氧化性漂白劑

氧化性漂白劑

漂白劑是指能破壞或抑制食品的發色因素,使色素或使食品免於褐變的食品添加劑。按其作用方式分為兩類:還原性漂白劑和氧化性漂白劑。 氧化性漂白劑是利用色素受氧化作用而分解褪色達到漂白目的。

基本介紹

  • 中文名:氧化性漂白劑
  • 外文名:Oxidizing bleach
  • 領域:化學
介紹,分類,作用機理,過氧化丙酮,過氧化氫,穩態二氧化氯,亞氯酸鈉,高錳酸鉀,使用注意事項,

介紹

分類

漂白劑是指能破壞或抑制食品的發色因素,使色素或使食品免於褐變的食品添加劑。按其作用方式分為兩類:還原性漂白劑和氧化性漂白劑。

作用機理

還原性漂白劑是利用色素受還原作用而褪色,以達到漂白目的。有機物的顏色是由其分子中所含的發色基產生的。發色基都含有不飽和鍵,還原漂白劑釋放氫原子可使發色基所含的不飽和鍵變成單鍵,有機物便失去顏色。有些食品的褐變是由三價鐵離子的存在引起的,加入還原漂白劑可使三價鐵離子變成二價鐵離子,防止食品褐變。
氧化性漂白劑是利用色素受氧化作用而分解褪色達到漂白目的。
氧化性漂白劑作用比較強,會破壞食品中的營養成分,而且有的殘留量也較大。這一類的漂白劑包括過氧化丙酮、過氧化氫二氧化氯高錳酸鉀亞氯酸鈉漂白粉次氯酸鈉過氧化苯甲醯等。

過氧化丙酮

過氧化丙酮(acetone peroxide)過氧化丙酮是單體和線型二聚過氧化丙酮的混合物(主要為2,2-氫過氧丙烷),含少量高級聚合物,通常與食用載體(如玉米澱粉)混合。玉米澱粉混合物為白色流散性細粉。當初次打開容器時具有類似過氧化氫的辛辣氣味。三聚體為結晶,熔點為97°C。
過氧化丙酮ADI無處理用量規定(FAO/WHO,2001),可安全用於食品。
在食品加工中,可作為漂白劑、催熟劑和麵團調節劑。用於麵包等小麥粉製品。但由於它是強氧化劑,應避免觸及皮膚及眼睛。

過氧化氫

過氧化氫(hydrogen peroxide),分子式H2O2,相對分子質量34.01。
過氧化氫為無色透明液體,無臭,微有刺激性臭味。純過氧化氫的相對密度81.438,熔點-0.89°C,沸點151.4°C,可與水任意混溶。30%、35%的過氧化氫水溶液星酸性,用水稀釋後加稀硫酸和高錳酸鉀溶液,則起泡,高錳酸鉀的紫紅色消失。過氧化氫遇有機物會分解,光、熱能促進其分解,產生氧。接觸皮膚能致皮膚水腫,高濃度溶液能引起化學燒傷。
過氧化氫分解生成的氧具有很強的氧化作用和殺菌作用。在鹼性條件下作用力較強。
過氧化氫可用電解法和非電解法製得。
電解法是採取電解硫酸和硫酸銨的混合溶液,得到過二硫酸鹽,後者經水解生成過氧化氫。電解時用鉑做陽極,石黑或鉛做陰極。用此法得到的過氧化氫經過分餾可製得30%~35%的過氧化氫溶液。
非電解法目前工業上還用乙基蔥配法製取過氧化氫。以鈀做催化劑,在苯溶液中用氫還原乙基蔥得到蔥醇。蔥醇被氧化時生成原來的蔥醌和過氧化氫。當反應進行到苯溶液中的過氧化氫濃度達5.5g/L時,用水抽取出,得到18%的過氧化氫水溶液,然後進行減壓蒸餾得到高濃度過氧化氫溶液。
過氧化氫俗稱雙氧水。過氧化氫在食品加工中除了作為食品殺菌劑使用外,還常常作為漂白劑、氧化劑、澱粉變性劑等使用。
過氧化氫主要用於魚糜、小麥粉、食用油脂、瓊脂、蛋白、乾酪等漂白作用。近年來,廣泛用於紙塑無菌包裝材料在包裝前的殺菌作用。現日本僅限於青魚子漂白,然後用過氧化氫酶使其分解,食品中最終不得殘留。
過氧化氮的毒性:大鼠皮內注射LD50約0.7g/kg高濃度過氧化氫有刺激性和腐蝕性,吸入氣體的濃度在0.26g/m時會引起支氣管炎、肺氣腫,嚴重時可導致死亡。低濃度的氣體,因分解快,作用時間短,而不表現出毒性。館
在食品生產中殘留在食品中的過氧化氫,經加熱很容易分解除去。1980年日本發現過氧化氨有致癌作用,故食品中不能殘留。過氧化氫與澱粉能形成環氧化物,因此對其使用範圍和用量都應加以限制。GB2760—86規定,過氧化氫用於袋裝豆腐乾時,不得超過0.86g/L,殘留量不得檢出。
FAO/WHO規定,過氧化氫僅限於牛奶防腐的緊急措施之用。我國食品添加劑使用衛生標準(1988 年增補品種)規定,過氧化氫與硫氰酸鈉混合使用,可用於生牛奶保鮮,最大使用量0.3%過氧化氫2.0mL/L+硫氰酸鈉16.76mL/L。只允許在內蒙古、哈爾濱地區使用。
過氧化氫廣泛用於紙塑無菌包裝材料在包裝前殺菌使用。
使用過氧化氫時不得與鐵、銅、鋁等接觸,應採用陶器、玻璃、不鏽鋼和聚乙烯塑膠等容器。過氧化氫接觸皮膚會發生水腫。為防止它在保存中分解,常使用磷酸鹽、有機酸鹽等穩定劑。

穩態二氧化氯

穩態二氧化氯又氯寶、保爾鮮等,所謂穩定態二氧化氨,即將二氧化氨(CIO2)穩定在水溶液或漿狀物中,在常溫下可保持較長時間面不失效,使用時加酸活化即可放出二氧化氯。二氧化氯在常溫常壓下為黃綠色至黃紅色氣體,沸點11°C,熔點-59°C,有強烈的氟臭味,對光不穩定,經冷卻壓縮後可成為液體,二氧化氯易溶於水,其溶解度約比氯在水中的溶解度大5倍。二氧化氯水溶液受紫外線照射可分解,因此宜保存於低溫暗處,活化後的穩態二氧化氯溶液可在棕色瓶中或暗處保存2個星期左右。
二氧化氯為WHO指定的A1級安全消毒劑,它具有殺菌、消毒、除臭、漂白、保鮮等多種作用。在食品工業中,可用作消毒保鮮原料,水處理及污水無害化處理等。二氧化氯對細菌、病毒、黴菌、藻類都有迅速、徹底殺菌作用。
二氧化氧的製備在實驗室可由亞氯酸鈉與酸或氯反應而得,工業生產可分為硫酸法、鹽酸法、二氧化硫法和直接電解法四種。
關於二氧化氯的毒性,國內外進行大量的實驗,2g/100mL的穩態二氧化氯的LD50大於2.5g/kg體重,白鼠急性吸人LD50大於5.75mg/kg體重(1000mg/kgClO2氣霧吸入)。實驗證明,二氧化氯對高等動物細胞結構無影響,無致癌,致畸,致突變作用。
二氧化氧可用於食品加工設備、用具、原料、管道的消毒。如設備上有油膩,應先用熱水沖洗,然後再用300~500mg/kg二氧化氨溶液消毒,也可用有效成分為二氧化氯的洗滌-消毒劑一次完成:使用40~50mg/kg的二氧化氧溶液浸泡剛捕獲的對蝦10-20min,然後加20mg/kg二氧化氯水溶液一起冰凍,可使對蝦在7~10d內保持原有的色、香、味;用100mg/g的二氧化氨溶液洗滌家禽屠宰線,可除臭,滅菌。
穩定性CIO2可作麵粉、食品漂白劑使用;用80ppm的穩定性CIO2溶液浸泡可對食品加工設備管道、貯槽、混合槽進行消毒;可用0.1g/100ml的穩定性CIO2對奶牛的乳房、擠奶器、牛奶管道及貯罐消毒;在魚類加工、家禽加工中用穩定性CIO2浸漬可控制大腸桿菌等微生物污染,使用量為0.05g/kg。我國已有食品添加劑國家標準頒布實施(GB2760-1996,HG3669-2000)。
食品保鮮方面,水果、蔬菜的運輸、貯存過程中易腐爛變質,使用粉末狀CIO2與緩釋劑按1:1比例混合,置於水果紙箱、蔬菜倉庫中,可殺滅致腐微生物,抑制細菌生長,而且與冷藏法相比價格低廉使用方便,適用於大部分果蔬的保存。

亞氯酸鈉

亞氯酸鈉(sodium chlorite)亞氨酸鈉分子式NaCIO2,相對分子質量90.44。亞氯酸鈉是用二氧化硫還原氯酸鈉的硫酸酸性溶液得二氧化氯,再與氫氧化鈉和過氧化氫作用而成。
亞氯酸鈉是白色粉末,無臭或略有臭味。有無水鹽和三水鹽兩種。易溶於水,17°C時,約40g/00mL。5%水溶液呈鹼性,水溶液在暗處仍保持穩定。因亞氯酸鈉是強氧化劑,若存在有機物,能發生爆炸,應保存於冷暗處,避免與酸、硫及其化合物、油脂及其他有機物接觸。
亞氧酸鈉的毒性同二氧化氧。
按日本規定,限用於櫻桃、蜂斗菜、葡萄和桃子。主要用於糖漬製品。本品的水溶液在酸性條件下具有穩定的漂白能力,所以可以加檸檬酸調整pH至3~5後進行漂白,不會引起組織變化。

高錳酸鉀

高錳酸鉀(Potassium permanganganate)
高錳酸鉀,分子式KMnO4,相對分子質量150.03。高錳酸鉀為深紫色結晶,帶金屬光澤,無臭,有濕味,有收斂性,是較穩定的化合物。它可溶於水,水溶液呈紫紅色,在0°C時溶解量為2.83g/100mL, 20°C時為6.51g/100mL, 75°C時為32.5g/100mL.亦可溶於乙醇、丙酮、吡啶、冰醋酸等。高錳酸鉀溶液不十分穩定,它在酸性溶液中緩慢面明顯地分解放出氧,有較強的氧化力;在中性或微鹼性溶液中分解速度更慢,氧化力也較弱。光對高錳酸鉀的分解起催化作用,所以高錳酸鉀溶液必須保持在棕色瓶內。高錳酸鉀加熱至240°C時發生分解,放出氧氣。它的相對密度為2.073。
高錳酸鉀的製備:在氫氧化鉀容液中以氯酸鉀氧化二氧化錳,生成錳酸鉀,再與水共沸通入氯氣,氧化生成高錳酸鉀。即;
6KOH+ 3MnO2+ KCIO3→3K2MnO4 + KCl+ 3H2O
6K2MnO4 + 3Cl→6KMnO4 + 6KCl
也可採用電解法製備。先二氧化錳氧化成錳酸鉀,經沉澱、分離、電解面得高錳酸鉀。
按我國食品添加劑標準,高錳酸鉀應符合下列質量指標(GB2513一87):高錳酸鉀(KMnO4) ≥99.3%,氟化物及氨酸鹽(以cl-計)≤0.01%,硫酸鹽(以SO2計)≤0.05%,水不溶物≤0.2%,砷(As)≤0.000 2%。
高錳酸鉀的毒性: 高錳酸鉀為強氧化劑,能使蛋白質變性,內服量過多時會引起胃腸炎,發生嘔吐,甚至導致蛋白尿,再嚴重時能造成死亡。高錳酸鉀對狗的致死量為0.4g/kg,對兔為0.6g/kg。
高錳酸鉀可用作生產酒、澱粉時的漂白劑。GR2760-96規定,在酒、澱粉中最大用量0.5g/kg,酒中殘留量(以Mn計)≤0.002g/kg。此外,還可作製造糖精、維生素C、苯甲酸等產品的氧化劑;飲料用二氧化碳的精製劑。

使用注意事項

(1)使用氧化性漂白劑後必須用水沖洗,或用還原劑將之還原,使食品內完全乾淨而沒有氧化性漂白劑的殘留。
(2)過氧化氫對於動物血紅素及植物性色素、類胡蘿蔔素有漂白作用,此性質與亞硫酸鹽相反。過氧化氫常用於魚肉凍製品,但易殘留於食品中,必須徹底清除。
(3)過氧化氫在酸性條件下更易殘留,在中性條件下則易分解,故漂白適宜在中性條件下進行或稍鹼性也可以。如果在酸性條件下用過氧化氫漂白,;則殘留物會刺激喉嚨黏膜,發生易咳現象。

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