脫氧劑有哪些種類
1、鐵系脫氧劑:
原理:利用鐵與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)來消耗氧氣。鐵在有水分存在的環(huán)境下,與氧氣發(fā)生緩慢氧化,生成鐵銹,其化學(xué)反應(yīng)式可簡單表示為4Fe + 3? + 6H? = 4Fe(H)? ,進(jìn)一步分解可得Fe??等鐵銹成分。
優(yōu)點:原料成本低,來源廣泛,鐵是常見金屬,價格相對低廉且容易獲取;安全性高,鐵系脫氧劑本身無毒無害,即使誤食,一般也不會對人體造成嚴(yán)重傷害;脫氧效果良好,能有效降低包裝內(nèi)氧氣含量,可將氧氣濃度降低到0、1%以下。
應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于食品包裝領(lǐng)域,如月餅、蛋糕、堅果等食品的包裝中,能防止食品因氧化而變質(zhì)、變色、變味,延長食品保質(zhì)期;也用于一些藥品包裝,防止藥品被氧化失效。
2、亞硫酸鹽系脫氧劑:
原理:亞硫酸鹽能與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),以亞硫酸鈉為例,反應(yīng)方程式為2Na?S? + ? = 2Na?S? ,通過這種方式把氧氣消耗掉。
優(yōu)點:脫氧速度快,能夠在較短時間內(nèi)迅速降低包裝內(nèi)的氧氣濃度;除氧能力較強,能較為徹底地除去包裝空間中的氧氣。
缺點:亞硫酸鹽系脫氧劑在使用過程中可能會釋放出二氧化硫氣體,二氧化硫有刺激性氣味,若在食品包裝中使用,需要嚴(yán)格控制其用量,否則可能影響食品的風(fēng)味和質(zhì)量,并且二氧化硫?qū)θ梭w呼吸道等有一定刺激,過量攝入對健康不利。
應(yīng)用:在一些對氣味要求不高的產(chǎn)品包裝中應(yīng)用,如某些工業(yè)產(chǎn)品包裝,可防止產(chǎn)品因氧化生銹等;在一些允許少量二氧化硫殘留的特定食品包裝中也有應(yīng)用,如部分干制蔬果等,但要嚴(yán)格遵循相關(guān)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)。
3、有機(jī)系脫氧劑:
原理:通常是利用有機(jī)化合物與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)來實現(xiàn)脫氧。例如,抗壞血酸(維生素C)可以與氧氣反應(yīng),抗壞血酸被氧化成脫氫抗壞血酸,從而消耗氧氣。
優(yōu)點:安全性高,許多有機(jī)系脫氧劑的成分是可食用的,如抗壞血酸本身就是人體所需的營養(yǎng)物質(zhì),用于食品包裝時不會引入有害物質(zhì);反應(yīng)條件相對溫和,不需要特殊的環(huán)境條件就能較好地發(fā)揮脫氧作用。
缺點:成本相對較高,一些有機(jī)化合物的制備和提取成本高于鐵等常見脫氧劑原料;脫氧能力相對較弱,在一些對除氧要求極高的環(huán)境中,可能無法滿足需求。
應(yīng)用:常用于高端食品包裝,如一些高檔巧克力、保健品等,既能脫氧保鮮,又能保證產(chǎn)品的安全性和高品質(zhì);也用于一些對安全性要求高的藥品包裝。
4、酶系脫氧劑:
原理:利用葡萄糖氧化酶等酶類,在有葡萄糖存在的情況下,將葡萄糖氧化,同時消耗氧氣。以葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化為例,反應(yīng)式為C?H??? + ? 葡萄糖氧化酶→ C?H??? + H?? ,生成的過氧化氫在過氧化氫酶的作用下進(jìn)一步分解為水和氧氣,總體上達(dá)到消耗氧氣的目的。
優(yōu)點:高度專一性,酶的催化作用具有高度專一性,只對特定的底物(如葡萄糖)和氧氣發(fā)生反應(yīng),不會對包裝內(nèi)其他物質(zhì)產(chǎn)生不良影響;反應(yīng)條件溫和,通常在常溫、常壓及接近中性的pH條件下就能進(jìn)行反應(yīng)。
缺點:酶的活性易受溫度、濕度、pH值等環(huán)境因素影響,穩(wěn)定性較差。如果環(huán)境條件不適宜,酶的活性會降低甚至失活,從而影響脫氧效果;成本較高,酶的生產(chǎn)和提取工藝復(fù)雜,導(dǎo)致酶系脫氧劑價格相對昂貴。
應(yīng)用:主要應(yīng)用于一些對品質(zhì)要求極高且對酶活性影響因素可控的產(chǎn)品包裝,如某些生物制品、高端化妝品等的包裝,既能有效脫氧,又能保證產(chǎn)品不受其他因素干擾。