2023年年產(chǎn)噸甜味劑生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)方案

目錄

摘要................................................................0

Abstract...................................................................................................................................1

第1章甜味劑概述....................................................2

1.1性質(zhì).........................................................2

1.1.1糖精鈉的物理性質(zhì).......................................2

1.1.2糖精鈉的化學(xué)性質(zhì).......................................2

1.1.3糖精鈉的檢測(cè)...........................................3

1.1.4糖精鈉的安全性.........................................3

1.1.5致病性.................................................4

1.2發(fā)展簡(jiǎn)史及安全調(diào)查演變......................................4

1.2.1發(fā)展簡(jiǎn)史..............................................4

1.2.2調(diào)查演變..............................................5

1.3糖精鈉的用途.................................................8

1.3.1糖精鈉在食品中的應(yīng)用................................8

1.3.2糖精鈉在飼料中的應(yīng)用.................................8

1.3.3糖精鈉在其它工業(yè)中的應(yīng)用..................................9

第2章糖精鈉工藝生產(chǎn)設(shè)計(jì)...........................................10

2.1設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)原則.........................................11

2.2基礎(chǔ)資料...................................................11

2.2.1基礎(chǔ)性能..............................................11

2.3工藝參數(shù)設(shè)計(jì)...............................................12

2.4生產(chǎn)方法和工藝流程設(shè)計(jì)....................................12

2.5技術(shù)特點(diǎn)..................................................16

第3章物料衡算.....................................................16

3.1重氮反應(yīng)釜的物料衡算.......................................17

3.2置換釜的物料衡算...........................................19

3.3氨化釜的物料衡算...........................................21

3.4酸析罐的物料衡算...........................................23

3.5中和反應(yīng)的物料衡算.........................................24

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3.6物料衡算匯總...............................................25

第4章熱量衡算.....................................................28

4.1能量衡算原則..............................................28

4.2重氮罐夾套式換熱器換熱量計(jì)算..............................28

4.3氨化罐夾套式換熱器換熱量計(jì)算..............................29

第5章設(shè)備設(shè)計(jì)與選型...............................................30

5.2方案選型...................................................31

5.3攪拌器的類(lèi)型設(shè)計(jì)選型.......................................32

5.4重氮罐的設(shè)計(jì)及選型.........................................32

5.5氨化罐的設(shè)計(jì)和選型.........................................38

第6章廠址選擇和平面設(shè)計(jì)...........................................43

6.1廠址選擇的原則.............................................43

6.2廠區(qū)概貌...................................................43

6.3車(chē)間布置設(shè)計(jì)的要求和原則....................................43

6.3.1要求..................................................43

6.3.2、原則.................................................44

第7章設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)與總結(jié)...............................................46

參考文獻(xiàn)...........................................................47

附錄一.............................................................49

英文文獻(xiàn)翻譯.......................................................49

附錄二.............................................................69

4、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容..................................................69

5）設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表..................................................70

6、主要參考文獻(xiàn)....................................................70

7、進(jìn)度安排........................................................70

附錄三.............................................................71

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年產(chǎn)3000噸甜味劑生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

摘要

本文講述了糖精鈉的性質(zhì)，存在形式，制備方案，檢測(cè)，以及糖精鈉在甜味劑中的地

位，它的發(fā)現(xiàn)，發(fā)展，還有糖精鈉在目前社會(huì)上各個(gè)領(lǐng)域的作用。

本設(shè)計(jì)使用了苯酎法的工業(yè)生產(chǎn)方法，假設(shè)了一個(gè)年產(chǎn)3000噸的使用苯酎法生產(chǎn)糖

精鈉的廠商，并以此命題，進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的原料，反應(yīng)條件，反應(yīng)過(guò)程，

反應(yīng)設(shè)備，衡算損失，回收利用等方面進(jìn)行了整體研究計(jì)算。并繪制了CAD圖。通過(guò)對(duì)這

個(gè)設(shè)計(jì)的計(jì)算，基本了解糖精鈉的性質(zhì)，和整個(gè)工藝流程的確定，并進(jìn)行分析和展望，從

而讓整個(gè)廠商的工藝流程更加完善，綠色，經(jīng)濟(jì)效益高。

目前我國(guó)糖精鈉生產(chǎn)方法主要有四種：苯酎法，甲苯法，鄰甲基苯胺法，苯酎二硫化

物法。其中甲基苯胺法受到原料鄰甲基苯胺來(lái)源限制，原料成本較高，因而不適合于工業(yè)

化生產(chǎn)。苯酎二硫化物法由于鄰二硫二苯甲酸結(jié)構(gòu)上的空間障礙，與甲醇酯化需在高壓釜

中進(jìn)行，反應(yīng)條件較苛刻，對(duì)反應(yīng)設(shè)備要求太高，只進(jìn)行過(guò)中試，也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

而甲苯法和苯酎法比較，苯醉法生產(chǎn)糖精鈉，在產(chǎn)品收率、產(chǎn)品質(zhì)量和污染治理等方面有

著其他方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，是比較適宜的生產(chǎn)方法。

關(guān)鍵詞：糖精鈉，應(yīng)用，生產(chǎn)，利用，效益

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Abstract

Thisarticletellsthestoryofthenatureofsaccharinsodium,existencefonn,preparation,

detectionandthestatusofsaccharinsodiuminsweetenersIt'sfoundthatthedevelopmentand

saccharinsodiumintheroleofeveryfieldinsocietyatpresent

ThisdesignUSESthemethodintheindustrialproductionofphthalicanhydridemethod,

assumingthattheuseofanannualoutputof3000tonsofbenzeneanhydridemethodproduction

manufacturerofsaccharinsodium,andproposition,tocarryonthedesign.Onthewhole

productionprocessofrawmaterial,reactioncondition,reactionprocess,reactionequipment,loss

ofbalance,recycling,etc,hascarriedontheoverallresearch.AnddrawtheCADdrawing.By

thecalculationofthedesign,abasicunderstandingofthenatureofsaccharinsodium,andthe

detenninationoftheentireprocess,andanalyzedandprospected,soastoletthevendorprocess

moreperfect,green,higheconomicbenefit.

Atpresentourcountrysaccharinsodiumproductionmethodmainlyhasfourkinds:phthalic

anhydridemethod,methodoftoluene,methylanilinemethod,methodofbenzeneanhydride

disulfide.Onemethylanilinewaslimitedbyadjacentmethylanilinesourcematerials,theraw

materialcostishigher,andthereforenotsuitableforindustrialproduction,andmethanol

esterificationshouldbecarriedoutintheautoclave,reactionconditionsareharsh,thereaction

equipmentrequirementistoohigh,onlyforpilot,didnotrealizeindustrializationproduction.

Andtolueneandbenzeneanhydridemethodcomparison,saccharinsodiumbenzeneanhydride

methodproduction,theproductyield,productqualityandpollutioncontrolareincomparable

advantages,othermethodsaremoreappropriateproductionmethod.

Keywords:saccharinsodium,production,utilization,efficiency

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第1章甜味劑概述

1.1性質(zhì)

糖精鈉是最古老的甜味劑。糖精于1878年被美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，很快就被食品工業(yè)界

和消費(fèi)者接受。糖精的甜度為蔗糖的300倍到500倍，它不被人體代謝吸收，在各種食品

生產(chǎn)過(guò)程中都很穩(wěn)定。缺點(diǎn)是風(fēng)味差，有后苦，這使其應(yīng)用受到一定限制。

化學(xué)名：鄰苯甲酰磺酰亞胺鈉

英文名：SaccharinSodium

俗名：糖精鈉或溶性糖精

糖酸船

《SodiumSaccharin)

分子式：

分子量：241.2

1.1.1糖精鈉的物理性質(zhì)

糖精鈉為無(wú)色或白色的結(jié)晶、白色的結(jié)晶性粉末或?yàn)榘咨姆勰?，味極甜，即使在

10,000倍的水溶液中也有甜味。

1.1.2糖精鈉的化學(xué)性質(zhì)

糖精鈉，又稱可溶性糖精，是糖精的鈉鹽，帶有兩個(gè)結(jié)晶水，無(wú)色結(jié)晶或稍帶白色

的結(jié)晶性粉末，一般含有兩個(gè)結(jié)晶水，易失去結(jié)晶水而成無(wú)水糖精，呈白色粉末，無(wú)臭或

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微有香氣，味濃甜帶苦。甜度是蔗糖的500倍左右。

耐熱及耐堿性弱，酸性條件下加熱甜味漸漸消失并可形成苦味的鄰氨基磺酰苯甲酸，

溶液大于0.026%則味苦。

熔點(diǎn):226-230℃水溶性：10g/100ml(20℃時(shí))性質(zhì)描述：糖精鈉(128-44-9)的性狀：

無(wú)色至白色斜方晶系板狀結(jié)晶或白色結(jié)晶性風(fēng)化粉末。無(wú)臭或有輕微氣味。味極甜，即使

在10000倍的水溶液中仍有極強(qiáng)甜味，甜味閾值約0.00048%o易溶于水(lg/1.5ml),微溶

于乙醇(lg/50m1)。

1.1.3糖精鈉的檢測(cè)

精鈉為無(wú)色結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末；無(wú)臭或微有香氣，味濃甜帶苦；易風(fēng)化，在水中

易溶，在乙醇中略溶，具體鑒別方法如下：

(1)取本品0.5g,加水10mL,加稀鹽酸1mL,放置lh,濾出生成的白色結(jié)晶性沉

淀，充分水洗后在105c干燥2h,其熔點(diǎn)是226-230C。

(2)取本品20mg與間苯二酚40mg混合，加硫酸10滴，靜置，加熱混合物顯深綠

色時(shí)冷卻，然后再添加水10mL和氫氧化鈉試液10mL溶解后，溶液發(fā)出綠色熒光。

(3)將本品0.1g溶解于5mL氫氧化鈉試液，靜置加熱后蒸發(fā)干燥，而且以不炭化為

度，小心熔解，至已不發(fā)生氨的臭氣后放冷。將殘留物溶解于約20mL水中，用稀鹽酸中

和后過(guò)濾，在濾液中加氯化鐵試液1滴時(shí)呈紫或紅紫色。

(4)將本品灰化后得到的殘留物，呈鈉鹽的常規(guī)鑒定試驗(yàn)反應(yīng)。

1.1.4糖精鈉的安全性

1958年，美國(guó)食品藥品管理局(FDA)開(kāi)始對(duì)食品添加劑的使用進(jìn)行管理，當(dāng)時(shí)糖精

已經(jīng)能夠在美國(guó)廣泛使用了，因此它被列入最早的675種“公認(rèn)安全”(GRAS)的食品原

料名單之中。

1972年，美國(guó)FDA根據(jù)一項(xiàng)長(zhǎng)期大鼠喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果決定取消糖精的“公認(rèn)安全”

資格。

1977年，加拿大的一項(xiàng)多代大鼠喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大量的糖精可導(dǎo)致雄性大鼠膀胱癌。

為此，美國(guó)FDA提議禁止使用糖精，但這項(xiàng)決定遭到國(guó)會(huì)反對(duì)，并通過(guò)一項(xiàng)議案延緩禁

用。

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1991年，美國(guó)FDA根據(jù)一些研究結(jié)果撤回了禁止糖精使用的提議。但由于上述原因，

在美國(guó)使用糖精仍需在標(biāo)簽上注明“使用本產(chǎn)品可能對(duì)健康有害，本產(chǎn)品含有可以導(dǎo)致實(shí)

驗(yàn)動(dòng)物癌癥的糖精”。在國(guó)際上，糖精的使用也因?yàn)檫@些關(guān)于大鼠致癌的研究發(fā)表后受到

一定影響，歐美國(guó)家糖精的使用量不斷減少。但仍有人持不同觀點(diǎn)，認(rèn)為糖精是安全的。

中國(guó)政府也采取壓減糖精政策，并規(guī)定不允許在嬰兒食品中使用。JECFA規(guī)定糖精的

ADI值為每日每千克體重。?5mg。

1.1.5致病性

糖精，曾是一種飽受爭(zhēng)議的甜味劑。研究人員曾對(duì)它做過(guò)一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

明該物質(zhì)具有致癌作用（主要引發(fā)膀胱癌，還可能引發(fā)子宮癌、卵巢癌和皮膚癌等），因

此FDA于1977年明令禁用該物質(zhì)。但因餐飲行業(yè)（以及節(jié)食者）的堅(jiān)持，糖精至今仍在

市場(chǎng)上出售。但到了20世紀(jì)90年代末，包含糖精的產(chǎn)品包裝上均貼有警告標(biāo)簽，指出糖

精對(duì)實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物具有致癌作用。而美國(guó)熱量控制委員會(huì)指出，人們不會(huì)像老鼠一樣患上膀

胱癌，因此，應(yīng)該除去這個(gè)警告標(biāo)簽。在2000年，美國(guó)國(guó)會(huì)廢除了相關(guān)法規(guī)，糖精產(chǎn)品

不必進(jìn)行健康警告標(biāo)簽。而具體情況我將在下一段進(jìn)行詳細(xì)解釋

1.2發(fā)展簡(jiǎn)史及安全調(diào)查演變

1.2.1發(fā)展簡(jiǎn)史

人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常食用的糖是從甘蔗、甜菜等植物中提煉出來(lái)的。植物界中還有一

些比蔗糖更甜的物質(zhì)。原產(chǎn)南美洲的甜葉菊，比蔗糖甜200?300倍；非洲熱帶森林里的

西非竹竽，果實(shí)的甜度比蔗糖甜3000倍；非洲還有一種薯薪葉防己藤本植物，果實(shí)的甜

度達(dá)蔗糖的90000倍。只是，這些比蔗糖甜成千上萬(wàn)倍的物質(zhì)，我們平時(shí)很少見(jiàn)到。我們

平常用的比蔗糖還甜的物質(zhì)是糖精，它比蔗

糖要甜300~500倍。

從化學(xué)角度來(lái)看，糖和糖精簡(jiǎn)直是風(fēng)馬牛不相及。只有一點(diǎn)是相同的，那就是它們都

帶有甜味。糖精是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？

1879年，約翰霍普金斯大學(xué)研究生ConstantinFahlberg正在繼續(xù)其甲苯系列衍生物合

成研究。一天午餐時(shí)候，他發(fā)現(xiàn)手中的面包格外的甜，于是邊對(duì)合成的系列甲苯化合物進(jìn)

行分析，最后發(fā)現(xiàn)了糖精。

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時(shí)間：2021年X月X日書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟頁(yè)碼：第5頁(yè)共80頁(yè)

這個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)給法利德別爾格開(kāi)辟了一條通向新的發(fā)明的道路。從此，他集中全部

精力，一心去研究這個(gè)煤焦油中提取出來(lái)的物質(zhì)。他從又黑、又粘、又臭的煤焦油中提煉

出甲苯，經(jīng)過(guò)硫酸磺化、五氯化磷和氨處理后，再用高銃酸鉀氧化，最后經(jīng)過(guò)結(jié)晶、脫水

而得到了一種特別甜的白色結(jié)晶體。他把它叫做“糖精”，并測(cè)出它比蔗糖要甜300-500

倍。

法利德別爾格立即宣布了他的發(fā)明，并在美國(guó)獲得了專利。1886年，這位化學(xué)家遷居

德國(guó)，并在那里建立了世界上第一個(gè)從煤焦油中提煉糖精的工廠。糖精就此開(kāi)始闖入了人

們的生活之中。但是卻因?yàn)槠溆邪踩[患而廣受非議。

1.2.2調(diào)查演變

早在1912—1932年,就有人對(duì)糖精鈉作了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明精糖鈉對(duì)人體血糖、腎

功能以及蛋白質(zhì)、維生素的利用方面，均無(wú)不良影響，所以1950年以前都認(rèn)為對(duì)人體無(wú)害(幻。

近三十多年來(lái)，不斷有關(guān)糖精鈉致癌的報(bào)道。70年代以后，關(guān)于搪精鈉的爭(zhēng)議成為世界性的

大事，許多國(guó)家不允許再使用糖精鈉或受到消費(fèi)者的抵制。FAO/WHO的聯(lián)合食品添加劑專

糖搐鈉與幾種甜味刑的比較

品種

楣彬鈉甜蜜哀食糖甜菜忒蛋白糖

分

夭然哦水幡島及天然植物循低卡天然桁生物低卡

類(lèi)型化學(xué)糖非營(yíng)養(yǎng)型化學(xué)糖等營(yíng)養(yǎng)型

營(yíng)養(yǎng)型型營(yíng)養(yǎng)型

石油焦化產(chǎn)品加石油焦化產(chǎn)品加由白血組成的

來(lái)源植物提取檀軻提取31

工而成工而成部分氨帶酸構(gòu)成

甜度價(jià)格0.1?0.31?0.5?1

甜度?300?301~150?200

苦味濃重余味鮑定甘甜氽味

味質(zhì)帶苦味余味不佳尚可余味欠佳良好

不住且持久持久

林內(nèi)代然甫胰島體內(nèi)代謝不需腆

代曲體內(nèi)不代謝體內(nèi)不代謝體內(nèi)代謝

素參與島素參與

行致密可能,在加對(duì)安全性尚存爭(zhēng)中，n等國(guó)相用，F(xiàn)

安全可靠，數(shù)百年

拿大等國(guó)禁用，哭議，關(guān)、加等國(guó)已涔DA認(rèn)為缺乏安全無(wú)不安全的報(bào)道，

安全性與衛(wèi)生管理來(lái)各國(guó)均允許并廣

固已下令禁用，現(xiàn)禁便用，中、巴等國(guó)性資料而嚴(yán)燕在美美等五十多國(guó)漉用

泛使用

暫緞執(zhí)行規(guī)定有限使用國(guó)便用一.

正常生產(chǎn)需要與

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)最大允許使用髭最大允許使用凝：正常生產(chǎn)需要兼精或其它甜味

(GB2760—86).08?0.15g/“0?25?LOg/kgZ前舍用

標(biāo)準(zhǔn)最高值A(chǔ)DI最高值

FAO/WHOFDI最充值A(chǔ)DI未見(jiàn)具體規(guī)定

(JECFA)2.5mg/kg體重?天ilmg/kg體重?天/40mg/kg體量?天

ADI最高位

嚴(yán)禁使用，藥緩禁止使用

W執(zhí)行禁止使用/50mg/gk體重?天

家委員會(huì)(JECFA)21次至28次會(huì)議(1977—1954),通過(guò)對(duì)糖精鈉在生物化學(xué)、藥物動(dòng)力學(xué)、

致突變性、流行性病學(xué)和致癌性等多方面研究報(bào)告，雖未得出令人信服的一致性結(jié)論，但將

原來(lái)規(guī)定的每日最高攝取量(ADI值)smg/kg體重?天,暫定為0'2.5扭g/kg體重?天。

美國(guó)議會(huì)早已決定禁止使用糖精鈉，但目前仍處于暫緩執(zhí)行期，一再延長(zhǎng)禁止銷(xiāo)售日期,

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以便有更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。近若干年，其它多種類(lèi)型甜味劑在美國(guó)的廣泛使用，特別是一

些安全性的非糖低卡甜味劑（如蛋白糖等）的使用，使糖精鈉不再受到消費(fèi)者的青睞。

在我國(guó)，對(duì)糖精鈉的安全性討論由來(lái)已久。1973年,就開(kāi)始對(duì)糖精鈉的毒性進(jìn)行了一系

列的流行病學(xué)和毒理方面的研究，并進(jìn)行糖精鈉與膀脆癌關(guān)系的調(diào)查。國(guó)內(nèi)外關(guān)于糖精鈉安

全性的爭(zhēng)議延續(xù)至今，未取得一致意見(jiàn)。由于我國(guó)人民生活水平釣現(xiàn)狀，廣大消費(fèi)者對(duì)各類(lèi)

甜味劑的需求還在不斷增加，食糖凈進(jìn)口，由1950年的76萬(wàn)噸,上升到1980年的548萬(wàn)噸；

糖精鈉的需求也略呈上升趨勢(shì)，年產(chǎn)量達(dá)800。噸左右（出口量只占約10、15%）。在我國(guó)目

前無(wú)更安全、非生熱量甜味劑完全替代的情況下，為確保人民身體鍵康，糖精鈉做為食品添

加劑，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB276O—86規(guī)定:糖精鈉用于茜菜、調(diào)味醬汁、濃縮果汁、蜜餞、配制酒、

冷飲、糕點(diǎn)、餅干、面包中，最大限量為0.159/kg（濃縮果汁按濃縮倍數(shù)的80%加入）;白開(kāi)水

或鹽汽水中最大加入量不得超過(guò)0.089/kgo同時(shí),衛(wèi)生部《食品添加劑衛(wèi)生管理辦法》（1987）

還規(guī)定:“專供嬰兒的主輔食品除按規(guī)定可加入強(qiáng)化劑外，不得加入人工合成甜味劑、色素、

香精、谷氨酸鈉及不適宜的添加劑等另外,病人食品和大量食用的主食（例如饅頭、發(fā)

糕等）也都不應(yīng)使用糖精鈉。

1987—1989年，連續(xù)三年，我們對(duì)多類(lèi)食品中的糖精鈉含量，采用高效液相色語(yǔ)法，進(jìn)行

了檢測(cè)分析。

據(jù)報(bào)道曲,在美國(guó)，糖精鈉主要也用于食品和醫(yī)藥等行業(yè)中，大約61%用于無(wú)醉飲料約20%

用于食品甜味劑,19%用于其它食品和飲料。也就是說(shuō)約有60~80%的糖精鈉用于食品飲料

中。我們選取該比例范圍內(nèi)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)（含合資生產(chǎn)）、銷(xiāo)售的食品飲料一一果味果汁汽水、

可樂(lè)、果汁飲料、濃縮果汁、固體飲料、配制酒和調(diào)味品等7類(lèi)134種（批次）樣品的糖精

鈉含量檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)（詳見(jiàn)附表），借以反映我國(guó)目前糖精鈉使用現(xiàn)狀及趨勢(shì)。

1,各類(lèi)食品飲料中糖精鈉評(píng)價(jià)在檢測(cè)分析的7類(lèi)食品飲料中，雖然固體飲料類(lèi)、調(diào)味品

類(lèi)的糖精鈉合格率均達(dá)10096,由于產(chǎn)品數(shù)量過(guò)少,缺乏代表性、不足以全面反映該二類(lèi)的真

實(shí)情況。剩余的5類(lèi)中，可樂(lè)類(lèi)、濃縮果汁類(lèi)情況較好，糖精鈉含量合格率均在80%以上；

果汁飲料類(lèi)次之，合格率超過(guò)60花果汁果味汽水類(lèi)、配制酒較差。從食品飲料的檔次來(lái)看，

高、中檔食品飲料比低檔食品飲料糖精鈉含量的合格率要高。

2.各年度糖精鈉評(píng)價(jià)

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年度

1987年1988年1989年各類(lèi)小計(jì)

結(jié)果

種數(shù)合格數(shù)合格率和效合格數(shù)合格率種數(shù)合格數(shù)合格率種數(shù)合格數(shù)合格率

種類(lèi)

果味，果汁汽水11654.5%13753.8%221150%462452.2%

可樂(lè)10880%6466.7%363288.9%524484.6%

果汁飲料44100%5360%7457.1%161168.8%

濃縮果汁22100%///5480%7685.7%

固體飲料//////11100%11100%

配制酒22100%200%7342.8%11545.4%

謁昧品///11100%///11100%

年度小計(jì)292275.9%271555.6%785570.5%1349268.6%

在1987-1989的三年中，七類(lèi)食品飲料中糖精鈉含量的合格率的曲線呈“V”型，1988

年處于底谷（見(jiàn)圖3）。

該情況說(shuō)明糖精鈉含量合格率曾一度下降的趨勢(shì)已得到了初步制止，呈現(xiàn)良好的回升

前景,這也是“治理整頓”取得的成果。近年米，由于技術(shù)監(jiān)督,工商、物價(jià)、衛(wèi)生、消費(fèi)者

協(xié)會(huì)等多方面的共同努力，積極配合，遏制了偽商品的生產(chǎn)、流通和銷(xiāo)售，保護(hù)了國(guó)家和消費(fèi)

者的利益與健康，打擊了不法行九也使生廣者、銷(xiāo)售者增強(qiáng)了質(zhì)量意識(shí)。但是1989年的糖

精鈉含量合格率仍未回升到1987年的原來(lái)水平。

極端現(xiàn)象評(píng)價(jià)

在7類(lèi)食品飲料中，有14種（占總數(shù)10.5%）糖精鈉未檢出，特別是高檔可樂(lè)。這是一

可喜的現(xiàn)象,說(shuō)明一些生產(chǎn)廠家了已認(rèn)識(shí)到糖精鈉的不安全性對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)童藺出口創(chuàng)匯

的影響，已采取相應(yīng)措施。未檢出糖精鈉的食品飲料并不很多，而且100%是在高檔商品中。

不合格率最多的也是目前銷(xiāo)售量最大的飲料，極端超標(biāo)也是出現(xiàn)在這里有5種（占總數(shù)的

3.8%）超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2倍以上，最多超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)3倍以上，都是中、低檔的汽水和配制酒。這些

嚴(yán)重超標(biāo)準(zhǔn)的食用飲料已無(wú)法正常飲用。

4小結(jié)

糖精鈉的作為人工合成甜味劑使用，其食用及安全性越來(lái)越引起人們的重視，同時(shí)也越

來(lái)越受到許多國(guó)家和消費(fèi)者的禁用和抵制，我國(guó)嚴(yán)格規(guī)定了使用限量。在分析評(píng)價(jià)的國(guó)產(chǎn)7

類(lèi)食品飲料中，糖精鈉含量三年來(lái)（1987-1989）氣的總體合格率68.6%;雖然,1989年糖精鈉

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的合格率已有所回升，但還需堅(jiān)持努力。就生產(chǎn)企業(yè)來(lái)看，大中型企業(yè)的產(chǎn)品，要比小型、集

體、聯(lián)營(yíng)企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等的產(chǎn)品中糖精鈉合格率要高。不合格產(chǎn)品大都出現(xiàn)在中、低檔

的食品飲料中

造成糖精鈉含量不合格的原因，除生產(chǎn)部門(mén)因一些甜味劑（如蔗糖、果糖等）供應(yīng)緊張，

價(jià)高，而以糖精鈉替代;或片面追求低成本;或設(shè)備木完善、配方不穩(wěn)定以及無(wú)嚴(yán)格檢驗(yàn)，忽視

質(zhì)量觀念等之外，在正確認(rèn)識(shí)糖精鈉同時(shí)，還需合理使用糖精鈉,我國(guó)這是應(yīng)引起關(guān)注的一個(gè)

問(wèn)題。

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB276。一86規(guī)定糖精鈉最大使用量為。.08~0.159/kg,產(chǎn)品甜度最高僅

能達(dá)到2.4~4.5%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們對(duì)各類(lèi)產(chǎn)品所需甜度的要求（如飲料的甜度通常為7、10%）,

再加上品種欠佳及安全性的憂慮，單獨(dú)使用糖精鈉,或僅能得到甜度不足，味質(zhì)欠佳的食品飲

料,或是違法過(guò)量使用。只用糖精鈉時(shí)，用量?jī)H能在0.02~0.03%以下，所以糖精鈉常與山梨糖

醇、甘草酸、葡萄糖等一起使用。止匕外，也常作為蔗糖補(bǔ)助劑使用。如果將糖精鈉與其它甜

味劑一起使用，甜味有疊加的效果，甜度較高，又不會(huì)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。

L3糖精鈉的用途

L3.1糖精鈉在食品中的應(yīng)用

在我國(guó)，目前糖精的用途廣泛，包括用在糖果、面包、餅干、蛋糕、果醬、果凍、汽

水和可樂(lè)等食品，飼料和牙膏等諸多方面。糖精目前仍主要應(yīng)用在軟飲料。美國(guó)約有60%

的是用在飲料上的，還有20%的用在餐桌甜味劑上，有20%的是用在口香糖、果凍等其

他食品。

隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的新型甜味劑的開(kāi)始逐步代替糖精，同時(shí)也由于糖精的安

全性存在一定得爭(zhēng)議，使得糖精的應(yīng)用受到很大的限制，但由于糖精價(jià)格低廉，性質(zhì)穩(wěn)定，

使其仍然具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。在蜜餞，炒貨，腌漬食品中糖精的用

量也占有相當(dāng)?shù)谋壤?，在這類(lèi)產(chǎn)品中添加一定量的糖精，能有效地提高產(chǎn)品的風(fēng)味特色，

又不失口感。

1.3.2糖精鈉在飼料中的應(yīng)用

人喜歡甜味物質(zhì)，同樣，其他生物對(duì)甜味也非常敏感，糖精是一種良好的食欲增進(jìn)劑，

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因此糖精常常用作畜禽飼料的添加劑。

豬喜歡甜味物質(zhì)，國(guó)外有關(guān)資料認(rèn)為，育肥豬每千克配合飼料中添加0.05克糖精，可

使豬的日增重提高6.4%,每增重1千克，飼料消耗和成本分別減少4.8%和3.5%；哺乳

母豬口糧中添加60毫克/千克的糖精，可有效防止哺乳期厭食癥和過(guò)渡彈膘，并可提高泌

乳率。一般認(rèn)為，仔豬料中糖精用量以150-200毫克/千克為宜。

馬玉勝等在肉兔日糧中添加0.03%的糖精，能明顯提高肉兔的采食量和日增重，并能

提高飼料的利用率，對(duì)降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益具有明顯效果，若再增大濃度和飼喂劑量，

反而會(huì)影響采食量和日增重。

在牛羊家畜的飼草中，使用一定量糖精溶液浸泡的青干草，會(huì)使青干草更加香甜，能

有效增加牛羊的采食量，國(guó)內(nèi)有研究表明，使用糖精浸泡的青干草喂養(yǎng)的羊羔，其增重速

率明顯高于對(duì)照組。

目前市場(chǎng)上的飼料用甜味劑產(chǎn)品種類(lèi)很多，通常是用糖精加載體或糖精加甜味增效劑

加載體，經(jīng)復(fù)配加工而成。但因其成本的因素和加工工藝的限制，風(fēng)味一直不是十分理想。

少量添加因其甜度不夠，且混合不均勻，起不到明顯的誘食效果；加量添加因其后苦味或

苦澀味，反而影響飼料的適口性。

1.3.3糖精鈉在其它工業(yè)中的應(yīng)用

糖精在牙膏中的應(yīng)用

糖精鈉在牙膏中的作用是掩蓋其它成份帶來(lái)的不愉快的后味，并給人以甜感。糖精鈉

的甜度很高，并且溶解度很好，能均勻分散在牙膏體系中。同時(shí)，由于糖精的穩(wěn)定性好,

對(duì)PH溫度的變化不明顯，長(zhǎng)時(shí)間放置不會(huì)影響甜度，能很好的適應(yīng)牙膏較長(zhǎng)的貨架期。

在香精的作用下，糖精能保持其高效甜度，掩蓋一些成分如中藥類(lèi)的苦味。

中間體DEP對(duì)鍍鏢層性能的影響

快胺類(lèi)光亮劑與糖精的協(xié)同作用能優(yōu)化鍍銀效果，但目前對(duì)光亮剎協(xié)同作用優(yōu)化鍍鍥

工藝的研究不多。有研究人員采用赫爾槽實(shí)驗(yàn)及正交試驗(yàn)討論了次級(jí)光亮劑DEP及初級(jí)光

亮劑糖精對(duì)鍍銀層光澤度、整平性能及鍍銀液分散能力的影響，并確定了合適的鍍鏢工藝:

結(jié)果表明，DEP與糖精的協(xié)同作用會(huì)使鍍銀層的光澤度與整平性能得到大幅提高，但對(duì)鍍

液分散能力影響較復(fù)雜隨著鍍液中DEP含量與糖精含量的增加，鍍液分散能力都是先減

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小后增加；升高溫度有利于從既含有糖精又含有DEP的鍍液中得到分散良好的鍍層得到

DEP光亮鍍鍥的合適工藝條件為：0.2-1L糖精、9.6-19.1mg/LDEP,溫度55℃。

直流電沉積法制備納米晶體模

采用直流電沉積法制備了納米晶體銀，用TEM和X-射線衍射等方法研究鍍銀層的微

觀結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在瓦特型鍍鏢液中，添加適量濃度的糖精并提高電流密度，可以

獲得納米晶體鍥，提高糖精濃度和電流密度，導(dǎo)致鍍模層的晶粒尺寸減小，顯微硬度升高，

同時(shí)，鍍鏢層形成了(111)和(200)雙織構(gòu)。

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第2章糖精鈉工藝生產(chǎn)設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)原則

本設(shè)計(jì)課題研究的是糖精鈉工藝設(shè)計(jì)中的重氮化，氨化兩個(gè)流程，該流程是在第二車(chē)

間進(jìn)行的。以甲酯為原料，參考工藝生產(chǎn)中成功的經(jīng)驗(yàn)和科研最新成果，以及我們實(shí)習(xí)所

知道的知識(shí)，對(duì)所目前現(xiàn)行的糖精鈉生產(chǎn)方法和工藝流程進(jìn)行分析比較，依任務(wù)書(shū)要求完

成年產(chǎn)3000噸糖精鈉生產(chǎn)車(chē)間適宜的工藝流程和確定適宜的操作條件設(shè)計(jì)，選擇合適的

生產(chǎn)設(shè)備，并進(jìn)行科學(xué)和合理的配置。

應(yīng)本著“工藝先進(jìn)，技術(shù)可靠，系統(tǒng)科學(xué)，安全環(huán)保”等原則，既能在一方面獲得更

多產(chǎn)率的糖精鈉，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，也能在一方面保護(hù)環(huán)境，減少工人職業(yè)病觸發(fā)概

率。還能另建設(shè)投資最大限度的得到利用，獲得更好的社會(huì)效益。

2.2基礎(chǔ)資料

2.2.1基礎(chǔ)性能

①糖精鈉為無(wú)色或白色的結(jié)晶、白色的結(jié)晶性粉末或?yàn)榘咨姆勰?，味極甜，即使在

10,000倍的水溶液中也有甜味。

②糖精鈉，又稱可溶性糖精，是糖精的鈉鹽，帶有兩個(gè)結(jié)晶水，無(wú)色結(jié)晶或稍帶白

色的結(jié)晶性粉末，一般含有兩個(gè)結(jié)晶水，易失去結(jié)晶水而成無(wú)水糖精，呈白色粉末，無(wú)臭

或微有香氣，味濃甜帶苦。甜度是蔗糖的500倍左右。

③耐熱及耐堿性弱，酸性條件下加熱甜味漸漸消失并可形成苦味的鄰氨基磺酰苯甲酸,

溶液大于0.026%則味苦。

④熔點(diǎn):226-230℃水溶性：10g/100ml(20℃時(shí))性質(zhì)描述：糖精鈉(128-44-9)的性狀：

無(wú)色至白色斜方晶系板狀結(jié)晶或白色結(jié)晶性風(fēng)化粉末。無(wú)臭或有輕微氣味。味極甜，即使

在10000倍的水溶液中仍有極強(qiáng)甜味，甜味閾值約0.00048%。易溶于水(lg/L5ml),微溶

于乙醇(lg/50m1)。

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2.2.2功用

在我國(guó)，目前糖精的用途廣泛，包括用在糖果、面包、餅干、蛋糕、果醬、果凍、汽

水和可樂(lè)等食品，飼料和牙膏等諸多方面。糖精目前仍主要應(yīng)用在軟飲料。美國(guó)約有60%

的是用在飲料上的，還有20%的用在餐桌甜味劑上，有20%的是用在口香糖、果凍等其

他食品。

目前市場(chǎng)上的飼料用甜味劑產(chǎn)品種類(lèi)很多，通常是用糖精加載體或糖精加甜味增效劑

加載體，經(jīng)復(fù)配加工而成。但因其成本的因素和加工工藝的限制，風(fēng)味一直不是十分理想。

少量添加因其甜度不夠，且混合不均勻，起不到明顯的誘食效果；加量添加因其后苦味或

苦澀味，反而影響飼料的適口性。

2.3工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)任務(wù)，參考相關(guān)第一線經(jīng)驗(yàn)和資料，擬定操作工藝的參數(shù)如

下

①重氮鍋操作條件：

甲酯和亞硝酸鈉必須緩慢加入

溫度保持在15c以下

亞硝酸鈉比重和甲酯比重相同

重氮液應(yīng)為黃色溶液

②置換鍋操作條件：

溫度保持在10℃以下

二氧化硫的溫度小于40%,濃度在0.8%為宜

③氨化鍋操作條件

在10C時(shí)加水氨化，反應(yīng)溫度在70C左右

PH值保持在9以上

靜置后取下層鏤鹽液為鄰甲酰苯磺酰亞胺鏤溶液

2.4生產(chǎn)方法和工藝流程設(shè)計(jì)

生產(chǎn)方法確定

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現(xiàn)在工業(yè)上現(xiàn)行的糖精鈉生產(chǎn)方法主要有四種，按照生產(chǎn)主要原料的劃分為苯醉法和

甲酯法鄰甲基苯胺法和苯酎二硫化物法

本設(shè)計(jì)采用的是相對(duì)優(yōu)秀的苯酎法。

工藝流程圖

見(jiàn)下圖

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sB

.

.

水鹽酸碇酸JI:O

2

0

2

1

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苯酊x

ixl

氨水m