農業巨頭從1983開始第206章 工藝路線
“山梨酸鉀？哦，也對，你有食品廠，確實需要山梨酸鉀，尤其是火腿腸，沒這玩意兒可不行！”湯立強雖然不是做食品添加劑的，但山梨酸鉀這麼有名的化合物，自然聽說過。
山梨酸鉀既2，4-己二烯酸鉀，是山梨酸的鉀鹽，分子式為C6H7O2K，是國際公認毒性最低的防腐劑，而現在國內使用較多的防腐劑則是苯甲酸鈉，比山梨酸鉀危害性更大。
衡量食品添加劑的安全性和毒性大小主要有兩個標準，ADI和LD50，前者是每日最低攝入量，指每日攝入食品添加劑，對健康無任何已知不良效應的劑量，單位一般是mg/kg體重；在此劑量下，終身攝入該化學物質不會對其健康造成任何可測量出的危害，ADI值越高，說明該化學物質的毒性越低。
LD50為半數致死量，表示在規定時間內，透過指定感染途徑，使一定體重或年齡的某種動物半數死亡所需最小細菌數或毒素量，LD50數值越小表示外源化學物的毒性越強；反之LD50數值越大，則毒性越低
山梨酸鉀的每日最低攝入量為0-25mg/kg，半數致死量為4.2-6.17g/kg，假設一個人的體重是50公斤，那麼他每天攝入750毫克以下的山梨酸鉀沒有任何影響，攝入210克才會出現致死。
而根據《食品安全國家標準食品添加劑使用》規定，火腿腸中山梨酸鉀的添加劑量應小於1.5g/kg，一根火腿腸大約六十克，按照這個標準計算，一名五十公斤的消費者，每天吃十根吸取的山梨酸鉀才會超過最低安全攝入量，要是換成三十克的小火腿腸，那得吃二十根。
想要靠吃火腿腸裡面的山梨酸鉀把自己吃死，最少也得吃一百四十公斤，恐怕大象都吃不下這麼多吧？要不怎麼說拋開劑量談毒性就是耍流氓呢？
理論上來講，水也含有毒性，喝水也是會毒死人的，水的LD50為每千克體重90克，五十公斤體重的人喝四點五公斤水就有可能中毒，所以說你要是去三和當大神，喝兩升一瓶的大水，每天喝兩瓶就差不多，要是喝三瓶就有危險了。
人類使用歷史最悠久、範圍最廣的食品添加劑肯定是食鹽了，而食鹽的LD50數值是3.3～4.2 g/kg，根據這個資料可以看出，山梨酸鉀的安全性和食鹽差不多，比當下適用範圍更廣的苯甲酸鈉安全性更高、副作用更小。
和其他食品添加劑相比，山梨酸鉀還具有多方面的優勢，首先山梨酸是等同天然物，山梨酸最早在一種叫Sorbus aucuparial 的草莓中被發現，故此命名；又名花椒酸，天然存在於花椒樹籽中。
儘管如今使用的山梨酸都是人工合成的，但其化學結構、性質和進入人體內的生化作用與天然品完全一樣，而這種人工合成物就被稱作等同天然物。
所以有人看到火腿腸上寫的山梨酸鉀大驚小怪，然後又開始吐槽科技與狠活的時候，你就可以用關愛智障的眼神看著他，問他吃花椒麼？這裡面的東西和花椒裡面的並沒啥太大區別。
另外，山梨酸在人體內可以參與新陳代謝，被氧化成水和二氧化碳，同時也不影響影片的色香味，所以在歐美使用極廣。
由於山梨酸在水中難以溶解，使用起來很不方便，所以專家們進行了改進，將其製成溶於水的鉀鹽，於是就有了山梨酸鉀。
在1990年的的時候，全世界山梨酸鉀產量大概是2萬噸，美國在1992年使用山梨酸鉀約為7200噸，隨後山梨酸鉀的使用量逐年上升，1995年9100噸，2000年11400噸。
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到了李未穿越的年代，中國每年生產約八萬噸山梨酸鉀，約佔全球總產量的90%；另一種重要防腐劑苯甲酸的全球產能約91萬噸，中國大陸地區產能約50萬噸，達到全球產能的50%以上。
正是有了這些防腐劑，才會有更多人能夠更便捷、廉價地享用到更多美食，人們應該抵制的是濫用食品添加劑，而不是看到添加劑就喊打喊啥，要是啥添加劑都不用，那就只能去草原上追著牛羊啃了，哦，不對，牛羊運動也是要出汗的，而汗裡面有鹽，這也是食品添加劑。
“不光是火腿腸，杏子醬，山楂卷很多食品都要用到這些，既然比苯甲酸鈉更安全，那就用這個吧！只是現在國內其他廠的生產技術不過關，質量也經常出現浮動，乾脆我就自己生產好了，也免得操心。”李未這也是不放心啊。
“建這個廠確實需要化工方面的人才，而且也可以生產其它食品添加劑，未來咱們國家對食品添加劑的需求只會越來越大，這一行還是大有可為的！那他心情就該好點，不用擔心自己學的東西排不上用場了！”湯立強也挺高興，他和束元春都是一樣的想法，希望這些孩子不辜負這四年的學習。
“我去把他叫過來，你們先聊聊？”說著他就準備打電話。
“我還約了機械系的馬教授，他那邊也有個學生要過來，我先去趟馬教授哪兒，然後晚上咱們一起吃飯聊！”辦廠光有化工人才也不行，還得有機械方面的人才，現如今可以購買進口設備，將來肯定是要自己研發的，所以這方面的人才也得先儲備上。
請湯立強幫忙把學生叫到辦公室裡，李未先去了馬教授哪兒，他這邊的情況就好多了，只要是辦廠就離不開機械設備，所以學生對去他那兒還是能接受的，甚至還有點小激動，因為李未給的工資可比其它單位高多了，他家裡條件不怎麼好，欠了不少錢，他也希望能找到待遇豐厚點的工作，好早點把錢還上。
等馬教授的學生過來後，他們一起去和湯立強匯合，然後上車到學校外面的餐廳吃飯，在飯桌上自然而然地聊起了生產工藝的問題。
“目前山梨酸鉀有好幾種工業化工藝途經，你打算選那條？”湯立強問道，李未走後他專門翻了些資料。
“自從1900年德國的德布勒首次用人工合成的方法製得山梨酸之後，世界各國的研究人員研發出多種工藝方法，進行工業化生產，如今比較流行的主要有這麼幾種！”李未看著中原大學化學系的學生藺友林問道，“你知道幾種？”
他這即是為了看看這名學生的水平，也是在幫馬教授和機械系學生雲帆科普，他們可不懂這方面的事情。
“第一種是用巴豆醛和丙二酸在吡定鹼催化劑作用下縮合得到山梨酸，這種路線工藝簡單，對原材料丙二酸質量要求不高，產品質量也非常好，國內有些單位就使用這種工藝進行生產。”藺友林回憶片刻答道。
“但是丙二酸易脫羧成乙酸，巴豆醛易自聚，這些副反應嚴重影響收率，所以山梨酸收率一般只有百分之三十，就算對原材料進行提純，也只能提高到百分之六十，和其他生產工藝相比，成本太高；而且丙二酸是氯乙酸和劇毒的氰化鈉反應合成，生產過程廢氣、廢水、廢渣汙染嚴重，對環境破壞較大，所以我不建議使用這種生產工藝。”
收率也稱作反應收率，一般用於化學及工業生產，是指在化學反應或相關的化學工業生產中，投入單位數量原料獲得的實際生產的產品產量與理論計算的產品產量的比值，同樣的一個化學反應在不同的壓力、溫度下會有不同的收率。
從最後一句話可以看出，藺友林的書生氣還是很足的，老闆只問你有哪幾種路線，你說清楚就對了，怎麼能替老闆決定呢？萬一遇到個不在乎汙染的，這話聽到人家耳朵裡不是添堵麼？
好在李未不是這種人，他也不喜歡重汙染的生產方式，所以面帶微笑表揚了他幾句，“不愧是湯教授的高徒，基礎就是紮實。”
大家夥笑呵呵地碰了一杯，馬教授繼續問道，“那有了第一種肯定有第二種、第三種，肯定能避免這些問題吧？”
“第二種方法是用巴豆醛和丙酮在氫氧化鋇催化劑存在下，於攝氏六十度的環境中縮合成巴豆硒叉丙酮，再用次氯酸鈉氧化成山梨酸鈉，經酸化得到山梨酸，並有副產品氯彷和丁縮醛生成。”
“這種方法操作簡單，溫度要求不高，產品質量也好，但是因為化學反應過程較為繁瑣，所以收率不高；蘇聯在這方面做了不少研究，咱們國家也有一些工廠採取這種生產工藝進行生產。”
這回不等馬教授催問，藺友林就繼續介紹起了其它生產工藝，“第三種生產工藝同樣使用了巴豆醛，不過把丙二酸換成了乙醛，在氧化銀的催化下用氧氣氧化成山梨酸，我在外國期刊上看到一家美國公司在七十年代就開始用這種方法進行生產。”
“這種方法雖然比較困難，但是步驟少、路線斷、原料單純，很具有吸引力，就是那篇文章上沒有寫更多細節，我們想要複製恐怕還得經過一些研究！但是只要能研究出來，肯定比前兩種工藝好！”
“說的不錯！”李未率先鼓起掌來，“你沒有進入到食品添加劑生產行業，就能瞭解這麼多資訊，確實不容易啊！”
李未覺得自己撿到寶了，他的基礎感覺比農學院那四位師弟紮實多了，不過這根中原大學學校規模排名比農學院高有直接關係，排名高了經費就充足，能為學生提供更好的學習條件。
同時招收學生的分數也比農學院高得到，兩者相加，就平均水平而言，自然是中原大學的更好一些。
“我之前沒有專門研究過這方面的資訊，所以瞭解的情況還不多，不過就我看到的那些資料，還是覺得第三種更好一些。”藺友林還在提建議。
“這種路線確實比前兩種更好，但也不是沒問題，首先收率還是不夠高，其次有專利壁壘，美國的union-carbide公司已經為關鍵的氧化銀催化工藝申請了專利，我們就算能研究出他們所使用的工藝，還是不能在具體生產中使用啊，不然union-carbide公司肯定會起訴我們！”李未否決了他的建議。
他在協助導師撰寫《新中國農業史》的時候，也收集過這方面的資訊，很清楚這些工藝路線都有什麼問題，那一條才是最後的勝利者；光這個優勢就足以讓他領先其它競爭對手，因為其它對手還需要一條條路線試錯，而他一上來就知道正確答桉是啥，然後根據答桉倒推過程就行了。
“他在美國申請了專利，跟我們有什麼關係？難道他們還能來中國起訴咱們？”藺友林不理解。
雖然四年前國內就透過了《專利法》，但就跟《勞動法》一樣，執行起來就一言難盡了，起碼就目前而言，基本沒人把這當回事。
“第一，雖然這家美國公司在短期內來國內起訴我們的機率不大，但我們有很多含有山梨酸鉀的產品都是出口歐美國家的，他們可以在歐美起訴我們，一旦如此，我們不光要賠錢，還有可能失去繼續出口的機會！”
“第二，我們將來遲早要走向國際市場，要是習慣了這種做法，恐怕很難和外國企業競爭！所以，從技術角度出發，我們可以摸清楚union-carbide公司的生產工藝，但是在具體生產過程中，最好不要使用。”
李未說的這麼義正言辭，主要是他自己有後招，可以繞開union-carbide公司的專利壁壘，要是沒有的話，那就管不了這麼多了，先用了再說。
幾乎所有後發工業國家都是如此，先模彷然後才能超越；德國山寨英國，美國山寨歐洲，日本山寨歐美，大家都是這麼過來的。
“這種工藝線路的關鍵在於氧化劑的使用，要是咱們能找到更好的氧化劑，就能打破union-carbide公司的專利壟斷！所以你上班後的第一項任務就是找到這種氧化劑。”李未安排了任務，其實他早就知道最合適的氧化劑是什麼，不過並不打算直接告訴藺友林。