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「明日方舟」國小科學:泰拉的工業技術——糖/酯

文丨藤原白绮@bigfun社群

「明日方舟」國小科學:泰拉的工業技術——糖/酯

機械化制作的廉價天然糖替代産物,可用于多種強化場合,也常作為制造站合成項目的原料。

有着微弱的甜味,也許可以吃。同時其溶液也常用于化工用途。

「明日方舟」國小科學:泰拉的工業技術——糖/酯

機械化制作的少量糖塊,可用于多種強化場合,也常作為制造站合成項目的原料。

使用自然原材制作的稍顯貴重的糖料。啊啊,這個味道……會帶來不錯的好心情。不是用來當零食吃的。

「明日方舟」國小科學:泰拉的工業技術——糖/酯

機械化制作的中等量糖塊,可用于多種強化場合,也常作為制造站合成項目的原料。

飽含能量、廣受歡迎的糖塊組合包。在被加工成化工材料之前,份量就總是有所減少。流水線上的員工們似乎脫不了幹系。

「明日方舟」國小科學:泰拉的工業技術——糖/酯

機械化制作的大量糖塊,可用于多種強化場合,也常作為制造站合成項目的原料。

充滿誘惑力的精加工糖塊堆,通常用于制備藥劑。嚴禁在加工前偷吃!這不是一般的食品,也不會作為食品售賣!不會!

糖一直是個很有意思的東西,早在1930年代,季羨林在德國學習梵文的時候,便開始注意到了一個有趣的現象:歐美許多國的語言中(即所謂印歐語系的語言),表示“糖”這個字,英文是sugar,德文是Zucker,法文是sucre,俄文是caxap,其他語言也大同小異。這些字都是外來語,根源就是梵文的sarkara。根據語言流變的規律,一個國家沒有某一件東西,這件東西從外國輸入,常常連名字也帶了進來,在這個國家成了音譯字。在中國,此類例子就多得很,比如:咖啡、可可、啤酒、蘋果派等,舉不勝舉。“糖”借用外來語,就說明歐洲原來沒有糖,而印度則有。實物同名字一起傳進來,這就是文化交流。這個發現,在季羨林的腦子裡留下了深刻印象,但是當時他并沒有産生寫一部《糖史》的念頭。[1]

糖,或者說甜味對于人類來說,是非常重要的。人類祖先早就發現自然界中的甜味食物能夠提供更充沛的能量。不光如此,科學家早就在小白鼠身上證明「飲食沖動」的存在,入糖會産生類似使用可卡因的效應,比如改變情緒,可能是通過其産生獎勵和愉悅感覺的能力,導緻人們喜歡吃糖。一旦當大腦變得對糖脫敏,需要更大量的糖來達到同樣的獎勵感覺,攝入量的更新與濫用藥物的特征變得完全一緻。[2]美國國家藥物濫用研究所所長Nora Volkow使用腦成像技術發現,攝入添加糖與毒品一樣能夠激活大腦中相似的區域。更令人擔憂的是,小鼠僅僅品嘗到甜味而未對糖分消化吸收(對小鼠進行胃造瘘),又或者喂食10%的糖精水,能夠引起同樣的上瘾與戒斷反應。

抛開這點不談,咱們談談糖的制作工藝

早期人類的糖多半來源碳水化合物,類似麥芽糖。在壓根沒多少人能吃飽的時代,糖是妥妥的奢侈品。由于糖太珍貴了,我們古人就開始學習各種制糖的工藝,唐太宗時期,王玄策把蔗糖的方法帶回唐朝,使得中國的制糖工藝水準大大提高了。

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明朝天工開物記載道:(蔗汁)尚黃黑色,将桶盛貯,凝成黑沙,然後以瓦溜置缸上,其溜上寬下尖,底有一小孔,将草塞住,傾桶中黑沙于内,然後去孔中塞草,用黃泥水淋下,其中黑滓入缸内,溜内盡成白霜。

将過冬成熟的甘蔗,用軋漿車榨蔗汁,盛入缸中,用火熬成黃黑色的糖漿,倒入另一口缸中凝結成黑沙糖;另備一口缸,上面安放一個瓦溜(瓦質漏鬥),用稻草堵塞瓦溜的漏口,将黑砂糖倒入瓦質漏鬥中,等黑沙結定,除去稻草,用黃泥水淋下漏鬥中的黑砂糖,黑渣從漏鬥流入下面缸中,漏鬥中留下白霜,最上一層約五寸多,非常潔白,叫西洋(明代的西洋即現在的南洋)。季羨林在所著《糖史》說:中國明代熬練白糖的“黃泥水淋脫色法是中國的偉大發明”。

黃泥水淋糖法傳回了印度,印度是以把這白砂糖的叫做cini。經過印度,白砂糖及其技術傳到了歐洲。在英國,人們開始習慣于在喝咖啡和喝茶中放糖,吃糖的習慣也成為中産階層的生活方式,英國成為一個吃糖大國。英國吃糖的時尚又引領着整個歐洲,也影響了其殖民地和新大陸。白糖就成了最時髦的商品。但是歐洲又不産甘蔗,于是乎便開啟了罪惡的三角貿易。

不說曆史,傳回到我們的糖上來,包裝上背景的分子我倒是看不出什麼端倪,不過印的結構式我倒是一眼看出它不是人。

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α-D-(+)-吡喃葡萄糖

這裡還涉及到哈沃斯透視式就不展開說了

葡萄糖是自然界分布最廣且最為重要的一種單糖。植物可通過光合作用産生葡萄糖。葡萄糖在化學上屬于多羟基醛,屬于六碳糖類的己醛糖。葡萄糖有D、L兩種,D-葡萄糖是自然界廣為存在的一種單糖,是構成澱粉和纖維素的成分。L-葡萄糖需人工合成。下圖中左側是L,右側兩個是D。

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接下來又是YJ化學有問題的時候了。

代糖确有其物,顧名思義代替糖但是不是糖,而3代糖可以合成一個糖,但是糖的描述卻是自然合成産物,而且從糖開始上面就有分子結構。

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那麼問題來了,是什麼代糖能合成出D葡萄糖?

按照GB 2760-86[3]

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這是可以允許添加的部分甜味劑,随便挑一個糖精鈉出來

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都不知道這玩意究竟是怎麼合成出天然葡萄糖的。

不過從這方面來看,也許泰拉大陸并沒有合适的氣候種植甘蔗甜菜等。

不過話又說回來,椰子也可以提取葡萄糖

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工業制造所需的酯原料,可用于多種強化場合,也常作為制造站合成項目的原料。

近代工業中至關重要的材料之一,許多現代産品的誕生都歸功于它的出現。當然了,這隻是原料,幾乎派不上什麼大用場。

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工業制造所需的零散聚酸酯,可用于多種強化場合,也常作為制造站合成項目的原料。

雖然強度上還略有不足,但已經可以用來制作我們所需要的部分基礎物件。同時是一些緩釋藥物中的常用成分。

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工業制造所需的一組聚酸酯,可用于多種強化場合,也常作為制造站合成項目的原料。

進一步加工後的材料,符合通用标準,能夠滿足市面上絕大多數的需求。可以用于加工一些特殊材料。

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工業制造所需的成塊聚酸酯,可用于多種強化場合,也常作為制造站合成項目的原料。

精煉提純後的材料。作為商品,主要面向的客戶是對原材料有極高要求的組織和科研機構。也許會成為新一代材料的試金石也說不定哦。

酸(羧酸或無機含氧酸)與醇起反應生成的一類有機化合物叫做酯。

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低級的酯是有香氣的揮發性液體,進階的酯是蠟狀固體或很稠的液體。酯原料的英文名是Ester,也就是酯,但是你又不說是什麼酯。就像是你的死黨給你瓶水,不說這是啥,隻說這玩意是喝的。不過考慮到後面的進階材料,姑且把他當做聚酯的單體。

聚酯,由多元醇和多元酸縮聚而得的聚合物總稱。主要指聚對苯二甲酸乙二酯(PET),習慣上也包括聚對苯二甲酸丁二酯 (PBT)和聚芳酯等線型熱塑性樹脂。是一類性能優異、用途廣泛的工程塑膠。

而YJ的後三種材料是Polyester/Polyester Pack/Polyester Lump,那沒什麼好說的了,Polyester,聚酯纖維,俗稱“滌綸”。是由有機二進制酸和二進制醇縮聚而成的聚酯經紡絲所得的合成纖維,簡稱PET纖維。

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那一開始的酯原料就是苯二甲酸雙羟乙酯(BHET)

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那麼問題又來了,這玩意熔點110攝氏度,而且是無色的,為什麼你的瓶子是綠色液體?

合成過程倒是不難,原料為對苯二甲酸和乙二醇,石油裂解獲得,也可從煤和天然氣取得。石油加熱裂解得到甲苯、二甲苯和乙烯等,經化學加工後可得到對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯及乙二醇。在早期滌綸生産中由于對苯二甲酸不易精制,曾用對苯二甲酸二甲酯和乙二醇為原料。1965年對苯二甲酸的精制獲得成功,使滌綸生産工序減少,成本降低。用對苯二甲酸和乙二醇為原料生産的滌綸逐年都有增加。縮聚:将對苯二甲酸二甲酯和乙二醇進行酯交換,生成的對苯二甲酸二乙二醇酯低聚物,在280~290℃和真空條件下縮聚而得聚對苯二甲酸乙二醇酯;或将對苯二甲酸與乙二醇直接酯化,然後對苯二甲酸乙二酯進行縮聚獲得聚酯熔體。聚酯熔體可以用于制備聚酯切片和熔體直接紡絲。聚酯切片是将聚酯熔體經鑄帶、切粒而得到切片。[4]

至于聚酯纖維的用處倒是非常廣泛,良好透光性,抗沖擊性使得它比無機玻璃性能上更為強大;受強輻射,清洗劑等影響而不發生理化性質改變使得它廣泛用于人工血液透析;航空航天,光學透鏡,CD光牒等等都有其身影;當然,最常見的還是聚酯纖維衣服。雖說YJ材料做的挺敷衍,但是“也許會成為新一代材料的試金石也說不定哦。”這句話倒是非常貼切。

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