隆（用于麦类）：噻磺隆、吡嘧磺隆、氯磺隆、甲磺隆、苯磺隆等。活性最高、用量最低的一类除草剂。低毒、活性高，用量少，广谱，选择性强。高效低毒，市场份额最大

除草剂的常见类型（3）酚及醚类（用于阔叶杂草）除草醚（用于水稻）草枯醚氟甲消草醚除草剂的常见类型（4）均三氮苯类代表品种：环嗪酮嗪草酮西玛津莠去津氰草津西草净结构通式西草净除草剂的常见类型（5）其他类（二硝基苯胺类、脲类、酰胺类等）敌草降（脲类）氟乐灵（二硝基苯胺类）敌稗（酰胺类）除草剂的常见类型典型除草剂的生产

品名：西玛津（西玛嗪）性能：内吸根传、防除一年生杂草,三氮苯类。对人、畜毒性小，无刺激性。根系是主要吸收部位，叶片几乎不吸收。对根和种子无毒。残效期较长。应用：玉米、高梁、甘蔗、果园、橡胶园、茶园及野牛草草坪等。低用量时可用于烟草、蚕豆、豌豆地除草。高剂量）作灭生性除草剂施用。用于公路、铁路、边防等地，也可用于池塘等防治水下植物和藻类。在干旱地区不易分解，有的隔年对敏感植物仍有毒害。除草剂的常见类型合成原理除草剂的常见类型工艺方法（水法和溶剂法）植物生长调节剂PART05.植物生长调节剂人工合成、类似植物生长素的活性物质，用于控制植物的生长发育及其他生命活动。定义五类植物激素0102030405生长素赤霉素细胞分裂素脱落酸乙烯植物生长调节剂生长素发现最早，在植物中分布最普遍，吲哚乙酸在高等植物体内最为常见。根、茎、叶、花、种子中都含有它。生长旺盛的器官含量最多，这些部位也是生长素合成的地方。主要起以下作用：（1）促进细胞的伸长，这对茎和根的伸长起重要作用；（2）刺激根的产生；（3）促进果实的生长，防止果实脱落。植物生长调节剂赤霉素广泛分布。如幼芽、正扩展的叶片、幼果中。主要作用：促进细胞纵向生长，在茎的伸长中起重要作用。一些矮生玉米、矮生豌豆植株矮小，和缺少赤霉素有关。赤霉素可能是引起开花的激素组成部分。植物生长调节剂细胞分裂素存在于细胞分裂旺盛的器官，茎尖、幼果、正发育的种子和根尖。既能促进细胞的分裂，也能促使细胞扩大，和芽的分化也有密切关系。组织培养中一些不能分化出芽的组织和器官，常在加入细胞分裂素后能分化出芽，它还能解除受生长素抑制的侧芽的生长，还有防止衰老的作用。植物生长调节剂脱落酸

植物体内促进叶子脱落并促进休眠的物质。促进器官衰老、脱落和休眠。在正常生长的叶子、果实、种子、块茎中也含有脱落酸，但含量较少。脱落酸还和植物的抗旱性有关，沙漠干旱地区植物的叶中常含有较多的脱落酸，它可促使气孔关闭，减少水分蒸腾，提高植物的抗旱能力。植物生长调节剂乙烯果实成熟时或花将衰败时常产生大量乙烯。乙烯可抑制细胞伸长而使细胞横向生长，这样茎便不至于长得细长。它能提高细胞膜的通透性，加速果实的呼吸，促使其成熟，也可引起果实与叶子脱落。是一种气体，使用不便，常使用能释放乙烯的一种液体乙烯利。植物激素有促进与抑制两方面的作用，生长素、赤霉素、细胞分裂素主要起促进作用，而脱落酸、乙烯主要起抑制作用。植物生长调节剂吲哚丁酸(IBA)，萘乙酸(NAA)，2,4-D（2,4一二氯苯氧乙酸）。它们比植物体内的吲哚乙酸（IAA）具有更强的活性。在低浓度时，对植物生长有促进作用，浓度高时则抑制生长。如2,4一D，浓度高时，强烈抑制植物的生长，甚至引起植物死亡，因此又用于除去农田杂草。人工合成许多种植物生长调节物质，常用的有具生长素性质的物质与抑制生长作用的物质。矮壮素、三碘苯甲酸（TIBA）等。抑制植物枝条的生长，可使植物矮壮，或芽不能萌动而处于休眠。1.生长素类物质2.生长抑制剂植物生长调节剂人工合成的植物生长调节剂芳基脂肪酸3-吲哚乙酸1-萘乙酸脂肪酸及环烷酸：赤霉素卤代苯氧脂肪酸类：增产灵季铵盐类：矮壮素其它类：乙烯利，青鲜素植物生长调节剂用于小麦、玉米、棉花、烟草和西红柿、果树和各种块根作物，抗倒伏，促进作物生长，使作物变矮变粗变绿，耐旱、涝，增产10～20%。生产方法：矮壮素植物生长调节剂1-萘乙酸刺激植物生长，促进植物生根开花，促使早熟、增产，防止落花、果。合成方法：方法一、酸催化下萘与氯乙酸直接缩合（收率40~50%）：植物生长调节剂1-萘乙酸方法二、氯甲基化法：三步合成，收率60～68%方法三、乙酐法，收率45%植物生长调节剂比久抑制长高，促矮壮而不影响开花结果，耐旱、寒，防落花、果。生产方法：植物生长调节剂谢谢大家现代精细化工生产技术模块七水处理化学品现代精细化工生产技术素质目标培养安全规范的岗位责任意识；培养化工企业基层员工必备职业素养，弘扬工匠精神；培养分析、总结、提炼、表达的能力。知识目标了解水处理化学品的定义和分类；熟悉凝聚剂和絮凝剂、阻垢分散剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂的常用品种及特点；掌握典型凝聚剂和繁凝剂、阻垢分散剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂的生产技术。能力目标能够进行聚丙烯酰胺的合成及水解度的测定；能够辨别聚合反应中的常见现象，并能够对生产中异常情况作出及时的判断和处理，能够对生产数据进行合理的处理和分析。课程目标掌握核心概念掌握水处理化学品典型品种的合成原理和生产技术要点。理解絮凝剂和凝聚剂、阻垢剂、杀菌灭藻剂的作用原理、分类和用途了解水处理化学品的主要类别和作用。理解工艺流程学习了解典型水处理化学品生产工艺流程，包括原料选择、反应条件控制、产品分离与纯化等关键环节。优化工艺参数，提高生产效率，降低生产成本。通过案例分析，学员将能够将理论知识应用于实际生产，解决实际问题，提升工艺设计能力。学习目的与要求0102目录Catalogue0304概述混凝机理凝聚剂和絮凝剂阻垢剂和阻垢分散剂缓蚀剂杀菌灭藻剂0506概述PART01.概述水处理化学品又称水处理剂，它主要指为了除去水中的有害物质（如污垢、微生物、金属离子等）得到符合要求的民用和工业用水而在水处理工程中添加的化学药品。分类：第一类以净化水为目的；第二类因特殊的工业目的而添加到水中的化学品。14水处理化学品按性能和用途分类231423杀菌灭藻剂普通化学品离子交换树脂凝聚剂和絮凝剂除氧剂缓蚀剂分散和螯合剂阻垢剂概述也可按照产品的性能和用途进行分类：混凝机理PART02.明矾（硫酸铝钾）高中实验课混凝机理压缩双电层压缩双电层作用机理胶团（胶粒）双电层胶核（小）比表面积很大，吸附力强++++-----+++++++-----+++----++++--+-压缩双电层作用机理胶团（胶粒）双电层胶核比表面积大吸附力强++++-----+++++++-----+++----++++--+-吸附层带电

净带5+扩散层不紧密双电层胶团压缩双电层压缩双电层作用机理胶团（胶粒）双电层++---+++---+-+-+++---+++---+-+-+同电荷排斥++压缩双电层压缩双电层作用机理胶团（胶粒）双电层溶液中电解质浓度越高，扩散层越薄引力越大，斥力越小吸引在一起压缩双电层吸附电中和吸附电中和作用机理胶粒带电对异号离子、异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分电荷，减少了静电斥力，因而容易与其它颗粒接近而互相吸附。++++-----+++++++-----+++----++++--+--吸附架桥吸附架桥作用机理高分子絮凝剂具有线型结构胶粒表面通过范德华力、静电引力、氢键、配位键等与高分子吸附架桥连接网捕-卷扫网捕-卷扫作用机理当金属盐或金属氧化物和氢氧化物作凝聚剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物或金属碳酸盐时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网捕。网捕-卷扫网捕-卷扫作用机理金属盐金属氧化物和氢氧化物药剂Al2(SO4)3FeCl3MgO/NaOHFe2O3/NaOH沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Fe(OH)3沉淀（中性、酸性带正电）----网捕-卷扫网捕-卷扫作用机理金属盐或金属氧化物和氢氧化物金属盐金属氧化物和氢氧化物药剂Al2(SO4)3FeCl3MgO/NaOHFe2O3/NaOH沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Fe(OH)3沉淀（中性、酸性带正电）----回顾总结压缩双电层作用机理吸附电中和作用机理吸附架桥作用机理网捕-卷扫作用机理思考题思考题什么样结构的物质能起到这些作用？凝聚剂和絮凝剂PART03.概述混凝凝聚和絮凝过程总称去除对象

胶体粒子和粒径在胶体范围内的细小悬浮物胶体颗粒大小1-1000nm，相当于103-109个原子肉眼看不清定义让不稳定的胶体微粒（或者凝结过程中形成的微粒）聚合在一起形成集合体的过程中所投加的药剂的统称。破坏水中的胶体粒子稳定性，降低彼此间的排斥力，从而形成细小的絮体，达到固液分离，净化水质目的。用于金属加工废水，肉类加工废水、含磷废水、含氟废水、造纸废水、煤气洗涤水的处理。分类凝聚剂铝系聚硅酸类：聚硅氯化铝、聚硅硫酸铝、聚硅硫酸铁低分子型高分子型聚合氯化铝[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m聚合硫酸铝[Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m硫酸铝钾（明矾Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O硫酸铝Al2(SO4)3结晶氯化铝AlCl3·nH2O铝酸钠Na2Al2O4铁系低分子型高分子型聚合氯化铁[Fe2(OH)nCl6-n]m聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m硫酸亚铁FeSO4硫酸铁Fe2(SO4)3三氯化铁FeCl3主要品种理化性质：白色结晶体，易溶于水，室温时溶解度可达50%，水溶液pH＜2.5。应用：饮用水的净化，工业循环冷却水的处理及工业污水的处理。此外，还是造纸工业中的添加剂，木材工业中用作防腐剂，印染工业中作为媒染剂和印花防止渗色剂，石油工业用作除臭剂，医药工业用作收敛剂等。硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O主要品种硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O作用机理：硫酸铝在溶液中将发生离解：然后，Al3+水解生成多种产物：

产物为单、多核羟基络合物，其具有凝聚作用，能捕集水中的胶态杂质而形成絮状沉淀，从而使水澄清。主要品种作为凝聚剂，硫酸铝使用方便，凝聚效果好，不会给处理后的水质带来不良影响，使用时对水的有效pH值范围要求较窄，约在5.5～8之间。其有效pH值随原水的硬度含量而异，对于软水，pH值在5.7～6.6；中等硬度的水约为6.6～7.2；硬度较高的水则为7.2～7.8。在控制硫酸铝计量时应考虑上述特性。有时加入过量硫酸铝，会使水的pH值降至铝盐凝聚有效pH值以下，既浪费了药剂，又使处理后的水发浑。硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O主要品种聚合氯化铝(PAC)也称聚铝或碱式氯化铝分子式：[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]mm≤10，n=3～5理化性质：固体为无色至黄色树脂状，易潮解；易溶于水，溶液为无色至黄褐色透明液体。主要品种聚合氯化铝(PAC)通过水解作用，配位体H2O逐步为OH-置换，生成氢氧化物或羟基络离子；12通过羟基桥联作用，把单核络合物转化为多核羟基络合物；主要品种聚合氯化铝(PAC)

多核络离子可通过水解使生成物的电荷降低，羟基数增加，生成更高级的多核络合物；主要品种聚合氯化铝(PAC)水解和羟基桥联作用的交替进行，最终生成聚合度无限大的难溶氢氧化铝沉淀。主要品种聚合氯化铝(PAC)作用机理：对胶体颗粒电性中和脱稳作用；对已凝聚的次生粗大颗粒进行吸附架桥作用；除去水中有害离子的吸附和络合作用。使用特点：形成絮凝体快且颗粒大而重，易沉淀，适用的pH值范围大（5～9），投加量比硫酸铝低，对高浊度、低浊度，高色度及低温水都有较好的混凝效果。但由于水解过程有H+解离，对水解不利，对最终形成Al(OH)3不利。主要品种三氯化铁水合物FeCl3·6H2O理化性质：黄褐色晶体，极易吸潮和溶于水，溶解度随温度升高而增大，溶液呈强酸性。混凝机理：同硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O使用特点：适宜的pH范围宽5～11；水解速度快，产物溶解度小，密度大，投加浓度可以更少；腐蚀性强，要注意设备的防腐；处理后的色度比用铝盐时高。主要品种聚合硫酸铁(PFS)分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m理化性质：红褐色粘稠状液体，可以与水以任意比例快速混合。混凝机理：同聚合氯化铝。使用特点：适用的pH范围宽，一般为4～11，絮凝速度快，矾花颗粒大且重，沉降快，投药剂量低，具有脱色、除重金属离子、降低水中COD和BOD，混凝效果比聚铝好。主要品种铁系凝聚剂特点：适应的pH范围大，受水温影响小，形成氢氧化物凝絮体快且密度和强度大，沉降速度快，净水效果显著。价格便宜。可除去重金属、硫化物，生成的絮体矾花可吸附去除油类和聚合物，并能有效地降低水中含磷量。但酸性较强，有较强的腐蚀性，且Fe2+与水中杂质形成溶解性络合物，使水带黄色。凝聚剂和絮凝剂——凝聚剂及其生产技术定义：将主要使胶体粒子表面改性（静电中和）或由于压缩双电层而产生脱稳作用的化学品称为凝聚剂。无机化合物硫酸铝三氯化铁硫酸亚铁有机化合物低分子量的阳离子化合物如聚胺凝聚剂凝聚剂和絮凝剂——凝聚剂及其生产技术化学式：Al2(SO4)3·18H2O生产方法：硫酸分解铝土矿法和硫酸分解氢氧化铝法。1.硫酸铝1.硫酸铝硫酸铝是一种使用最广的凝聚剂，主要用于饮用水和工业用水的净化处理。它凝聚水中胶体质的作用，主要是因为溶于水中后，水解生成的碱式盐和氢氧化铝具有捕集水中杂质粒子的能力。凝聚剂和絮凝剂——凝聚剂及其生产技术1.硫酸铝以硫酸加压分解铝土矿生产硫酸铝的技术为例，介绍其生产方法。

原料：三水铝石、一水铝石、一水软铝及高岭土

反应原理：生产流程：凝聚剂和絮凝剂——凝聚剂及其生产技术1.硫酸铝凝聚剂和絮凝剂——凝聚剂及其生产技术2.聚合氯化铝聚合氯化铝是一种重要的水处理剂，具有混凝性能好，投量少，效率高，沉降快．适用范围广等优点；主要用于饮用水和工业给水的净化，以及工业废水的处理。聚合氯化铝是一种无机高分子化合物，是介于AlCl3，和AI3(OH)3之间的水解产物。生产工艺：铝屑盐酸和沸腾热解两种工艺。以酸溶法生产聚合氯化铝为例，介绍其工艺：凝聚剂和絮凝剂——凝聚剂及其生产技术2.聚合氯化铝原料：国内多以铝灰（熔炼合金的副产品，主要成分为三氧化二铝和金属铝）为原料，生产聚合氯化铝。原料酸采用的是工业盐酸。反应原理：溶出反应：水解反应：生产流程：聚合反应：凝聚剂和絮凝剂——凝聚剂及其生产技术2.聚合氯化铝凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产定义将主要使脱稳后的胶粒通过粒间搭桥和卷扫作用黏结在一起的化学品称为絮凝剂来源淀粉类、半乳甘露糖类、纤维衍生物类、微生物类和动物骨胶类的自然产物代表产品水溶性淀粉、瓜耳胶、藻酸盐、壳聚糖、动物胶和白明胶等，其中以淀粉和瓜耳胶最常用分类絮凝剂离子型水溶性聚合物非离子型水溶性聚合物聚丙烯酰胺聚氧化乙烯阳离子型阴离子型两性离子型凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产1.壳聚糖基本性质别名可溶性几丁质、脱酰甲壳素、可溶性甲壳素，学名为（1.4）2－脱氧β一D-葡聚糖。工业品为白色或灰白色的半透明片状固体，略带珍珠光泽；无味、无毒、易降解。原料来源甲壳类动物的外骨骼，如虾、蟹等甲壳物质也称甲壳素，是生产壳聚糖的原料天然阳离子聚电解质之一，由于对人体无害，又不会对环境造成二次污染，主要用作絮凝剂、污泥脱水助剂和净水剂。凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产1.壳聚糖壳聚糖生产提取壳聚糖脱乙酰化反应以蛇皮和蟹壳下脚料为主料，先水洗净后，烘干粉碎，以过量的的酸溶液与之反应，过滤，在进行后续反应。向生产出来的粗品甲壳糖加入氢氧化钠，进行产品提纯，最后得到成品凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产2.聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺（简写为PAM）是一种线形的水溶性聚合物，它是水溶性聚合物中应用最为广泛的品种之一。烯酰胺不仅有一系列衍生物，而且具有多种宝贵的性能，如絮凝性、增黏（稠）性、表面活性等。丙烯酰胺分子含有双键与酰氨基团双重活性中心，易于发生聚合反应，又易发生酰氨水解、络合、加成等反应分类：非离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙胺及两性聚丙烯酰胺单体：丙烯酰胺（CH2=CHCONH2）凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产2.聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺的生产1）理论基础丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应生成聚丙烯酰胺：丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中，经强碱催化剂如烷氧钠的作用下，经阴离子聚合反应则生成聚β-丙酰胺凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产2.聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺的生产2）工业生产路线丙烯腈铜催化水合法工艺流程►1—丙烯腈贮槽；2—水贮槽；3,4—计量泵；5,6,14,17,20,29—流量计；7—列管换热器；8—催化塔；9—减压阀；10—视镜；11—蒸发室；12,19,28—热交换器；13—循环泵；15—粗单体贮槽；16—上料泵；18—薄膜蒸发器；21—精单体贮槽；22,24,26—列管冷凝器；23,25,27—汽液分离器；30—油水分离器凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产3.聚丙烯酰胺聚合物反相乳液聚合：以丙烯胺单体配制分散相，再加入少量螯合剂，再进行相应的反相乳液反应。1）聚丙烯酰胺的化学性质：a.水解反应b.磺甲基化反应凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产3.聚丙烯酰胺聚合物1）聚丙烯酰胺的化学性质：c.曼尼奇反应d.霍夫曼降解反应2）聚丙烯酰胺衍生物的生产技术丙烯酰胺聚合物易获得高分子量（M>1*107）聚丙烯酰胺凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产3.聚丙烯酰胺聚合物聚丙烯酰胺衍生物的生产水解聚丙烯酰胺聚乙烯亚胺磺甲基聚丙烯酰胺氨甲基聚丙烯酰胺凝聚剂和絮凝剂——絮凝剂及其生产4.丙烯酰胺共聚物丙烯酰胺一二甲基二烯丙基氯化铵共聚物丙烯酰胺一甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物聚丙烯酰胺共聚物（C6H10N·C3H5NO·Cl2)x易流动的白色固体颗粒，完全溶于水，无毒性生产工艺：间歇式生产（C8H15NO2—C3H5NO)x白色易流动触变分散相乳液生产工艺：通常采用溶液聚合、乳液聚合以及辐射聚合三种工艺制取总结回顾定义分类铝系铁系聚硅酸类作用机理主要品种硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O聚合氯化铝(PAC)三氯化铁水合物FeCl3·6H2O硫酸亚铁FeSO4·7H2O聚合硫酸铁(PFS)复合无机高分子絮凝剂思考题思考题每类凝聚剂列举2-3种，阐述其理化性质、凝聚机理和使用特点。阻垢剂和阻垢分散剂PART04.水质问题水质问题水垢问题除垢方法水中的主要物质（杂质）阳离子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+Fe2+……阴离子：SO42-,Cl-,HCO3-,SiO32-……水垢溶解盐类结晶析出，沉积在金属表面，形成厚实且致密的物质，大部分呈白色或灰白色。除垢方法结晶的过程首先产生晶核，再形成少量微晶粒；微晶粒再通过相互碰撞接触，严格按