食品与化学

食品添加剂以及食品安全与化学的研究与探讨

——任岩松中学高二（10）班黄奕鸣摘要：对于食品添加剂的定义与简介，介绍了常见的化学食品添加剂，近几年严重危害人民身体健康的滥用食品添加剂，日常食品里的有害化学物质，最后是个人的感悟与总结。

正文：随着化学的日益发展，化学已经深入我们生活的各个方面，它既影响一个国家的经济发展，也关系着我们平民百姓的日常生活。而食品行业是被化学影响非常巨大的一个行业，食品又与我们的身体息息相关。但随着近几年食品安全问题频出，我们不由得感到，化学的发展的带给了我们一定的负面影响。但是我们对于食品添加剂又了解多少？我们有必要深入了解一下化学工业与食品的关系，以及化学工业时代里的食品将对我们的身体又会有什么样的影响？

对于食品添加剂定义：

食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保存期、便于食品加工和增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化合物质或者天然物质。

食品添加剂的主要作用：

1.防止变质，延长食品的保存期，防止由微生物污染引起的食物中毒作用。

2.改善食品的感官性状，用来提高食品的感官质量。

3.保持或提高食品的营养价值。

4.增加食品的品种和方便性。

5.有利于食品加工，例如塑造食品形状。

食品添加剂主要种类：

1.抗氧化剂：抗氧化剂的作用机理是比较复杂的，存在着多种可能性。如有的抗氧化剂是由于本身极易被氧化，首先与氧反应，从而保护了食品。如VE。有的抗氧化剂可以放出氢离子将油脂在自动氧化过程中所产生的过氧化物分解破坏，使其不能形成醛或酮的产物如硫代二丙酸二月桂酯等。有些抗氧化剂可能与其所产生的过氧化物结合，形成氢过氧化物，使油脂氧化过程中断，从而阻止氧化过程的进行，而本身则形成抗氧化剂自由基，但抗氧化剂自由基可形成稳定的二聚体，或与过氧化自由基ROO-。结合形成稳定的化合物。

2.漂白剂：这类物质均能产生二氧化硫(SO2)，二氧化硫遇水则形成亚硫酸(H2SO3)。除具有漂白作用外，还具有防腐作用。此外，由于亚硫酸的强还原性，能消耗果蔬组织中的氧，抑制氧化酶的活性，可防止果蔬中的维生素C的氧化破坏。

3.着色剂：

合成色素大多数对人体有害。合成色素的毒性有的为本身的化学性能对人体有直接毒性；有的或在代谢过程中产生有害物质；在生产过程还可能被砷、铅或其它有害化合物污染。

4.护色剂：

①护色作用，为使肉制品呈鲜艳的红色，在加工过程中多添加硝酸盐（钠或钾）或亚硝酸盐。硝酸盐在细菌硝酸盐还原酶的作用下，还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐在酸性条件下会生成亚硝酸。在常温下，也可分解产生亚硝基（NO），此时生成的亚硝基很快与肌红蛋白反应生成，稳定的、鲜艳的、亮红色的亚硝化肌红蛋白。故使肉可保持稳定的鲜艳。②抑菌作用：亚硝酸盐在肉制品中，对抑制微生物的增殖有一定的作用。

5.酶制剂

具有生物催化能力酶特性的物质。主要用于加速食品加工过程和提高食品产品质量。

6.增味剂

是指为补充、增强、改进食品中的原有口味或滋味的物质。有的称为鲜味剂或品味剂。

7.防腐剂

防腐剂一般分为酸型防腐剂、酯型防腐剂和生物防腐剂。

一、酸型防腐剂

常用的有苯甲酸、山梨酸和丙酸（及其盐类）。这类防腐剂的抑菌效果主要取决于它们未解离的酸分子，其效力随PH 而定，酸性越大，效果越好，在碱性环境中几乎无效。

二、酯型防腐剂

对霉菌、酵母与细菌有广泛的抗菌作用。

三、生物型防腐剂

主要是乳酸链球菌素。乳酸链球菌素的优点是在人体的消化道内可为蛋白水解酶所降解，因而不以原有的形式被吸收入体内，是一种比较安全的防腐剂。

四、其他防腐剂

如氮气和二氧化碳。如高食品中存在着大量二氧化碳可改变食品表面的PH，而使微生物失去生存的必要条件。但二氧化碳只能抑制微生物生长，而不能杀死微生物。

8.甜味剂

常见有木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、糖精、阿斯巴甜、果糖低聚糖。

9.香料

10.膨松剂

常用的膨松剂有碳酸氢钠、碳酸氢铵等。通过产生二氧化碳而达到使食品膨松的效果。小结：食品添加剂虽然种类繁多，但我们要对于它们有所了解，才能知道化学在食品里所具有的重大作用。

非法食品添加剂的危害：

今几年来，食品问题层出不穷。像前些年的苏丹红鸭蛋，后来的三聚氰胺奶粉，已经最近的地沟油、瘦肉精问题让我们触目惊心。也许我们知道它们的危害巨大，但到底是何方“神圣”？在化学界又有怎样的地位？

苏丹红：

“苏丹红”是一种化学染色剂，并非食品添加剂。它的化学成份中含有一种叫萘的化合物，该物质具有偶氮结构，由于这种化学结构的性质决定了它具有致癌性，对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用。苏丹红属于化工染色剂，主要是用于石油、机油和其他的一些工业溶剂中，目的是使其增色，也用于鞋、地板等的增光。又名“苏丹”。

（苏丹红结构式）

状态：黄色粉末。

熔点：134℃

溶解性：不溶于水，易溶于油。

苏丹红有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号四种，经毒理学研究表明，苏丹红具有致突变性和致癌性，苏丹红(一号)在人类肝细胞研究中显现可能致癌的特性，在我国禁止使用于食品中。

三聚氰胺：

三聚氰胺（化学式：C3H6N6），俗称密胺、蛋白精，IUPAC命名为“1,3,5-三嗪-2,4,6-三氨基”，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，被用作化工原料。与甲醛缩合聚合可制得三聚氰胺树脂，可用于塑料及涂料工业，也可作纺织物防摺、防缩处理剂。其改性树脂可做色泽鲜艳、耐久、硬度好的金属涂料。其还可用于坚固、耐热装饰薄板，防潮纸及灰色皮革鞣皮剂，合成防火层板的粘接剂，防水剂的固定剂或硬化剂等。不可用于食品加工或食品添加物。

外观与性状：白色、单斜晶体。

熔点(℃)：>300（升华）

不可燃，在常温下性质稳定。

水溶液呈弱碱性（pH值=8）。

在中性或微碱性情况下，与甲醛缩合而成

各种羟甲基三聚氰胺，但在微酸性中（pH值

5.5～

6.5）与羟甲基的衍生物进行缩聚反应而

生成树脂产物。遇强酸或强碱水溶液水解，

胺基逐步被羟基取代，先生成三聚氰酸二酰

胺，进一步水解生成三聚氰酸一酰胺，最后

生成三聚氰酸。

（三聚氰胺结构式）

因为国家对于奶粉蛋白质含量的检测是根据氮的含量，于是很多黑心厂家却用三聚氰胺蒙混过关，来欺骗消费者，体现自己产品的蛋白质含量其实很高。

危害原理：三聚氰酸单独摄入体内并不能造成很严重的后果。但是，如果三聚氰胺与三聚氰酸同是摄入体内，就会产生很严重的后果。当三聚氰胺和三聚氰酸同时存在时，二者能够依靠分子结构上的氢氧基与氨基之间形成水合键，从而将二者连接起来。这种结构是很难溶于水的。当混在奶粉中的这种网格结构被摄入人体后，由于胃液的酸性作用，三聚氰胺和三聚氰酸相互解离，从而破坏了这种复合物，三聚氰胺和三聚氰酸于是分别被吸收入血。由于人体无法转化这两种物质，最终三聚氰胺和三聚氰酸被血液运送到肾脏，准备随尿液排除体外。然而，就在肾脏细胞中，两种物质又一次相遇，相互作用，以网格结构重新形成不溶于水的大分子复合物，并沉积下来，形成结石，结果造成肾小管的物理阻塞，导致尿液无法顺利排除，使肾脏积水，最终导致肾脏衰竭。

地沟油：

暗淡浑浊、略呈红色的膏状物，仅仅经过一夜的过滤、加热、沉淀、分离，就能让这些散发着恶臭的垃圾变身为清亮的“食用油”，最终通过低价销售，重返人们的餐桌。这种被称作“地沟油”的三无产品，其主要成分仍然是甘油三酯，却又比真正的食用油多了许多致病、致癌的毒性物质。正如人们所想的那样，一旦食用“地沟油”，它会破坏人们的白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌的严重后果。

危害：

在炼制“地沟油”的过程中，动植物油经污染后发生酸败、氧化和分解等一系列化学变化，产生对人体有重毒性的物质；砷，就是其中的一种，人一旦使用砷量巨大的“地沟油”后，会引起消化不良、头痛、头晕、失眠、乏力、肝区不适等症状。引起腹泻、腹痛、胃癌与肠癌等。

地沟油的新出路：

据专家介绍，地沟油加入反应罐后，通过一种微酸性催化剂技术，使得其醇解和酯化可同时进行，反应速度也明显加快。另外，通过一种金属盐处理剂，解决了利用废旧动植物油脂生产柴油残留酸值高的关键问题。这两项关键技术可以降低了生物柴油的生产成本，使得生物柴油从实验室走进了生产车间。这种燃料的最大特点就在于它有良好的环保性，柴油车使用后排放的尾气中不含二氧化硫，而且碳氢化合物和一氧化碳也大大降低。

还可以先将植物油进行脱氧处理，然后就是一系列的有机化学过程，关键一步是进行加氢裂化，在持续的氢气压力作用下，分子间碳键被破坏，生成较小的碳氢化合物，其产物就是不饱和烃，此时，就已经很接近燃料了，然后再进行“异构化”。产生高纯度汽油。

小结：这些曝光的食品添加剂让我们明白到了滥用化学用剂的危害。黑心厂家为了降低成本，增加销量，而不顾消费者生命安全。在食品中肆意添加工业化学用剂。除了要小心这些明摆着的化学“毒品”。我们还要小心我们日常生活中不经意间在食品里产生的不益于我们身体健康的一些化学成分。

亚硝酸盐：

是一种白色不透明结晶的化工产品，形状极似食盐。工业盐（又称私盐）因系由化工原料加工制成，含有大量的亚硝酸盐。为白色至淡黄色粉末或颗粒状，味微咸，易溶于水。外观及滋味都与食盐相似，并在工业、建筑业中广为使用，肉类制品中也允许作为发色剂限量使用。由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高。食入0.3～0.5克的亚硝酸盐即可引起中毒，约3克可致死。

（亚硝酸盐）

或者误将工业用亚硝酸钠作为食盐食用而引起，也

可见于饮用含有硝酸盐或亚硝酸盐苦井水、蒸锅水

后，亚硝酸盐能使血液中正常携氧的低铁血红蛋白

氧化成高铁血红蛋白，因而失去携氧能力而引起组

织缺氧。

亚硝酸盐中毒是指由于食用硝酸盐或亚硝酸盐含量较高的腌制肉制品、泡菜及变质的蔬菜可引起中毒。像一般的腌菜腌肉，如果没有很恰当的方法，会容易产生亚硝酸盐，对人体产生危害。隔夜菜里也会含有亚硝酸盐。最近的燕窝问题曝光出来，就是因为非法生产，产生了严重超标的亚硝酸盐。危害巨大。

预防措施：

1、蔬菜应妥善保存，防止腐烂，不吃腐烂的蔬菜。

2、食剩的熟菜不可在高温下存放长时间后再食用。

3、勿食大量刚腌的菜，腌菜时盐应多放，至少腌至15天以上再食用；但现腌的菜，最好马上就吃，不能存放过久，腌菜时选用新鲜菜。

4、不要在短时间内吃大量叶菜类蔬菜，或先用开水焊5分钟，弃汤后再烹调。

5、苦井水勿用于煮粥，尤其勿存放过夜。

6、防止错把亚硝酸盐当食盐或碱面用。

Al：

摄入过多的铝对人体的危害

1.摄入过量的铝对骨骼有害

2.能够对大脑造成损伤

3.妨碍人体的消化吸收功能

铝的摄入方式：

食物中的铝：

（1）粉丝、油条中都含有大量的铝。

传统粉丝制作过程中，加入了0.5％左右明矾（）。明矾主要起凝固作用，可使粉丝、米粉不为条、不粘连、不浑汤。为了使油条膨胀变脆，制做油条时也加入了一些明矾，油条吃多了，同样对身体健康造成威胁。

（2）发酵剂中含铝。

食物含铝高的最常见者是发酵剂，特别是磷酸铝钠盐发酵粉。

（3）腌菜用的固定剂（如含铝的硫酸盐及明矾）含铝甚高，可明显污染腌菜，而使中等大小的一条黄瓜的含铝量达10毫克。

减少从食物中摄入铝：尽可能少地食用粉丝、油条以及用铝盐发酵粉制做的面食。采用酵母菌来代替铝盐发酵粉发酵。腌菜应避免或少用含铝的物质做固定剂。油炸食品、膨化食品中铝的含量比较高。

小结：可见化学是把“双刃剑”，若不被人们合理利用，危害多多。而日常生活，我们也需要注意自己对于食品安全的注意，了解一些有害的化学物质。

总结与感悟：这个时代，我们离不开食物，也离不开化学。在化学工业快速发展的这个时代，食品行业也正受到化学的影响，快速发展。我们的食品贮存时间变长了，颜色更好看了，气味更诱人了，营养也更丰富了。可见化学带给我们的益处多多。但有些人滥用工业化学用剂来添加到食品工业里，这是非常缺德的。化学的发展是为了造福人类，而不应这般毒害人。希望科学家和企业能携手共进，促进食品业向着绿色的健康的方向发展。我也体会到了化学力量之大，对社会影响之大，关系到我们生活的方方面面，我们更应该好好学习化学，为这个社会献出一份我们的力量。