“化学先锋”丛书共计6册，纵览中学基础化学课所没有深入探讨的化学领域中当前最先进、最卓著的研究成果。本书所涉猎的题目从最基本的诸如物质和宇宙的起源，到诸如药品和食品构成等等这类新材料化学在日常生活中的实际运用。

本书中讨论了食品保存及加工技术——比如提升食品口感、色泽、风味，即营养价值等——以及对“新兴”合成食品的种种争论。书中详细讨论了各种食品的科学，社会价值以及可能存在的风险，列出了围绕有机和非有机食品的种种问题以及用人造物质代替天然维生素和矿物质可能带来的影响。

本书包含的内容有：食品添加剂，辐照食品，食品诱发的疾病，有机食品和天然食品，转基因食品，公众的态度，食品加工的历史，合成食品。

“化学先锋“丛书每册附有30多幅黑白图片和插图，有著名化学家的生平简介和主要学术贡献，是学生、教师的必备书籍，也是那些对化学具有浓厚兴趣的广大读者的最佳选择。

饮料美酒，零食小吃，美食大餐无一不是生活中不可缺少的部分。但是你究竟对它们了解多少，我们每天吃的食品中到底含有哪些成分呢，就让《食品化学》这本书带你走进神奇的食品化学世界。你将会看到世界上第一种甜味剂是在一个多么偶然的机会下发现的，古罗马的面包师傅又是如何用白垩粉和牛饲料给面包掺假的。食盐中为什么要加碘？防腐剂到底是什么东西？什么是绿色食品？可口可乐里面到底含有什么神奇的原料？这些问题就让《食品化学》来一一为你解答。

前言

简介

1.食品加工的历史

从熏乳齿象到腌猪肉

食品添加剂：优点和挑战

美国的食品立法历史

哈维·华盛顿·维莱（1844—1930）

保尔·卡勒（1889—1971）

食品法和食品立法方面的优点和问题

2.食品添加剂

防腐剂

尼古拉斯·阿佩尔（约1750—1841）

营养添加

沃尔特·诺曼·霍沃思（1883—1950）

市场促销

食品添加剂的相关法律

食品添加剂的安全问题

3.合成食品

最成功的合成食品：汽水

汽水及其营养价值

有热能的甜味剂

合成甜昧剂

艾拉·雷姆森（1846—1927）

阿斯巴甜糖

安赛蜜、三氯蔗糖和纽甜

环磺酸盐和阿力甜

盂山度公司

合成脂肪

公共利益科学中心

4.转基因食品

生物技术的历史

重组DNA的相关研究

基因植入技术

转基因产品

因戈·伯特利科斯（1933—）

针对转基因食品的论战

对人类健康的威胁

对环境的影响

法律问题

5.食品诱发的疾病及食品辐照

食品诱发的疾病及预防措施

托马斯·威利斯（1621—1675）

美国食品相关疾病的发展趋势

食品相关疾病的预防措施

食品安全的管理措施

美国食品安全情况调查

进口食品的安全问题

辐照食品能解决问题吗？

塞缪尔·凯特·普雷斯科特（1872—1962）

食品辐照的方法

对于辐照的争论

公众对辐照食品的态度

6.有机及天然食品

渐受青睐的有机及天然食品

伊娃·巴尔弗女勋爵（1898—1990）

艾伯特·霍华德爵士（1873—1947）

有机食品的成本

有机食品：消费者的选择

对有机食品及有机种植技术的质疑

结语

译者感言

从熏乳齿象到腌猪肉

几乎从人类文明萌芽开始，就一直在对食物做各种加工，因此，最难以回答的问题就是不同食品加工方式其价值和安全性如何。甚至可以这么说，如果没有某些食品加工方法的话，人类可能没办法在地球上生存下来。

迄今为止，使用最普遍、最古老的食品加工方式就是食品保存。不妨试想一下，生活在北欧的人类祖先如果不懂如何保存食物的话，怎么司能熬过寒冷漫长的冬天？再设想一下，生活在非洲大陆原始部落的猎人，刚刚捕获一头庞然大物，这几乎能为他们提供几个星期的食物，那么他们又该怎么办？这两种情况下，远古社会的男人和女人都面临一个问题，就是食品保存，什么样的方法可以把现在的食物保存下来以备将来使用，而且这个将来常常需要保存在很长时间之后。

数千年以来，人们发明了各种各样的方法保存食物，防止食物“变坏，用我们现在的话说就是防止食物变质。烹饪、熏制、冷冻、风干等等都是最古老的食品保存技术。而在这种种技术中最重要的就是腌制，事实证明这也是最有效的方法。

尽管人类祖先发明了各种各样保存食物的方法，但毫无疑问，他们对其背后的原理一无所知，只是简单地知道这么做是有用的。直到19世纪，法国化学家巴斯德·路易斯（1822—1895）和德国细菌生物学家罗伯特·科赫（1843—1910）发现微生物在有机物变质和疾病传播中有重要作用，这时人们才开始对食品保存的原理有了深入理解。这些科学家还揭示出了什么样的环境适宜细菌生长（温暖和营养物质丰富），而什么样的环境又能抑制细菌生长（寒冷且干燥的条件下）。

这些发现解释了为什么各种食品保存技术能够防止食物腐烂。比如，风干的方法能够减少细菌生长需要的营养物质，达到保存食物的目的。而冷冻的方法可以降低食品的温度，在低温下细菌很难生长繁殖。而香料能起作用有许多原因，其中之一就是香料能释放出对细菌有害的化学物质，比如丁香能释放一种叫做丁的化学物质，可以减缓细菌生长。此外，熏制过的食品也能保存很长时间，是因为烟气和香料一样，也包含着大量能抑制细菌生长的化学物质。有一种广泛使用的合成防腐剂叫做丁羟基茴香醚（BHA），就是烟气中含有的天然成分。

食品添加剂：优点和挑战

虽然有许多添加剂都有助于保存食物，但是数个世纪以来人类在食物中加入各种化学物质，却并非出于储存食物的目的。香料一直被用作食品添加剂，不只因为其可以防止食品变质，更多时候是为了增添食物的风味，比如有的食物本身味道很淡，或者有的食物开始变质，这时候都需要香料提味。此外，添加剂也用于增加食物的色泽，人们不仅仅用舌头品尝食物，而且要求色香味俱全，眼睛也要享用美食。比如藏红花一直就被用来为某些食物增加亮黄色，在改善口味的同时增加视觉诱惑力。早在14世纪，人们就懂得在黄油里加入一点点藏红花之后颜色会更为鲜亮。

当然也有的时候在食品中加入添加剂并非出于善意，比如众所周知的食品掺假也有着悠久的历史。在日常食品比如面包和酒里掺假的历史可以一直追溯到古埃及。在古埃及社会，出售掺假面包的面包师要冒很大的风险，因为根据法律规定，这样的人会被割掉耳朵钉在店铺门口以示惩罚。古埃及之后数个世纪的罗马政治家卡图（公元前234一公元前149）就提到过关于酒里掺水的问题，而且还告诉人们通过什么方法能鉴别酿酒者有没有造假。卡图之后两个世纪，另一位罗马哲学家加伊乌斯·普林尼·塞坤杜斯（常称为老普林尼）（23—79）也在书中详细描述了用白垩粉和牛饲料给面包掺假的过程。这种假面包的制作方法在面包师傅和一些食品供应商中间十分流行，因为假面包比真面包便宜很多，大大提高了销售的利润。

古时候的食品分析方法既原始又不可靠，禁止食品造假的法律形同虚设，而且很难实际执行，直到19世纪这一状况才有所改善。当然事有例外，比如爱德华一世（1272—1307）就颁布了一条法律，规定面包师如果掺假，要把假面包挂在脖子上，从市政厅一直沿街拖到他的店铺。如敢再犯，面包师会受到戴枷示众的处罚；如果第三次再犯，根据法律规定面包师就被剥夺从业资格，炉灶也会被砸毁。

几乎与此同时，意大利国家也通过法律，禁止酒里掺水的造假行为。此外，1574年法国通过的一条法律，禁止在糕饼里添加食物色素冒充鸡蛋。

最早抵制食品造假运动的发起人是一位名叫弗里德里克·阿卡姆（1768～1838）的德裔英国人。阿卡姆十分关注食品中广泛使用的明矾，明矾也叫硫酸铝钾盐（KAI（SO4）2），这种物质多用来漂白面包。他对当时伦敦出售的许多面包进行了化学分析，并于1820年出版了《食品掺假以及监测方法》一书。书中指出面包中使用明矾可能带来的种种问题，还揭示了许多其他食品制造商掺假的方法，在此之前，当时的民众对此几乎一无所知。

糖里混入沙子或者锯末屑、牛奶里掺水、啤酒里掺铁盐等等也是当时流行的造假方法。事实还远不止如此，用过的茶叶烘干后再次出售，糠里混入红辣椒，甚至咖啡里也会被造假者掺入菊苣之后一起出售。阿卡姆的研究出版之后，磨坊主和面包店老板们被搞得焦头烂额，他们联合了其他食品供应商一起迫害阿卡姆，最后这位化学家被大英帝国驱逐出境，不得不被迫回到家乡德国。但是，这并不能阻碍阿卡姆所做的一切的深远影响，在他的研究结果的推动下，1860年，也就是40年之后，英国议会通过了历史上第一部食品法。

美国的食品立法历史

在美国历史上，人们很早的时候就表达了对食品造假的关注。例如，1641年，马萨诸塞州I法院制定法律，对面包产品的大小和成本都进行了详细的规定。哪位面包师傅如果违反该条例的话，根据法律要求，他的所有面包都要被销毁。同样，也有相应的法律禁止乳制品工人在黄油里掺假。

但是，在英格兰，与食品造假相关的法律直到19世纪中期才开始出现。1862年，亚伯拉罕。林肯总统任命化学家查尔斯·M.威斯利尔（1825—1871）在新成立的农业部任职，威斯利尔是德国著名化学大师利比希（1803—1873）的学生。他上任之后积极开展了各项化学研究，分析食品、肥料、杀虫剂及其他农产品的化学成分。第一个相关项目是酿酒过程中葡萄的使用。威斯利尔提出一个疑点，如果酿酒过程中加入糖分算不算造假呢？他得出的结论是不能算。当时威斯利尔作出这样的判断并不容易，直到46年之后，美国食品与药品管理局才明确规定酒里加糖是一种造假行为。

19世纪末期，美国政府开始重视对食品和药品的控制，当时的食品生产、DUT、分配流程中有两大趋势，一是美国人购买食品的方式产生了戏剧性的转变，二是品牌药（也称专利药）开始冲击市场。

19世纪的美国，大部分农村家庭都还是自给自足或者就近购买食品。随着国家的工业化进程加快，这种模式也在悄悄发生变化。农场、牧场、奶牛场的工业化和机械化水平越来越高。出产的农产品也开始运到遥远的大城市出售，运输过程可能要经过数天、数星期甚至数个月。这样的销售模式不仅需要更有效的食品保存技术’，而且曰益挑剔和忙碌的城里人，也对食品提出了新的要求：口味好、色泽、便利等等。1820年前后，英国的阿卡姆提出的许多问题在美国再次浮出水面，在食品加工、分配和销售的整个流程中都出现了种种问题。当时的食品造假有一些惯用的伎俩，挤奶工在奶油里混进添加剂增加稠度（通常会加入牛脑），店员在沙拉酱里加入矿物油，廉价的苹果酒加上黄丹色素就变成了“红酒”，硼酸加进蜂巢蛋糕，尘土和砷掺入可可粉，沙子也被混进糙米和红糖里滥竽充数。

第二大趋势是19世纪初期，美国的专利药品工业开始兴起并迅速发展。专利药品一般是非处方类药物，其商标受法律保护，药物成分也允许对公众保密。到1900年，报纸杂志上充斥着这类药物的广告，比如印度神力宝、维纳糖尿病安全疗法、哈姆林魔力油、高德福牌氯化铵吸入器、谢尔登医生磁力油、格拉夫妈妈打虫药、威廉姆医生治疗白化病的粉色小药丸等等。如果按照这些药品厂商的说法，几乎人类的全部疾病都能够痊愈。比如，一种叫维塔塔的药声称能治疗肺结核、肾病、膀胱炎、糖尿病、痔疮、癌症、失眠、神经衰弱、癫痫、癣、坐骨神经痛、贫血、萎缩病、消化不良、肿痛、布赖特氏病、风湿、痛风、湿疹和所有血液病和皮肤病。厂商向消费者承诺说这种药能够“治愈麻风病，患者能够重新获得活力，过上更为理智的快乐的生活。”而事实上，这些专利药物中大多加入鸦片、吗啡、海洛因、可卡因以及有兴奋效果的酒精，从而达到缓解疼痛和提神的效果，除此之外没有任何药物疗效。

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中学基础化学课所讲授的内容多半相对陈旧，而且学校之间在内容上大同小异。学生所学的不外乎以下几个方面的内容：原子理论、化学元素周期表、离子和共价化合物、化学方程式书写方法、化学计量以及液体等。对于那些有意在化学和其他科学领域继续攀登的学生来说，这些知识是他们前进的基础和根本。虽然课堂上老师能够准确地突出重点，但是，通常教师向学生所传授的只是化学领域中浩如烟海的众多研究中有限的部分。多数无意在化学和科学领域驻足的学生也会通过化学获得有趣的知识，掌握化学对于他们日常生活方方面面所带来的最直接的影响。确实如此，那些主修科学的学生能够受益于这样的专业。

新化学系列丛书共6册，力求带领读者纵览化学领域的最新资讯，而不拘泥于中学课本的条条框框。这6册书分别是：药物化学、新材料化学、法医化学、环境化学、食品化学以及太空化学。丛书内容覆盖面广、内容新颖。书中的内容包括化学最基本的领域，诸如物质和宇宙的起源，到‘实际生活中的化学，例如食品和药品的构成。之所以选择“新化学”作为丛书的标题，原因在于本丛书囊括了化学领域最新最尖端的科研成果。丛书面向中学生，因为他们已经通过在校学习掌握了一定的化学基础。丛书的每一册书中大部分的内容可以为具有基础化学知识的人所理解，还有少部分内容需要在掌握化学最新的尖端研究之后才能够领悟。

丛书中每一册书都相对独立，各成体系。因此，读者可以从中任意选择进行阅读和学习。为帮助读者更好地理解书中的内容，每一册书都附有术语表、相关内容的阅读信息包括网络资源和书目。每一册书中对于重要人物还附有简短的生平介绍。

翻译过这本书之后，拿到任何有外包装的食物，都会饶有兴趣地看看说明。比如农夫果园的果汁，配料里写着：果葡糖浆，就明白这是甜味剂，乳酸钙是稳定剂，β-胡萝卜素是营养添加剂，还有安赛蜜，这也是甜味剂，没有热量而且不用担心卡路里。其实从前生活中也存在着这些细节，但是都被无意中忽略掉了，我们有时候对太过熟悉的事物，反而常常会因习以为常而不经意问忽略，比如亲人比如食物，其实这都是多么重要的一些东西，这些每天吃到肚子里的直接关乎我们身体健康能量供给究竟是什么，常常被视作理所当然的而毫无在意，就像生命中最重要的人却往往因太过熟悉，结果总是排在了工作朋友等等诸事之后。其实这些才是我们最该重视最该花费心思的事情。

和上海科学技术文献出版社合作过三次，前两次是海洋生物，这次是和我的老本行化学相关。本来觉得一定都是耳熟能详的内容，可结果发现并非如此，翻译这本书学到了许多，许多和生活密切相关却常被我们忽略了的化学常识。也正是翻译了这本书之后，我开始给我的朋友们、我的家人许多建议，比如少喝碳酸饮料，它们是清甜可口，可是却都是完全没有生命的食物，它们只是加了各种化学试剂的纯水，工厂生产出来的各种化学制的混合体，不该是人类赖以生存的蕴涵了大自然无尽力量的食物。

其实翻译这本书的收获远不止这些，过程和结果都很令人欣喜。感谢出版社的刘红焰编辑在翻译和出版过程中的指导，感谢王钟玲、马月英、王汉兴等人在食品专业知识方面的帮助，感谢刘博在翻译过程中的支持，以及新化学系列丛书的各位译者，感谢我的父母，是他们共同的努力使得这本书得以问世。

王中华

2008.02.25于南国燕园