功能高分子材料论文 李柷.doc

功能高分子材料课程论文 高分子食品添加剂在食品中的 应用研究专 业： 学生姓名： 班 级： 学 号： 完成时间： 摘 要随着人民生活水平的提高，人们对于食品保健方面的要求也越来越强，使得对于食品添加剂的要求也越苛刻。本文详细阐述了食品添加剂功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况，综述了国内外食品添加剂高分子材料的分类，制备方法及研究成果，展望了未来的食品添加剂高分子材料的发展趋势。关键字：高分子食品添加剂；高分子材料；应用发展趋势；展望；综述 目 录1.0 概述 42.0 高分子食品添加剂的影响因素 42.1 影响因素 52.1.1 具有良好的化学稳定性 52.1.2具有一定的溶解性 52.1.3具有足够大的分子量 52.1.4必须不破坏食品的风味和外观 53.0 高分子食品添加剂的分类及其制备方法 53.1 分类 6 3.1.1 高分子食品色素 6 3.1.2 高分子食品抗氧化剂 6 3.1.3 高分子非营养性甜味剂 6 3.1.4 其他类型高分子食品添加剂 63.2 制备方法 6 3.2.1 高分子食品色素制备方法 6 3.2.2 高分子食品抗氧化剂制备方法 64.0 食品添加剂的发展趋势 74.1 研究开发天然食品添加剂 74.2 大力研究生物食品添加剂 74.3 研究新型食品添加剂合成法 74.4 研究食品添加剂的复配及其他应用技术 85.0 食品添加剂的发展方向及用用前景 8 5.1我国食品添加剂工业发展前景极为广阔 96.0 结语 9参考文献 10致谢 11 所谓高分子一般是指由许重复单元共价连接而成的、分子量很的一类大分子，相关材料也称聚合物，往往具有粘弹性，随着全球工业食品总量的快速增加和化学合成技术的进步，全球食品添加剂品种不断增加，产量持续上升。据资料报道，目前，全世界应用的食品添加剂品种已多达25000余种(其中80为香料)，直接使用的有30004000种，其中常用的有6001000种。由于各国对食品安全控制的要求和技术上存在着一定的差异，所以允许使用的食品添加剂品种和范围也有所不同。如美国 FDA公布使用的食品添加剂有2922种，其中受管理的1755种。日本使用的食品添加剂约有1100种；  欧盟允许使用的有 10001500种。我国食品添加剂实际允许使用的品种有1524种。目前，随着食品工业的发展和人类对物质要求的提高，食品添加剂发展仍然具有巨大的空间，预计今后若干年内国际食品添加剂销售额的年总增长率约保持在254，其中增稠剂、防腐剂、甜味剂、酸味剂、着色剂、营养强化剂(维生素、氨基酸)等种类仍将保持稳定增长。10 概述1.1 概述高分子材料和加工技术的发展，目前，随着食品工业的发展和人类对物质要求的提高，食品添加剂发展仍然具有巨大的空间，预计今后若干年内国际食品添加剂销售额的年总增长率约保持在254，其中增稠剂、防腐剂、甜味剂、酸味剂、着色剂、营养强化剂(维生素、氨基酸)等种类仍将保持稳定增长。 使得高分子食品添加剂材料在食品上的应用, 变得越来越广泛。又给高分子材料提出了大量新的课题, 使其向“精细化” , “功能化” 的方向发展, 赋予了高分子材料以新的生命力。2. 0 高分子食品添加剂的影响因素2.1影响因素高分子添加剂的使用性能和安全性能受到聚合物的结构，组成和分子量的影响。因此制备高分子材料添加剂必须考虑以下因素：2.1.1具有良好的化学稳定性 作为高分子食品添加剂，活性基团与高分子骨架之间的连接键和高分子骨架本身必须能够耐受化学和生物的影响。不发生键的断裂和讲解反应。这些环境包括食品处理，运输，储存中的光，热影响，在消化道内酶和微生物的影响等。2.1.2具有一定的溶解性能 由于食品添加剂要考虑在食品加工和食品食用过程中的外观和使用性能，在使用条件下具有一定的溶解性能对于高分子食品添加剂来讲意义是必要地。因此高分子食品添加剂的溶解特征是必须考虑的因素之一，以保证添加剂在食品分散和作用发挥。2.1.3 具有足够大的分子量 由于人体的肠道的吸收性能与被吸收的分子量有直接的关系，为了确保高分子添加剂在体内的非吸收特征，必须保证食品添加剂有足够大的分子量和分子体积。一般认为分子量要大于10000，并保证分布范围要广，以最大限度的减少能被人吸收的低分子的相对含量。2.1.4 必须不破坏食品风味和外观 使用的高分子添加剂必须是没有能让人产生不愉快的气味和颜色，以保持食品的风味，这样才能不影响食品的加工处理工艺和过程。2.1.5 与食品其他成分的相容性和混合性要好食品的添加剂必需要有与其他食品成分良好的相容性和混合性，这样才能不影响食品的加工处理工艺和过程。30高分子食品添加剂分类及其制备方法3.1分类 目前有高分子食品色素，高分子食品抗氧化剂，高分子非营养性甜味剂等。下面我们就分别对这三种高分子食品添加剂进行详细的论述。3.1.1 高分子食品色素有色材料经常作为着色剂应用在食品加工中，用以改善食品外观，这种食品添加剂被称为食品色素。但是许多小分子有色物质都是有害的，特别是一些合成色素，国家明令禁止使用。使用高分子色素是消除这种危害的办法之一。3.1.2 高分子食品抗氧化剂食品抗氧化剂的使用主要是为了防止食品过早因为氧化而变坏，特别是食用油和脂肪特别容易因为氧化而改变风味，因其质量的下降。有部分有抗氧化功能的但因为价格昂贵是限制其使用的因素之一。高分子的食品抗氧化剂可以克服上述特点，高分子氧化剂是非挥发性的。可以长期保存其抗氧化性。3.1.3高分子非营养性甜味剂 虽然天然糖类数量充足，种类繁多，成为食品用甜味添加剂的主要部分。但是这种营养物质参与人体代谢，对于糖尿病人不利，而且容易引起龋齿造成严重后果。除了糖之外，没有营养成分的天然或合成化合物，被称之为非糖甜味剂。将这些甜味成分经高分子化过程连接到高分子骨架上可以消除上述天然和合成甜味剂的不利影响。3.1.4其他类型高分子食品添加剂除了上述的添加剂之外还有很多，比如保健用，防腐用和治疗用添加剂等。3.2 制备方法3.2.1 高分子色素的制备方法最常用的高分子的制备方法是将小分子色素通过共价键连接到高分子骨架上，如果连接分子与高分子骨架的化学键足够稳定，高分子化的色素将不能被肠道吸收，因而对身体无害。高分子色素的制备可以通过在小分子色素中键入可聚合基团制成单体，再利用聚合反应支撑高分子色素。或者可以利用接枝反应，对含有活性功能团的基团的聚合物进行化学修饰，直接将色素结构引进聚合物骨架。为了改善高分子色素的水溶性，一般在聚合物骨架中引入亲水基团。32.2 高分子食品抗氧化剂的制备 通过小分子的高分子化过程制备，例如：一种含有甲基苯酚结构的高分子抗氧化剂可以通过含有乙烯a-乙烯基苯的均聚反应制备。高分子氧化剂也可以通过含有双功能的小分子抗氧化剂单体通过缩聚反应制备。比如：二乙烯苯在铝催化剂存在下与羟基苯甲醚，叔丁基苯酚等。再聚合过程中应当注意保持抗氧化剂基团-酚羟基不受影响，以保证高分子化后具有足够的抗氧化剂性能4.0 食品添加剂的发展趋势4.1研究开发天然食品添加剂由于添加剂的安全问题已经成为人们选择食品的重要因素，安全无毒或基本无毒的天然食品添加剂越来越受到消费者青睐。消费者更崇尚以自然动植物为原料，经加工获得的天然食品添加剂。天然色素、香料、抗氧化剂等成为目前研究开发的重点。即便是合成食品添加剂，也朝着安全无毒方向发展。4.1.1低热量、低吸收品种具有较大的市场优势。当今世界由肥胖而引起的生理功能障碍的人越来越多，据 WH0统计，二十世纪80年代初，全球有3000万糖尿病患者，十年以后，全球糖尿病患者已超过了1亿。因此，高甜度、低热量甜味剂和脂肪代用品越来越受到市场欢迎，阿斯巴甜、阿力甜、三氯蔗糖、安赛蜜、糖醇类物质等甜度大、热量低、无毒安全的甜味剂和蔗糖聚脂肪酸酯、山梨酸聚酯等代脂类产品应运而生，而且市场前景看好。4.1.2具有特定保健功能的食品添加剂品种发展迅速。较为典型的有：可被肠道内双歧杆菌利用，促进双歧杆菌增殖的低聚糖产品；热量低：不刺激胰岛素分泌，能缓解糖尿病的糖醇类产品；起着保护细胞、传递代谢物质作用磷脂类产品；能够捕集体内自由基的抗自由基物质等等。四是用量少，作用效果明显的复配型产品市场潜力巨大。近年来，复配产品的研发与应用一直是行业的热点。被较为关注的有复配型的甜味剂、增稠剂等等。4.2大力研究生物食品添加剂近年来，人们逐渐认识到天然食品添加剂一般都有较高的安全性，因此天然食品添加剂越来越广泛。但自然界植物、动物的生产周期很长，生产效率低，采用现代化生物技术生产天然食品添加剂不仅可大幅度提高生产能力，而且还可以生产一些新型食品添加剂，如红曲霉素、乳酸链球菌、溶菌酶等。4.3研究新型食品添加剂合成工艺 很多的传统食品添加剂本身有很好的使用效果，但由于制造成本高，产品价格昂贵，应用受到限制，迫切需要开发一些高效节能的工艺。4.4研究食品添加剂的复配及其他应用技术食品添加剂复配可以产生增效作用及派生出一些新的效用，研究食品添加剂的复配不仅可以降低食品添加剂的用量，而且可以进一步改善食品的质量，提高食品的安全性，其经济意义和社会意义不言而喻。5.0高分子食品添加剂的发展方向及应用前景5.1我国食品添加剂工业发展前景极为广阔      首先，我国工业食品总量的快速增长将同步带动食品添加剂的发展。改革开放和生活水平提高给中国食品工业带来了大发展，尤其是在二十世纪的最后十年，中国食品工业以年平均104的增速，获得了前所未有的快速发展。产业结构已经发生了深刻地变化。其次，一些国际跨国公司已经普遍看好中国的食品及其添加剂市场。积极引入资金在中国投资建厂。外资的引入不仅为行业发展解决了资金问题，同时也引入了先进的生产技术和食品添加剂新品种，提高了行业管理水平，为行业的进一步发展增加了后劲。     第三，与国外同行业相比，我国食品添加剂行业在品种和质量上仍然存在一定的差距，主要体现在：一是由于生产技术原因，目前高档产品仍然需要大量进口。因此开发国内急需，而日前大量依赖进口的产品是我国食品添加剂发展的重点之一。二是国内消费安全意识的提高，低毒产品市场的看好，对我国食品添加剂的产品结构提出了新的要求，这将推动我国食品添加剂行业的技术及产品的进一步与国际接轨。因此，可以预计随着食品添加剂安全水平的提高，新型安全食品添加剂将成为行业新的经济增长点。四是实现品种繁多，质量优越，价格低廉的出口战略一直是我国食品添加剂扩大国际贸易的方向。近年来，我国十分注重国际食品添加剂流行品种的研发，随着生产技术和成本的突破，我国食品添加剂新品种的国际贸易量必将得到增长，从而进一步带动了我国食品添加剂的发展。 目前，我国有关方面对现在必须使用的食品添加剂正在大力研制、推广无毒或低毒的新品种。生产食品添加剂的工厂对现有允许的食品添加剂，在制定卫生标准工作的推动下，大搞技术革新，其质量正在不断提高，控制的杂质指标在逐步下降。另外，近年来方便食品发展很快，要生产这些具有贮运简易、食用方便特性的包装食品，是离不开种种食品添加剂的。另外，随着人民生活的日益提高，除了要求食品营养丰富、安全无害外，对食品色、香、味、形态和组织结构等方面的要求，将越来越高，为了满足这日益增长的需求，必将借助于调味剂、附香剂、乳化剂、增稠剂、膨松剂及种种品质改良剂。由此可见，食品工业的发展需要食品添加剂，而食品添加剂的发展，反过来又将促进食品工业的发展。随着我国食品添加剂的大发展，安全高效的食品添加剂将有一番新的天地，从而促进我国食品工业的更加多样化。6.0 结语高分子食品添加剂在食品加工与工艺进步密切相关，其用途十分广泛。现代食品与人们的生活息息相关，所谓“民以食为天”给人类健康带来福音的同时，也对食品添加剂的研制和开发提出了挑战。现阶段高分子食品添加剂研制具有重要的科学意义和非常巨大的社会经济效益。因此，加速我国对高分子食品添加剂的研究与开发将是今后相关材料领域刻不容缓的艰巨任务。参考文献1侯振建食品添加剂及其应用技术化学工业出版社 2胡国华食品添加剂应用基础化学工业出版社3韩长日，宋小平食品添加剂生产与应用技术化学工业出版社4郝素娥，庞柄坤食品添加剂制备与应用技术化学工业出版社5郝利平食品添加剂中国农业大学出版社6赵文元，王亦军功能高分子材料化学工业出版社致 谢首先感谢老师的耐心指导与帮助，其次感谢百度文库，豆丁，谷歌的资料收集，感谢作者们的无私奉献。经过长时间的资料的收集和整理，我对相关的功能高分子材料知识有所了解，尤其是高分子材料在食品添加剂方面的应用。虽说没有什么实质上的动手操作，但大大丰富了我的理论知识，谢谢老师给了我们这次机会。 11