萨巴捷勤思创催化氢化是?
液油成固脂黄油是欧、美各国人喜爱的食品。它是从牛乳中提取的脂肪,又称乳脂或白脱(butter),是将牛乳用油脂分离机分离出稀乳油后,经过发酵、搅拌、凝固、压制而成的黄色半固体物,因而又称黄油。它含脂肪80%以上,其余大部分是水,还有少量乳糖、蛋白质、矿物质、维生素和色素等,有淡、咸等味,供餐桌上涂抹面包和制造糕点、糖果用。它传入我国后也受到不少人的喜爱。19世纪60年代末,当时法国闹黄油慌,金钱和爱情都不能换得黄油。法国皇帝拿破仑三世考虑到他的军队的供给,发布命令:考虑到民众的境况,因而提出一笔奖金,奖励发明一种代替物如黄油一样营养和可口。法国工业化学家梅热—穆里(Hippolyte Mege-Mouris,1817-1880)受到奖金的诱惑,研制人造黄油。1870年取得成功。其方法是先将牛油(牛脂肪)和碳酸钾、胃蛋白酶(存在于猪、羊等脊椎动物胃液中)在45℃下蒸煮,一直到牛油和其他组织完全分离,然后放进水压机中,使牛油和其他组织分开,再将食盐和牛乳蛋白加入此牛油中混合、搅拌,一直到适宜的稠度,即成人造黄油。梅热—穆里获得奖金,并在1869年在法国和英国取得专利,第二年在巴黎附近帕塞(Poissey)建厂生产。Stephen Miall.A history of the British chemical instry.Great Britain:Society of chemical instry,1931。后来有不少改进方法,例如用植物油代替牛油,添加蛋黄、维生素A和维生素D,还添加卵磷脂作为乳化剂等等。1872年鲍德(F.Boudet)又取得一项改进专利,用脱脂牛乳和水乳化,用冰冷却,产生粒状固体,形似珍珠,就将产品称为“Oleumargarine”。“Oleum”在拉丁文中是“油”;“margarine”是“珍珠”的意思,两词缀合起来就是“油珍珠”。后来“Oleum”被省略掉了,就直接称为“margarine”。我们似乎是音译,又意译,称为“麦琪淋”,留在我们的辞典中,成为人造黄油的代名词。几年后,麦琪淋在欧洲各国和美国制造。但是受到人们偏见的影响,认为这是一种土黄油,在加拿大和南非联邦等国禁止制造。今天的麦琪淋是用植物油做原料,经过加氢的化学反应,也就是催化氢化反应而制成。化学家们在19世纪经过化学分析,确定黄油、牛油、猪油等半固体动物油脂主要成分是饱和脂肪酸的甘油酯,也就是分子结构中碳碳原子间完全以单键相连,而豆油、花生油、棉籽油等液体植物油脂主要成分是不饱和脂肪酸的甘油酯,也就是分子结构中含有以双键或三键相连的碳原子。加氢反应就是把氢原子加到不饱和化合物分子中,使其转变成饱和化合物的分子。催化加氢反应是法国化学家萨巴捷(Paul Sabatier,1854-1941)和他的同事桑德勒(Jean Baptist Senderens,1856-1936)的研究成果。他们两人从1897年开始研究有机化学中的多相催化反应,证明不同的催化剂会产生不同的反应。1900年他们试图将镍与乙烯结合,形成镍的挥发性化合物,但却意外地获得乙烷。经过分析,确定乙烯部分分解成碳和氢气,氢气与未分解的乙烯受到镍的催化作用而形成乙烷。乙烯是不饱和的碳氢化合物,它的分子结构中存在碳碳双键,而乙烷是饱和的碳氢化合物,分子结构中完全是碳碳单键。这样,他们就使不饱和化合物转变成饱和化合物,完成了加氢反应。接着他们又使不饱和的苯转变成环己烷:1901年,他们共同发表一项研究成果,不饱和物质的蒸气和过量的氢气一起通过还原的镍,在适当温度下能转变成饱和化合物。他们还提出,这种直接的氢化反应可以使液体的脂肪酸(油酸等)转变成固体脂肪酸(硬脂酸、软脂酸等),而且这一反应很容易进行,只要将镍催化剂悬浮在油中并通入氢气,液体油就转变成固体脂。这就为油的氢化和人造黄油开辟了道路。萨巴捷因此获得1912年诺贝尔化学奖。同一个时期里,出生在俄罗斯的美籍化学家伊帕季耶夫(Vladimir Nikolayevich Ipatieff,18671952)也实验证实了用磨得很细的金属镍能催化氢化不饱和碳氢化合物成饱和化合物,并证明在高压下这个反应过程非常有效。为了达到这个目的,他设计了一种称为伊帕季耶夫弹的仪器,即一种在压力下能把物质加热到沸点以上的压热器。1902年德国化学家诺尔曼(K.Normann)按照萨巴捷的理论取得了“利用催化氢化使油硬化”的专利。他将氢气鼓入含有分散悬浮镍粉的油中,使油硬化,滤去镍,添加色素、维生素等制成人造黄油。他在欧洲各国和美国先后建厂生产,利用廉价的豆油、花生油、棉籽油等制成半固体或膏状的麦琪淋,用来制造人造黄油、蛋糕、面包、奶酪、饼干、花生酱等。我国也在进行工业生产,中国食品出版社在1988年出版的《人造奶油与起酥油的加工技术》一本小册里写到:“在镍催化剂的制备中,首先将金属镍制成易分解的有机酸盐,例如甲醇盐(Ni(OOCH)2),再将有机酸盐悬浮于油中加热分解,镍被还原成金属状态,用硅藻土做载体。”Ni(OOCH)2 2H2O══Ni+2CO2+H2+2H2O在油脂高温高压氢化的工艺中,部分油脂的不饱和双键可能发生异构化,从而产生大量反式脂肪酸。根据我国食品部门研究报告,食用反式脂肪酸过多可能增加心血管疾病、糖尿病等疾病的风险。什么是反式脂肪酸?什么是异构化?这要先从丁烷和异丁烷的例子谈起,它们的化学分子式都是C4H10,都是由相同数目的碳原子和相同数目的氢原子组成,但是它们的原子相互联结的方式和次序不同:,四个不同原子和原子团处在四边,把它们调过来或转过去,都是一样的,显现不出两种异构体。如果从空间排列来看,二者互为镜像,不能重叠。他还指出,由双键结合起来的两个碳原子不能像依靠一个单键那样旋转,如果与各个不饱和碳原子连接的原子或原子团位置不相同,就使这些原子或原子团具有两种空间排列的可能,富马酸和马来酸就是例子。马来酸中的两个相同的原子(H原子)和原子团(COOH原子团)都处在CC双键的同一侧,就是顺式丁二烯酸;富马酸中两者是分处在两侧,就是反式丁二烯酸,它们互为同分异构体。植物油脂中结合的脂肪酸主要是油酸,亚油酸等,它们的顺式结构如下:它们分子中的氢原子(H)都处在C=C的同一侧,就是顺式脂肪酸,处在不同侧,就是反式脂肪酸。现今许多专家呼吁企业应改良工艺,选用“好油”为原料,减少食物及油脂中的反式脂肪酸含量,企业应该主动在包装食物的营养标签上标明食物中反式脂肪酸的含量。详情
萨巴捷勤思创催化氢化是? 液油成固脂黄油是欧、美各国人喜爱的食品。它是从牛乳中提取的脂肪,又称乳脂或白脱(butter),是将牛乳用油脂分离机分离出稀乳油后,经过发酵、搅拌、凝固、压制而成的黄色半固体物,因而又称黄油。它含脂肪80%以上,其余大部分是水,还有少量乳糖、蛋白质、矿物质、维生素和色素等,有淡、咸等味,供餐桌上涂抹面包和制造糕点、糖果用。它传入我国后也受到不少人的喜爱。19世纪60年代末,当时法国闹黄油慌,金钱和爱情都不能换得黄油。法国皇帝拿破仑三世考虑到他的军队的供给,发布命令:考虑到民众的境况,因而提出一笔奖金,奖励发明一种代替物如黄油一样营养和可口。法国工业化学家梅热—穆里(Hippolyte Mege-Mouris,1817-1880)受到奖金的诱惑,研制人造黄油。1870年取得成功。其方法是先将牛油(牛脂肪)和碳酸钾、胃蛋白酶(存在于猪、羊等脊椎动物胃液中)在45℃下蒸煮,一直到牛油和其他组织完全分离,然后放进水压机中,使牛油和其他组织分开,再将食盐和牛乳蛋白加入此牛油中混合、搅拌,一直到适宜的稠度,即成人造黄油。梅热—穆里获得奖金,并在1869年在法国和英国取得专利,第二年在巴黎附近帕塞(Poissey)建厂生产。Stephen Miall.A history of the British chemical instry.Great Britain:Society of chemical instry,1931。后来有不少改进方法,例如用植物油代替牛油,添加蛋黄、维生素A和维生素D,还添加卵磷脂作为乳化剂等等。1872年鲍德(F.Boudet)又取得一项改进专利,用脱脂牛乳和水乳化,用冰冷却,产生粒状固体,形似珍珠,就将产品称为“Oleumargarine”。“Oleum”在拉丁文中是“油”;“margarine”是“珍珠”的意思,两词缀合起来就是“油珍珠”。后来“Oleum”被省略掉了,就直接称为“margarine”。我们似乎是音译,又意译,称为“麦琪淋”,留在我们的辞典中,成为人造黄油的代名词。几年后,麦琪淋在欧洲各国和美国制造。但是受到人们偏见的影响,认为这是一种土黄油,在加拿大和南非联邦等国禁止制造。今天的麦琪淋是用植物油做原料,经过加氢的化学反应,也就是催化氢化反应而制成。化学家们在19世纪经过化学分析,确定黄油、牛油、猪油等半固体动物油脂主要成分是饱和脂肪酸的甘油酯,也就是分子结构中碳碳原子间完全以单键相连,而豆油、花生油、棉籽油等液体植物油脂主要成分是不饱和脂肪酸的甘油酯,也就是分子结构中含有以双键或三键相连的碳原子。加氢反应就是把氢原子加到不饱和化合物分子中,使其转变成饱和化合物的分子。催化加氢反应是法国化学家萨巴捷(Paul Sabatier,1854-1941)和他的同事桑德勒(Jean Baptist Senderens,1856-1936)的研究成果。他们两人从1897年开始研究有机化学中的多相催化反应,证明不同的催化剂会产生不同的反应。1900年他们试图将镍与乙烯结合,形成镍的挥发性化合物,但却意外地获得乙烷。经过分析,确定乙烯部分分解成碳和氢气,氢气与未分解的乙烯受到镍的催化作用而形成乙烷。乙烯是不饱和的碳氢化合物,它的分子结构中存在碳碳双键,而乙烷是饱和的碳氢化合物,分子结构中完全是碳碳单键。这样,他们就使不饱和化合物转变成饱和化合物,完成了加氢反应。接着他们又使不饱和的苯转变成环己烷:1901年,他们共同发表一项研究成果,不饱和物质的蒸气和过量的氢气一起通过还原的镍,在适当温度下能转变成饱和化合物。他们还提出,这种直接的氢化反应可以使液体的脂肪酸(油酸等)转变成固体脂肪酸(硬脂酸、软脂酸等),而且这一反应很容易进行,只要将镍催化剂悬浮在油中并通入氢气,液体油就转变成固体脂。这就为油的氢化和人造黄油开辟了道路。萨巴捷因此获得1912年诺贝尔化学奖。同一个时期里,出生在俄罗斯的美籍化学家伊帕季耶夫(Vladimir Nikolayevich Ipatieff,18671952)也实验证实了用磨得很细的金属镍能催化氢化不饱和碳氢化合物成饱和化合物,并证明在高压下这个反应过程非常有效。为了达到这个目的,他设计了一种称为伊帕季耶夫弹的仪器,即一种在压力下能把物质加热到沸点以上的压热器。1902年德国化学家诺尔曼(K.Normann)按照萨巴捷的理论取得了“利用催化氢化使油硬化”的专利。他将氢气鼓入含有分散悬浮镍粉的油中,使油硬化,滤去镍,添加色素、维生素等制成人造黄油。他在欧洲各国和美国先后建厂生产,利用廉价的豆油、花生油、棉籽油等制成半固体或膏状的麦琪淋,用来制造人造黄油、蛋糕、面包、奶酪、饼干、花生酱等。我国也在进行工业生产,中国食品出版社在1988年出版的《人造奶油与起酥油的加工技术》一本小册里写到:“在镍催化剂的制备中,首先将金属镍制成易分解的有机酸盐,例如甲醇盐(Ni(OOCH)2),再将有机酸盐悬浮于油中加热分解,镍被还原成金属状态,用硅藻土做载体。”Ni(OOCH)2 2H2O══Ni+2CO2+H2+2H2O在油脂高温高压氢化的工艺中,部分油脂的不饱和双键可能发生异构化,从而产生大量反式脂肪酸。根据我国食品部门研究报告,食用反式脂肪酸过多可能增加心血管疾病、糖尿病等疾病的风险。什么是反式脂肪酸?什么是异构化?这要先从丁烷和异丁烷的例子谈起,它们的化学分子式都是C4H10,都是由相同数目的碳原子和相同数目的氢原子组成,但是它们的原子相互联结的方式和次序不同:,四个不同原子和原子团处在四边,把它们调过来或转过去,都是一样的,显现不出两种异构体。如果从空间排列来看,二者互为镜像,不能重叠。他还指出,由双键结合起来的两个碳原子不能像依靠一个单键那样旋转,如果与各个不饱和碳原子连接的原子或原子团位置不相同,就使这些原子或原子团具有两种空间排列的可能,富马酸和马来酸就是例子。马来酸中的两个相同的原子(H原子)和原子团(COOH原子团)都处在CC双键的同一侧,就是顺式丁二烯酸;富马酸中两者是分处在两侧,就是反式丁二烯酸,它们互为同分异构体。植物油脂中结合的脂肪酸主要是油酸,亚油酸等,它们的顺式结构如下:它们分子中的氢原子(H)都处在C=C的同一侧,就是顺式脂肪酸,处在不同侧,就是反式脂肪酸。现今许多专家呼吁企业应改良工艺,选用“好油”为原料,减少食物及油脂中的反式脂肪酸含量,企业应该主动在包装食物的营养标签上标明食物中反式脂肪酸的含量。详情
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