1888年的一天，莱尼茨尔正在做胆甾醇苯甲酸酯性质的实验。他偶然发现，胆甾醇苯甲酸酯晶体在加热过程中，当温度升到145.5℃时会熔化成黏稠的混浊液体；随着温度的上升，还会出现奇异的色彩变化；当升到178.5℃时，它才会变成澄清透明的液体。
科学家的一个重要素质就是善于抓住偶然现象加以深入的研究，从中发现事物规律性的变化。莱尼茨尔就是这样一位科学家。他想：胆甾醇苯甲酸酯为什么不像许多晶体那样，直接熔化成澄清透明的液体呢？他决心进一步揭开这个秘密。
通过一系列精心设计的实验，莱尼茨尔发现，当温度在145.5～178.5℃之间时，胆甾醇苯甲酸酯看上去是液态的，它可以流动，也具有液体特有的表面张力，但它又像晶体那样，在不同方向上有不同的物理性质。而且，在这一温度范围内，它还会在不同的温度下呈现不同的颜色。当莱尼茨尔向他的助手和学生讲述他的这一发现时，大家都听得津津有味，他们决定扩大实验范围，看看还有没有其他物质也具有这种奇妙的性质。
很快，莱尼茨尔和他的助手们就发现，除了胆甾醇苯甲酸酯，还有一些物质也具有这种既像晶体又像液体的“两栖”性质。莱尼茨尔把这一发现告诉了德国物理学家莱曼，希望他能从理论上解释这一奇怪的现象。
莱曼并没有急着动手做实验，他首先查阅了有关资料。他获悉，在莱尼茨尔以前，也有人观察到类似的情况，不过都没有见到莱尼茨尔描述的颜色变化。分析了这些人的实验记录以后，莱曼认为，关键在于样品的纯度。于是，他首先精心提纯样品，果然纯净的胆甾醇苯甲酸酯熔融液在冷却过程中，从178.5℃开始由澄清变浑浊，由稀薄变黏稠，由无色变有色，首先是青蓝色，接着依次变成淡绿色、深绿色、黄绿色、黄色、橙红色、橙色，最后变成艳红色。当温度下降到145.5℃以后，它便凝固色彩多变的液晶在生活中发挥的作用越来越大成无色晶体。
莱曼通过在偏振光高倍显微镜下的观察，终于找到了它变色的奥秘。原来，在这段温度范围内，胆甾醇苯甲酸酯中会出现双折射现象。也就是说，它会把射进去的一束光分裂成两束，沿着不同的方向折射，从而形成两个影像。莱曼指出，正是这个原因，它才会有“各向异性”这种晶体常有的性质，才会在不同的温度下产生不同的颜色。针对胆甾醇苯甲酸酯这类物质的特点，莱曼为它们起名叫“液晶”——既像液体又像晶体。莱曼的论文发表以后，轰动了德国和奥地利的科学界，人们送来各种物质，请莱曼鉴别它们是否属于液晶。为了快速检验的需要，莱曼发明了带加热器的偏振光显微镜，即液晶检测仪。在使用时，他把样品夹在载玻片和盖玻片中间，形成一个薄层，先加热熔化成液态，然后边冷却边观察，这样就可以很快得出结论了。对于液晶，莱曼埋头研究了20年，最后他写成了一本叫《液晶》的专门著作，记录了液晶的种种性质和为数众多的液晶类物质。在莱曼之后，法国化学家沃兰德和弗里德耳也先后投身于液晶的研究。他们制成了数百种液晶化合物，并把液晶加以科学的分类，为液晶的研究作出了很大的贡献。令人遗憾的是，莱曼、沃兰德和弗里德耳都仅仅研究了液晶的性质，而没有注意开发它的应用，以至于液晶长期被“禁锢”在实验室里，无用武之地。1962年，苏联科学家卡普斯廷和美国化学家海尔迈斯相继发现，对液晶施加一个电压，液晶就会变得混浊不透明；而电压一旦消失，它又会恢复透明的状态。1966的年，美国赫尔大学的格雷教授制成了一批性能稳定的液晶化合物。从此，液晶的应用开始从设想走向现实。1972年，美国微电子公司率先宣布，他们发明了一种没有发条、没有游丝、没有机械装置的电子手表，它上面有一小块长方形的屏幕，时间会以数字形式显示在上面。它，就是用液晶作为显示器的手表，里面有电子电路控制着显示屏上的各个小区域，通过电压变化让液晶变暗或变亮，组成闪烁的数字信号。
“一石激起千层浪”，液晶电子表问世以后，世界各国纷纷开发出用液晶作为显示器的各种产品，如电子钟、电子秤、电子广告牌、电子绘图机、电子学习机、电子文字处理机、电子计算器，甚至液晶电视，蜂拥而出，让人目不暇接。
自从液晶获得应用后，科学家又在设法开发液晶温度计。我们已经知道，胆甾醇苯甲酸酯在一定的温度范围内会发生颜色变化。科学家根据这一性质，研制了多种在某些温度范围内变色的胆甾型液晶化合物，然后按比例调配出来，形成在不同的温度会呈现不同颜色的各种液晶印刷油墨，再把它印在透明的胶片上，并在相应的位置标上相应的温度值。因此，这种温度计看上去是一条薄膜。使用的时候，把这种液晶温度计贴在需要测量温度的地方，如机器上，或者皮肤上，这样温度就一目了然了。液晶温度计的优点很多：它测温范围广（从零下20℃至零上250℃）。精度高（精确到0.1℃）、色彩鲜艳易判断；而且价格低廉，操作简单，可以连续监测而无任何副作用。
液晶诊断仪是液晶应用的又一杰作。有些胆甾型液晶化合物对热、光、电、磁的变化十分敏感，稍有变化就会改变颜色或明暗度。美国有名的肿瘤专家塞劳里教授，采用液晶诊断仪与红外线摄影机配合使用，发现凡是肿瘤患者都会在身体特定的部位皮肤上，出现微小的温度变化。所以，只要用这些仪器检查这些地方的皮肤，就可作出诊断了。现在，医学家还在研究使用液晶诊断仪，结合中国医学经络理论检查穴位温度，这样可以更迅速更准确地查明疾病所在的部位。
在1988年奥地利奥欧大学举办的液晶发现100年纪念大会上，一件“刀枪不入”的液晶防弹马甲引来了无数赞叹声。大约40年前，好几位化学家预言，高分子化合物（塑料、橡胶、纤维等）可以呈现出液晶状态。1960年，以德国海因茨大学的林斯多夫教授为首的研究组，用浓硫酸削弱尼龙分子之间的作用力，使它能流动起来成为液晶状态，从而一举发明了液晶尼龙。
液晶尼龙既有尼龙的韧性，又有固体的刚性，比钢丝还要坚韧，做成防弹马甲、防弹汽车保护层、飞机机翼等，自然是不在话下。
人工色素
人工色素虽然品种极多，但由于对毒性、致癌性和污染卫生的要求，在生活中实用的仍有限。
1．加工的中间物
（1）酱色或焦糖色：用蔗糖或葡萄糖经高温焦化而得的赤褐色色素。它不是单一化合物，而是在180℃～190℃加热后的糖脱水缩合物，称为焦糖，包含了100多种化合物，工业上常用淀粉为原料制备，本品不受pH变化影响，pH＞6以上时易发霉。多在酱油、可乐中使用。
（2）腌色是我们在火腿、香肠等肉类腌制品中常见的一种颜色。因为肉类中的肌红蛋白及血红蛋白与亚硝基作用，可以显示艳丽的红色，所以为了产生亚硝基，常加入硝酸盐，也有用亚硝酸钠的，称为发色剂。发色剂中常混合抗坏血酸作还原剂，由于亚硝基可与肉中的胺基作用生成亚硝胺，致癌，故近年来腌制品用得少了，通常规定腌肉、腊味之亚硝基残留量不得超过70ppm。
（3）金属盐发色，将硫酸铜溶液喷洒于蔬菜、水果上，由于铜离子与植物的蛋白质结合成较稳定的蓝色或绿色物，可以发色，此时铜离子将镁离子自卟啉环中心替换出，形成铜叶绿素，其纯晶色泽艳丽。在瓜豆贮藏品中，铜盐用量不超过每公斤0.1克，海带中为0.15克。铜叶绿素还可用干燥的绿叶、蚕粪、海藻为原料，用有机溶剂抽提其所含之叶绿素，加铜盐水溶液经加热后处理制得。本品主要用于口香糖及泡泡糖的着色，用量不超过每公斤0.04克。如果再经氢氧化钠的甲醇溶液处理，可以得到一种蓝黑色物质就是铜叶绿素钠。
上述叶绿素溶液与氯化亚铁作用，还可制得铁叶绿素钠。
2．合成食用色素
由于毒理方面的原因，合成的食用色素商品使用受限制，而且不断被淘汰。
（1）苋菜红为紫红色粉末，可溶于水和多元醇，不溶于油脂，有较好的耐光、耐热、耐盐和耐酸功能，缺点是耐菌性、耐氧化还原性差，不适宜在发酵食品中使用，国家卫生标准规定最大使用量为每公斤0.05克。
（2）胭脂红是苋菜红的异构体，是深红色粉末，易溶于水及甘油，不溶于油脂，耐光性、耐酸性好，在碱性条件中呈红褐色，缺点是耐热性、耐氧化还原性和耐菌性差。
（3）柠檬黄又称酒石黄，为橙色或黄色粉末，能溶于水和甘油，不溶于油脂，耐热、耐光、耐盐、耐酸性均好，耐氧化、还原性较差，还原后退色，遇碱稍变红。为世界各国广泛采用。
（4）日落黄为橙黄粉末，溶于水、醇，不溶干油脂，遇碱变红褐色，耐还原性差，还原后退色。
（5）靛蓝为蓝色粉末，各国广泛采用。油、水溶性较差，不溶于油脂，着色力强，碱性均好，但耐氧化还原性及抗菌性差；溶于丙二醇和甘油，不溶于油脂，着色力强耐光，热、酸、碱均好，但耐氧化性及抗菌性差。
食品加工中所产生的毒素
食品加工过程中所产生的毒素，一部分是外源性的，如为了有助于加工、包装、运输及储存过程中保持食品的营养成分和质量，适当使用一些食品添加剂，如果使用过多或不当，就会使食品具有毒性；但也有一部分是加工过程中自身变化而产生的，如油脂的过氧化物等。常见的食品加工过程中所产生的毒素有如下几种：
1．N——亚硝基化合物
N——亚硝基化合物包括亚硝胺和亚硝酰胺两类，它们在天然食品中含量极少，一般为10μg／kg以下。但这类物质的前体在自然界中广泛存在，如亚硝酸盐和胺类。这些物质前体，在适宜的条件下可形成亚硝胺和亚硝酰胺。在生物体系中已发现上百种亚硝胺类化合物其中多数都有强烈的致癌作用。
目前，发现某些特殊加工的食品中，亚硝胺的含量较高。例如，鱼和肉中含有丰富的胺类，腌制时使用的佐料中常含有亚硝胺的前体，如粗制食盐中含有硝酸盐，有时人们还将硝酸盐和亚硝酸盐直接加入鱼、肉制品中作为发色剂及抑菌剂。在适宜的条件下，上述物质均可形成亚硝胺。为此，我国规定肉制品及肉类罐头中，硝酸钠的使用量不得超过0.5g／kg，亚硝酸钠不得超过0.15g／kg；残留量以亚硝酸钠计，肉类罐头不得超过0.05g／kg，肉制品不得超过0.3g／kg。日本人患胃癌的人多，与日本人多吃腌菜与海鱼有关。因为海鱼中含较多胺类化合物，而咸菜中含较多的硝酸盐亚硝酸盐，两者在体内结合成亚硝胺。
菠菜、芹菜等含有多量硝酸盐。含硝酸盐的蔬菜在加工条件下会转成亚硝酸盐。例如腌泡蔬菜中含有一种白地霉菌，可使蔬菜中原先含有的硝酸盐还原为亚硝酸盐。
硝酸盐和亚硝酸盐常被人们用作食品防腐剂，特别是在冰箱发明之前，用于肉类保存。硝酸盐在缺氧条件下会转化为亚硝酸盐，所以实际防腐作用来自亚硝酸盐。它对肉毒棱菌有很强的抑制作用，可防止这种细菌产生肉毒素（一种神经性中毒因子），从而避免大量食肉中毒事件发生。使用亚硝酸盐还能赋予肉制品诱人的色和香。
除上述以摄入人体内的硝酸盐、亚硝酸盐、蛋白质等作为前驱物，在机体内合成亚硝胺外，在日常生活中可遭遇到的亚硝胺物质还产生于这样一些场合：（a）烟草中所含烟碱（尼古丁）在燃烧时产生4—甲基亚硝胺—1—（2—吡啶）—1—丁酮（NNK），是肺癌的主要致病因子；（b）经亚硝酸盐加工过的咸肉在油煎时可产生强致癌物亚硝基吡咯烷；（c）某些药品、农药、化妆品进入体内后，与同时进入的亚硝酸盐反应生成亚硝胺化合物。例如药物土霉索、氨基比林、农药枯草隆、甲氟磷等都可在胃部转化为相应的亚硝胺化合物。
摄入多量硝酸盐和亚硝酸盐的人易患高铁血红蛋白症。其临床表现为口唇和指甲发绀、皮肤出现紫斑等缺氧症状，且该病症多发于婴儿，病因出自于体内承担辅氧任务的亚铁血红蛋白在亚硝酸盐作用下转成高铁血红蛋白，失去了原有的与氧结合能力，从而导致体内缺氧。
近期，一些不法商贩在工业盐和食用盐之间存在较大价格差别的情况下，恶意做假，将富含硝酸盐和亚硝酸盐的劣质盐、工业盐充作食盐销售。在国内多个地区发生硝酸盐和亚硝酸盐中毒死亡事件。除急性毒效应外，通过各种途径进入人体的硝酸盐、亚硝酸盐也会在机体内经生物转化为致癌性的亚硝胺化合物。
硝酸盐很容易在人的唾液或胃液中转化为亚硝酸盐。此外，在各种肉类中含有能提供氨基的蛋白质、氨基酸，在鱼类（特别是鱼籽）中含有二甲胺，这些食品在烹饪过程或在人体内代谢过程中都能分解提供出氨基，并进一步与亚硝基结合而生成亚硝胺化合物，这种过程称为亚硝基化作用。
在人体内能促进亚硝基化作用的物质有卤素离子和硫氰酸基和硫脲等，它们对亚硝基化促进作用的强度顺序<cl-≤br<scn<i≤硫脲。有明显抑制亚硝基化作用的物质有抗坏血酸、大蒜素、茶多酚等。所以，维生素c及大蒜、绿茶等都有抑止由亚硝胺致癌的作用。
多环芳烃。
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