劉星雨
【摘 要】三聚氰胺作為一種白色結晶粉末,沒有什么氣味和味道,摻雜后不易被發(fā)現,近來有少數不法商人為了謀取利益,在牛奶中加入了三聚氰胺,造成了重大食品安全事故。
【關鍵詞】三聚氰胺;物理化學性質
食品和飼料工業(yè)蛋白質含量測試方法通常是通過測定含氮量來確定的,蛋白質的含氮量一般不超過30%,而三聚氰胺的氮量為66%左右,所以三聚氰胺也常被不法商人用作食品添加劑,以提升食品檢測中的蛋白質含量指標。我們來從五個方面來認識三聚氰胺:
一、三聚氰胺的組成和結構
三聚氰胺,是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機化合物,重要的氮雜環(huán)有機化工原料。簡稱三胺,分子式C3N6H6、C3N3(NH2)3,分子量126.12。其結構簡式為:圖1
二、三聚氰胺的物理化學性質
三聚氰胺性狀為純白色單斜棱晶體,無味,密度1.573g/cm3(16℃)。常壓熔點354℃;快速加熱升華,升華溫度300℃。溶于熱水,微溶于冷水,極微溶于熱乙醇,不溶于醚、苯和四氯化碳,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、熱乙二醇、甘油、吡啶等。低毒。在一般情況下較穩(wěn)定,但在高溫下可能會分解放出氰化物。
呈弱堿性(PKb=8),與鹽酸、硫酸、硝酸、乙酸、草酸等都能形成三聚氰胺鹽。在中性或微堿性情況下,與甲醛縮合而成各種羥甲基三聚氰胺,但在微酸性中(pH值5.5~6.5)與羥甲基的衍生物進行縮聚反應而生成樹脂產物。遇強酸或強堿水溶液水解,胺基逐步被羥基取代,先生成三聚氰酸二酰胺,進一步水解生成三聚氰酸一酰胺,最后生成三聚氰酸。
三、三聚氰胺的制備
三聚氰胺最早被李比希于1834年合成,早期合成使用雙氰胺法:由電石(CaC2)制備氰胺化鈣(CaCN2),氰胺化鈣水解后二聚生成雙氰胺,再加熱分解制備三聚氰胺。目前因為電石的高成本,雙氰胺法已被淘汰。與該法相比,尿素法成本低,目前較多采用。尿素以氨氣為載體,硅膠為催化劑,在380-400℃溫度下沸騰反應,先分解生成氰酸,并進一步縮合生成三聚氰胺。6(NH2)2CO→C3H6N6+6NH3+3CO2。
生成的三聚胺氣體經冷卻收集后得粗品,然后經溶解,除去雜質,重結晶得成品。尿素法生產三聚氰胺每噸產品消耗尿素約3800kg、液氨500kg。
按照反應條件不同,三聚氰胺合成工藝又可分為高壓法(7-10MPa,370-450℃,液相)、低壓法(0.5-1MPa,380-440℃,液相)和常壓法(<0.3MPa,390℃,氣相)三類。國外三聚氰胺生產工藝大多以技術開發(fā)公司命名,如德國巴斯夫、奧地利林茨化學法、魯奇法、美國聯合信號化學公司化學法、日本新日產法、荷蘭斯塔米卡邦法(既DSM法)等。這些生產工藝按合成壓力不同,可基本劃分為高壓法、低壓法和常壓法三種工藝。目前世界上技術先進、競爭力較強的主要有日本新日產Nissan法和意大利Allied-Eurotechnica的高壓法,荷蘭DSM低壓法和德國BASF的常壓法。我國三聚氰胺生產企業(yè)多采用半干式常壓法工藝,該方法是以尿素為原料0.1MPa以下,390℃左右時,以硅膠做催化劑合成三聚氰胺,并使三聚氰胺在凝華器中結晶,粗品經溶解、過濾、結晶后制成成品。
四、三聚氰胺的用途
主要用途三聚氰胺是一種用途廣泛的基本有機化工中間產品,最主要的用途是作為生產三聚氰胺甲醛樹脂(MF)的原料。三聚氰胺還可以作阻燃劑、減水劑、甲醛清潔劑等。該樹脂硬度比脲醛樹脂高,不易燃,耐水、耐熱、耐老化、耐電弧、耐化學腐蝕、有良好的絕緣性能、光澤度和機械強度,廣泛運用于木材、塑料、涂料、造紙、紡織、皮革、電氣、醫(yī)藥等行業(yè)。
五、三聚氰胺的毒性及檢測方法
目前三聚氰胺被認為毒性輕微,大鼠口服的半數致死量大于3克/公斤體重。據1945年的一個實驗報道:將大劑量的三聚氰胺飼喂給大鼠、兔和狗后沒有觀察到明顯的中毒現象。動物長期攝入三聚氰胺會造成生殖、泌尿系統(tǒng)的損害,膀胱、腎部結石,并可進一步誘發(fā)膀胱癌。1994年國際化學品安全規(guī)劃署和歐洲聯盟委員會合編的《國際化學品安全手冊》第三卷和國際化學品安全卡片也只說明:長期或反復大量攝入三聚氰胺可能對腎與膀胱產生影響,導致產生結石。然而,2007年美國寵物食品污染事件的初步調查結果認為:摻雜了≤6.6%三聚氰胺的小麥蛋白粉是寵物食品導致中毒的原因,為上述毒性輕微的結論畫上了問號。
在現有奶粉檢測的國家標準中,主要進行蛋白質、脂肪、細菌等檢測。三聚氰胺屬于化工原料,是不允許添加到食品中的,所以現有標準不會包含相應內容。亦即三聚氰胺檢測目前并無國家標準。因此,德國萊茵Tü;V集團參照美國食品化學品法典(FCC)三聚氰胺HPLC-UV定量方法,同時還可采用HPLC/MS檢測方法(實驗室方法)對嬰兒食品,寵物食品,飼料及其原料(包括淀粉,大米蛋白,玉米蛋白,谷朊粉、糧油等)開展三聚氰胺的檢測業(yè)務,檢測結果具備權威性。我國在此次事故發(fā)生后很快拿出了《原料乳中三聚氰胺快速檢測液相色譜法》國家標準。
【參考文獻】
[1]毛阿利,朱新堯.三聚氰胺生產技術述評[J].化學工業(yè)與工程技術,1999(02)
[2]王峻峰.三聚氰胺市場分析與生產技術[J].化學工業(yè)與工程技術,1997(04)