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。
介绍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。1
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。1
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%的过氧化氢水溶液星酸性,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。
非电解法目前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/m3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。馆
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。1
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等微生物污染,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。1
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。1
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。
本词条内容贡献者为:
张磊 - 副教授 - 重庆师范大学