有机化学与食品安全

香兰素的合成
丁香酚法 • 在碱性条件下，丁香酚异构化为异丁香酚盐，经氧 化生成香兰素钾盐，再经酸化即得香兰素 。 • 反应式如下：
对羟基苯甲醛法 • 对羟基苯甲醛先发生单溴化反应， 生成3一溴 一 4一羟基苯甲醛， 而后溴基被甲氧基取代制得。
食品理化检测手段
——营养成分的测定
蛋白质和氨基酸测定
凯式定氮法
自动定氮仪
在有催化剂的条件下，用浓硫酸消化样品将有机氮都转变成无机铵盐，然后在碱 性条件下将铵盐转化为氨，随水蒸气馏出并为过量的酸液吸收，再以标准碱滴定
脂肪的测定——索氏提取法
• VA-三氯化锑，紫外分光光度法 • 荧光法 音效液相谱法 • VE-分光光度法
危害：对人体肝脏损害较大，甚至致癌。苯 甲酸在体内能很快被吸收，与甘氨酸结合形 成马尿酸（甘氨酸苯甲酰），其余的会与葡 萄糖醛酸结合而形成1－苯甲酰葡萄糖醛酸。 75－80%的苯甲酸在6h内从人体排出，10 －14h后可以全部从体内排出（FAO， 1974），这种解毒作用使苯甲酸不会在体内 蓄积。
苯甲酸钠（又称 :安息香酸钠）
• 其化学式为C6H5CO2Na。苯甲酸 钠是很常用的食品防腐剂，有防止 变质发酸、延长保质期的效果，在 世界各国均被广泛使用。 • 防腐机理：是以其未离解的分子发 生作用的，未离解的苯甲酸亲油性 强，易通过细胞膜，进入细胞内， 干扰霉菌和细菌等微生物细胞膜的 通透性，阻碍细胞膜对氨基酸的吸 收，进入细胞内的苯甲酸分子，酸 化细胞内的储碱，抑制微生物细胞 内的呼吸酶系的活性，从而起到防 腐作用。
阿斯巴甜
• 阿斯巴甜学名天门冬酰苯丙氨酸甲酯，俗称甜味 素。为 白色结晶性粉末，无臭、有强烈甜味；其 稀溶液的甜度约为蔗糖的180倍。其甜味与砂糖 十分近似，并有清凉感，无苦味或金属味。0.8％ 水溶液的pH值为4.5-6。长时间加热或高温可致破 坏。在水溶液中不稳定，易分解而失去甜味，低 温时和pH值3-5时较稳定。 水中溶解度约为1％， 乙醇中为0.26mg／100ml。可作为非营养型甜味 剂。
胭脂红（偶氮类有机化合物）
• 胭脂红是以煤焦油中的苯、甲苯、萘等化工产品 为原料，经过较复杂的工艺合成的一种人工合成 色素，具水溶性，鲜艳的黄光红色，可用于食品 着色。和天然色素相比，胭脂红作为一种人工合 成色素，具有色泽鲜艳，稳定性好，着色力强， 适于调色，易于溶解，品质均一，无臭无味，价 格便宜的优点。 • 胭脂红作为一种偶氮化合物在体内经代谢生成β 萘胺和α - 氨基-1- 萘酚等具有强烈致癌性的物质， 胭脂红与欧盟标准禁用的苏丹红Ⅰ同属于偶氮类 色素, 偶氮化合物在体内可代谢生成致突变原前 体，芳香胺类化合物，芳香胺被进一步代谢活化 后成为亲电子产物与DNA和RNA结合形成加合物 而诱发突变。
地沟油图片虽恶心，但不可否认，我们都吃过
奶茶的秘密
奶茶兼具牛奶和茶的双重营养，是家常美食之一，风行世界。 奶茶可以去油腻、助消化、益思提神、利尿 解毒、消除疲劳，也适合 急慢性肠炎、胃炎及十二指肠溃疡等病人饮用。
奶茶的真正面目：奶精+色素+香精+高分子 材料（奶茶中的珍珠戒椰果）+水 奶精的制作：在植物油中加水、添加剂混合 搅拌而成，无需用到一滴奶！！！
香兰素
• 甲基香兰素 （vanillin），化学名 3-甲氧基-4-羟基苯甲 醛，外观白色或微黄 色结晶，具有香荚兰 香气及浓郁的奶香， 为香料工业中最大的 品种
• 乙基香兰素,化学名3乙氧基-4-羟基苯甲醛, 为白色至微黄色针状 结晶或结晶性粉末,类 似香荚兰豆香气,香气 较甲基香兰素更浓郁。
地沟油
来源：
下水道中的油腻漂浮物（狭义） 餐馆的剩饭、剩菜 劣质的猪肉、猪内脏、猪皮 油炸食品的油重复使用超过一定数量 制作方法： 从下水道中捞取的油状悬浮物经过简单的过滤、加热、沉 淀、分离后，就成了清亮的“食用油”，重返人们餐桌。 主要成分： 甘油三酯（也是食用油的主要成分）
地沟油的危害
地沟油油中含有黄曲霉素、苯并芘，这两种毒素都是 致癌物质，可以导致胃癌、肠癌、乳腺、卵巢、小肠 等部位癌症。同时，长期食用地沟油也会造成消化不 良、胃痛、腹泻等疾病。
珍珠=塑料？
不法分子为了节约成本，使用人工合成的高分子材料制造 “珍珠”。高分子材料说白了就是塑料，吃多了必然影响 健康。
椰果=色素+粘稠剂+香精+双氧水
食品中的化学添加剂 • 种类：防腐剂、甜味剂、香料、着色剂、 增稠剂和稳定剂、营养强化剂、抗氧化 剂 膨松剂、酸味剂、 增白剂。 • 1.防腐剂：常用的有苯甲酸钠、山梨酸钾、 亚硝酸钠等 。 • 2.甜味剂：糖精钠、甜蜜素等。目的是增加 甜味感。 • 3.着色剂：一般常用的合成色素有胭脂红、 苋菜红、柠檬黄、靛蓝等。它可改变食品 的外观，使其增强食欲 。
甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）
C6H12O3NSNa
白色结晶或白色晶体粉末
甜度为蔗糖的30-50倍 相对于蔗糖，甜蜜素的甜味来得较 慢，但持续时间较久。甜蜜素风味 良好，无异味，还能掩盖如糖精钠 等所带有的苦涩味。 易溶于水（20g/100ml），几乎不
溶于乙醇等有机溶剂，对热、酸及
碱皆稳定。
合成甜蜜素的工艺路线
• 准确结构 • 阿斯巴甜由L-苯丙氨酸先与甲醇酯化后再和L-天 冬氨酸缩合酰胺化产生，分子式为 C14H18N2O5
阿斯巴甜的合成
• 酸酐法
一种是用苄氧羰基为保护基 ,先上保护基后脱水形成 的内酐的方法;另一种是在甲酸 、醋酸酐混合溶液中一步 形成 甲酰基天门冬氨酸酐的方法 。后者在工业 化生产中 最 为常见。内酐法是最早期的方法 ，反应中不可避免会 产生一异构体 ，加分离回收程序 ，收率低 。但近十年来 ， 在反应体系、B 一异构体回收工艺方面有了较大的改进 ， 加上辅 助原料价廉易购 ，因此仍具有工业生产价值 。 内酐法可分为先酯化和后酯化两种方法。
• 2．合成方法 将巴豆醛和乙烯酮在含有催化剂（等摩尔的三氟化硼、 氯化锌、绿化铝以及硼酸和水杨酸在150℃下加热处理） 的溶剂中，于0℃左右进行反应。然后加入硫酸，除去溶 剂，在80℃下加热3h以上，冷却后，析出的粗结晶再重结 晶得产品。 • 3．工艺分析 该法原料廉价易得，成本低，收率较高（> 70%），具 有较好的经济效益。是目前国内生产普遍采用的方法。缺 点是乙烯酮不稳定有毒，沸点低，难以运输，催化剂具有 腐蚀性。可以通过改变催化剂来提高产率。例如用异戊酸 锌使聚酯收率达90%，用盐酸解聚收率达90%，总收率为 80%以上，比初始方法提高10%。
奶茶的危害
氢化植物油中含有反式脂肪酸。丏家指出：每天一 杯500ml的奶茶所含的反式脂肪酸就已超过人体 承受极限。 奶茶变得香浓源自亍奶精中一种名为‘植脂末’的 化学物质。这种物质中含有砷（砒霜）、铅、铜 等有害物质。长期摄入，可增加患冠心病、肿瘤、 哮喘等疾病的几率，幼儿更会变得智力低下。
珍珠椰果的真面目
以环己氨和氨基磺酸为原料、以邻二氛苯为溶剂合成
• 未反应的环己氨和邻二氯苯用水蒸气蒸出后可以重新使用, 结晶母液套 用。 • 此法原料易得,反应时间短(3h), 收率高(>90 保庆、杨辉荣等采用轻油作溶剂, 则可以避免此缺点, 收率高达97%以上。
山梨酸钾
• 山梨酸钾---无色至白 色鳞片状结晶或结晶 性粉末，无臭或稍有 臭味。在空气中不稳 定。能被氧化着色。 分子量150.22。有吸 湿性。易溶于水、乙 醇。
山梨酸钾的合成
（一）巴豆醛和丙二酸 法 1．反应式：
• 2．合成方法： • 反应罐中一次投入巴豆醛、丙二酸、吡啶，室 温搅拌、缓缓加热到90℃，维持在90～100℃反 应5小时左右。反应完成后降温到10℃以下，酸 化、脱羧，得山梨酸。这是最早合成山梨酸的方 法，收率30%左右，若用丙二酸钙代替丙二酸， 收率可以提高一些。 • 3．工艺分析：反应流程简单，得到产品易分离， 但收率低，原料价格高，不适合工业化。
• 4.稳定剂和增稠剂：改善或稳定冷饮的性状， 保持润滑、细腻、柔软、疏松。 • 5.抗氧化剂：常用的有2，6一二叔丁基甲酚、 亚硫酸钠、维C、异维C、天然VE、虾青素 等，可以延长食品的、保质期。 • 6.膨松剂：常用的有碳酸氢钠、碳酸氢铵、 复合膨松剂等。可产生二氧化碳，起到膨松 作用。 • 7.营养强化剂：各种维生素、氨基酸、无机 盐等，满足不同消费者的需求。 • 8.酸味剂：常用柠檬酸、酒石酸、苹果酸、 乳酸等。部分饮料、糖果等常采用酸味剂来 调节和改善香味效果。
有机化学与食品安全
应化111班 胡吉林 蔡辉辉
我国的状况
“卫生部部不否认中国只有23%的食品安全 标准和国际接轨”
瘦肉精事件 苏丹红事件 地沟油事件 三聚氰胺 ……
瘦肉精
• 瘦肉精是一类动物用药，有数种药物被称为瘦肉 精，例如莱克多巴胺及克伦特罗（学名：盐酸克 伦特罗，肾上腺类神经兴奋剂）等。在动物体内， 对营养物质具有重新分配的作用，能促进动物生 长、提高瘦肉率、降低脂肪沉积。 • 危害:克伦特罗能激动β2-受体，对心脏有兴奋作 用，对支气管平滑肌有较强而持久的扩张作用。 会出现肌肉振颤、心慌、战栗、头疼、恶心、呕 吐等症状，特别是对高血压、心脏病、甲亢和前 列腺肥大等疾病患者危害更大，严重的可导致死 亡。
糖精钠（化学名：邻苯甲酰磺酰亚胺钠)
• 化学式：C6H4SO2NNaCO.2H2O • 制造糖精的原料主要有甲苯、氯磺酸、邻甲苯胺 等，均为石油化工产品。甲苯易挥发和燃烧，甚 至引起爆炸，大量摄入人体后会引起急性中毒， 对人体健康危害较大；氯磺酸极易吸水分解产生 氯化氢气体，对人体有害，并易爆炸；糖精生产 过程中产生的中间体物质对人体健康也有危害。 短时间内食用大量糖精，会引起血小板减少而造 成急性大出血、多脏器损害等，引发恶性中毒事 件。食用较多的糖精时，会影响肠胃消化酶的正 常分泌，降低小肠的吸收能力，使食欲减退。