氧化性漂白剂

更新时间:2023-07-10 21:07

漂白剂是指能破坏或抑制食品的发色因素,使色素或使食品免于褐变的食品添加剂。按其作用方式分为两类:还原性漂白剂和氧化性漂白剂。 氧化性漂白剂是利用色素受氧化作用而分解褪色达到漂白目的。

分类

漂白剂是指能破坏或抑制食品的发色因素,使色素或使食品免于褐变的食品添加剂。按其作用方式分为两类:还原性漂白剂和氧化性漂白剂。

作用机理

还原性漂白剂是利用色素受还原作用而褪色,以达到漂白目的。有机物的颜色是由其分子中所含的发色基产生的。发色基都含有不饱和键,还原漂白剂释放氢原子可使发色基所含的不饱和键变成单键,有机物便失去颜色。有些食品的褐变是由三价铁离子的存在引起的,加入还原漂白剂可使三价铁离子变成二价铁离子,防止食品褐变。

氧化性漂白剂是利用色素受氧化作用而分解褪色达到漂白目的。

氧化性漂白剂作用比较强,会破坏食品中的营养成分,而且有的残留量也较大。这一类的漂白剂包括过氧化丙酮、过氧化氢二氧化氯高锰酸钾亚氯酸钠漂白粉次氯酸钠过氧化苯甲酰等。

过氧化丙酮

过氧化丙酮(acetone peroxide)过氧化丙酮是单体和线型二聚过氧化丙酮的混合物(主要为2,2-氢过氧丙烷),含少量高级聚合物,通常与食用载体(如玉米淀粉)混合。玉米淀粉混合物为白色流散性细粉。当初次打开容器时具有类似过氧化氢的辛辣气味。三聚体为结晶,熔点为97°C。

过氧化丙酮ADI无处理用量规定(FAO/WHO,2001),可安全用于食品。

在食品加工中,可作为漂白剂、催熟剂和面团调节剂。用于面包等小麦粉制品。但由于它是强氧化剂,应避免触及皮肤及眼睛。

过氧化氢

过氧化氢(hydrogen peroxide),分子式H2O2,相对分子质量34.01。

过氧化氢为无色透明液体,无臭,微有刺激性臭味。纯过氧化氢的相对密度81.438,熔点-0.89°C,沸点151.4°C,可与水任意混溶。30%、35%的过氧化氢水溶液显酸性,用水稀释后加稀硫酸和高锰酸钾溶液,则起泡,高锰酸钾的紫红色消失。过氧化氢遇有机物会分解,光、热能促进其分解,产生氧。接触皮肤能致皮肤水肿,高浓度溶液能引起化学烧伤

过氧化氢分解生成的氧具有很强的氧化作用和杀菌作用。在碱性条件下作用力较强。

过氧化氢可用电解法和非电解法制得。

电解法是采取电解硫酸和硫酸铵的混合溶液,得到过二硫酸盐,后者经水解生成过氧化氢。电解时用铂做阳极,石黑或铅做阴极。用此法得到的过氧化氢经过分馏可制得30%~35%的过氧化氢溶液

非电解法工业上还用乙基葱配法制取过氧化氢。以钯做催化剂,在苯溶液中用氢还原乙基葱得到葱醇。葱醇被氧化时生成原来的葱醌和过氧化氢。当反应进行到苯溶液中的过氧化氢浓度达5.5g/L时,用水抽取出,得到18%的过氧化氢水溶液,然后进行减压蒸馏得到高浓度过氧化氢溶液。

过氧化氢俗称双氧水。过氧化氢在食品加工中除了作为食品杀菌剂使用外,还常常作为漂白剂、氧化剂、淀粉变性剂等使用。

过氧化氢主要用于鱼糜、小麦粉、食用油脂、琼脂、蛋白、干酪等漂白作用。近年来,广泛用于纸塑无菌包装材料在包装前的杀菌作用。现日本仅限于青鱼子漂白,然后用过氧化氢酶使其分解,食品中最终不得残留。

过氧化氮的毒性:大鼠皮内注射LD50约0.7g/kg高浓度过氧化氢有刺激性和腐蚀性,吸入气体的浓度在0.26g/m时会引起支气管炎、肺气肿,严重时可导致死亡。低浓度的气体,因分解快,作用时间短,而不表现出毒性。 在食品生产中残留在食品中的过氧化氢,经加热很容易分解除去。1980年日本发现过氧化氨有致癌作用,故食品中不能残留。过氧化氢与淀粉能形成环氧化物,因此对其使用范围和用量都应加以限制。GB2760—86规定,过氧化氢用于袋装豆腐干时,不得超过0.86g/L,残留量不得检出。

FAO/WHO规定,过氧化氢仅限于牛奶防腐的紧急措施之用。我国食品添加剂使用卫生标准(1988 年增补品种)规定,过氧化氢与硫氰酸钠混合使用,可用于生牛奶保鲜,最大使用量0.3%过氧化氢2.0mL/L+硫氰酸钠16.76mL/L。只允许在内蒙古、哈尔滨地区使用。

过氧化氢广泛用于纸塑无菌包装材料在包装前杀菌使用。

使用过氧化氢时不得与铁、铜、铝等接触,应采用陶器、玻璃、不锈钢和聚乙烯塑料等容器。过氧化氢接触皮肤会发生水肿。为防止它在保存中分解,常使用磷酸盐、有机酸盐等稳定剂。

稳态二氧化氯

稳态二氧化氯又氯宝、保尔鲜等,所谓稳定态二氧化氨,即将二氧化氨(CIO2)稳定在水溶液或浆状物中,在常温下可保持较长时间面不失效,使用时加酸活化即可放出二氧化氯。二氧化氯在常温常压下为黄绿色至黄红色气体,沸点11°C,熔点-59°C,有强烈的氟臭味,对光不稳定,经冷却压缩后可成为液体,二氧化氯易溶于水,其溶解度约比氯在水中的溶解度大5倍。二氧化氯水溶液受紫外线照射可分解,因此宜保存于低温暗处,活化后的稳态二氧化氯溶液可在棕色瓶中或暗处保存2个星期左右。

二氧化氯为WHO指定的A1级安全消毒剂,它具有杀菌、消毒、除臭、漂白、保鲜等多种作用。在食品工业中,可用作消毒保鲜原料,水处理及污水无害化处理等。二氧化氯对细菌、病毒、霉菌、藻类都有迅速、彻底杀菌作用。

二氧化氧的制备在实验室可由亚氯酸钠与酸或氯反应而得,工业生产可分为硫酸法、盐酸法、二氧化硫法和直接电解法四种。

关于二氧化氯的毒性,国内外进行大量的实验,2g/100mL的稳态二氧化氯的LD50大于2.5g/kg体重,白鼠急性吸人LD50大于5.75mg/kg体重(1000mg/kgClO2气雾吸入)。实验证明,二氧化氯对高等动物细胞结构无影响,无致癌,致畸,致突变作用

二氧化氧可用于食品加工设备、用具、原料、管道的消毒。如设备上有油腻,应先用热水冲洗,然后再用300~500mg/kg二氧化氨溶液消毒,也可用有效成分为二氧化氯的洗涤-消毒剂一次完成:使用40~50mg/kg的二氧化氧溶液浸泡刚捕获的对虾10-20min,然后加20mg/kg二氧化氯水溶液一起冰冻,可使对虾在7~10d内保持原有的色、香、味;用100mg/g的二氧化氨溶液洗涤家禽屠宰线,可除臭,灭菌。

稳定性CIO2可作面粉、食品漂白剂使用;用80ppm的稳定性CIO2溶液浸泡可对食品加工设备管道、贮槽、混合槽进行消毒;可用0.1g/100ml的稳定性CIO2对奶牛的乳房、挤奶器、牛奶管道及贮罐消毒;在鱼类加工、家禽加工中用稳定性CIO2浸渍可控制大肠杆菌微生物污染,使用量为0.05g/kg。我国已有食品添加剂国家标准颁布实施(GB2760-1996,HG3669-2000)。

食品保鲜方面,水果、蔬菜的运输、贮存过程中易腐烂变质,使用粉末状CIO2与缓释剂按1:1比例混合,置于水果纸箱、蔬菜仓库中,可杀灭致腐微生物,抑制细菌生长,而且与冷藏法相比价格低廉使用方便,适用于大部分果蔬的保存。

亚氯酸钠

亚氯酸钠(sodium chlorite)亚氨酸钠分子式NaCIO2,相对分子质量90.44。亚氯酸钠是用二氧化硫还原氯酸钠的硫酸酸性溶液得二氧化氯,再与氢氧化钠和过氧化氢作用而成。

亚氯酸钠是白色粉末,无臭或略有臭味。有无水盐和三水盐两种。易溶于水,17°C时,约40g/00mL。5%水溶液呈碱性,水溶液在暗处仍保持稳定。因亚氯酸钠是强氧化剂,若存在有机物,能发生爆炸,应保存于冷暗处,避免与酸、硫及其化合物、油脂及其他有机物接触。

亚氧酸钠的毒性同二氧化氧。

按日本规定,限用于樱桃、蜂斗菜、葡萄和桃子。主要用于糖渍制品。本品的水溶液在酸性条件下具有稳定的漂白能力,所以可以加柠檬酸调整pH至3~5后进行漂白,不会引起组织变化。

高锰酸钾

高锰酸钾(Potassium permanganganate)

高锰酸钾,分子式KMnO4,相对分子质量150.03。高锰酸钾为深紫色结晶,带金属光泽,无臭,有湿味,有收敛性,是较稳定的化合物。它可溶于水,水溶液呈紫红色,在0°C时溶解量为2.83g/100mL, 20°C时为6.51g/100mL, 75°C时为32.5g/100mL.亦可溶于乙醇、丙酮、吡啶、冰醋酸等。高锰酸钾溶液不十分稳定,它在酸性溶液中缓慢面明显地分解放出氧,有较强的氧化力;在中性或微碱性溶液中分解速度更慢,氧化力也较弱。光对高锰酸钾的分解起催化作用,所以高锰酸钾溶液必须保持在棕色瓶内。高锰酸钾加热至240°C时发生分解,放出氧气。它的相对密度为2.073。

高锰酸钾的制备:在氢氧化钾容液中以氯酸钾氧化二氧化锰,生成锰酸钾,再与水共沸通入氯气,氧化生成高锰酸钾。即;

6KOH+ 3MnO2+ KCIO3→3K2MnO4 + KCl+ 3H2O

6K2MnO4 + 3Cl→6KMnO4 + 6KCl

也可采用电解法制备。先二氧化锰氧化成锰酸钾,经沉淀、分离、电解面得高锰酸钾。

按我国食品添加剂标准,高锰酸钾应符合下列质量指标(GB2513一87):高锰酸钾(KMnO4) ≥99.3%,氟化物及氨酸盐(以cl-计)≤0.01%,硫酸盐(以SO2计)≤0.05%,水不溶物≤0.2%,砷(As)≤0.000 2%。

高锰酸钾的毒性: 高锰酸钾为强氧化剂,能使蛋白质变性,内服量过多时会引起胃肠炎,发生呕吐,甚至导致蛋白尿,再严重时能造成死亡。高锰酸钾对狗的致死量为0.4g/kg,对兔为0.6g/kg。

高锰酸钾可用作生产酒、淀粉时的漂白剂。GR2760-96规定,在酒、淀粉中最大用量0.5g/kg,酒中残留量(以Mn计)≤0.002g/kg。此外,还可作制造糖精、维生素C、苯甲酸等产品的氧化剂;饮料用二氧化碳的精制剂。

使用注意事项

(1)使用氧化性漂白剂后必须用水冲洗,或用还原剂将之还原,使食品内完全干净而没有氧化性漂白剂的残留。

(2)过氧化氢对于动物血红素及植物性色素、类胡萝卜素有漂白作用,此性质与亚硫酸盐相反。过氧化氢常用于鱼肉冻制品,但易残留于食品中,必须彻底清除。

(3)过氧化氢在酸性条件下更易残留,在中性条件下则易分解,故漂白适宜在中性条件下进行或稍碱性也可以。如果在酸性条件下用过氧化氢漂白,则残留物会刺激喉咙黏膜,发生易咳现象。

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