食品級雙氧水在食品化工中的應用

孫蓓 金杰(江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學校，江蘇 徐州 221000)

0 引言

雙氧水也叫過氧化氫，是一種過氧化物。雙氧水可分為食品級和工業(yè)級，工業(yè)級的雙氧水含有大量的雜質和有害物質，不可用于加工食品。雙氧水可以通過特殊的精煉方法用于食品加工。經過提純，純度高，穩(wěn)定性好，而且對環(huán)境無害。生產這類食品級過氧化物的工藝難度較大，需進一步研究和推廣應用。

1 國內外食品級雙氧水的現(xiàn)狀

全球許多國家和地區(qū)每年消費和銷售的食用雙氧水數量巨大。大部分食品級雙氧水生產企業(yè)集中在西方發(fā)達國家，如英、美、德、法、意等。目前，世界各國的食品級雙氧水生產企業(yè)均具有很高的技術水平，其中許多企業(yè)的生產規(guī)模和產量達到1萬噸以上，已成為食品工業(yè)中應用最為廣泛的原材料之一。同時，隨著亞洲經濟的快速發(fā)展，日本、印度、韓國等亞洲國家已成為我國食品級雙氧水的重要生產基地。例如日本的 MGC公司，每年生產8.4萬噸的食品級雙氧水，是目前全球最大的雙氧水生產企業(yè)。

我國長期沒有生產食品級過氧化物的廠家，因此一直以來也是一種極不知名的產品。但近幾年來，奶制品企業(yè)的需求尤為突出。目前，在乳品行業(yè)，酸奶、純牛奶的無菌包裝必須采用食品級雙氧水消毒。食品級多氧化合物在我國發(fā)展非常迅速，應用也越來越廣泛。但由于食品級雙氧水生產技術難度大，國內長期沒有食品級雙氧水生產企業(yè)，各食品企業(yè)所用雙氧水均為進口產品。浙江省臨安精欣化工廠于2001年成功投產，成為國內第一家自主研發(fā)生產過氧化物食品廠[1]。

2 食品級雙氧水的特點

本文以食品級雙氧水為研究對象，對雙氧水進行精制，使雙氧水精制后純度提高，雜質減少，穩(wěn)定性提高。不同于工業(yè)級雙氧水，食用級雙氧水不含蒽醌類的有機雜質，也不含對人體有害的金屬物質，如鉛和砷。這種食品級氧化劑的精制方法也是非常特殊的，精制后的原料除去雜質，因此被稱為高純氧化劑。

在食品級使用過氧化物作氧化劑進行殺菌，由于其氧化能力極強，可以利用活性氧破壞微生物體內的原生質，從而達到殺滅微生物的目的。經過消毒處理，分解成氧和水，無毒殘留，無需清洗，對環(huán)境無污染，可作為目前國內生產開發(fā)的環(huán)保消毒劑，符合環(huán)保理念。且采用食品級多氧消毒劑滅菌效果好，效率高，產品殺菌后可長期保存，因此在食品行業(yè)應用十分廣泛。

3 食品級過氧化物穩(wěn)定性的影響因素

雙氧水溫度較低，純度較高，具有較好的穩(wěn)定性。雙氧水加熱到150℃或更高時，會引起劇烈的爆炸。高溫下，雙氧水在堿性環(huán)境中較穩(wěn)定地分解(2H2O2→2H2O+O2+46.94kcal)。所以，在堿性環(huán)境中，雙氧水可通過加熱而被破壞，在消毒滅菌過程中，可采用適當的堿性介質加速雙氧水的氧化，在短時間內完成滅菌工作。

經過精制后雜質在氧中基本被去除，但長期暴露仍會受到一定影響。有些金屬離子，如二價鐵離子、二價錳離子、二價銅離子，可加速水的氧解作用。在生產過程中加入穩(wěn)定劑，可抑制雜質的催化作用，使食品級氧化劑不與金屬離子接觸，防止金屬離子進入食品級氧化劑中，并防止氧化劑釋放加速其分解。過氧化物的分解速率在3200～3800光波范圍內加快，因此需要提高雙氧水穩(wěn)定性。雙氧水含量高，金屬離子及其他雜質少，食品級穩(wěn)定性好[2]。

4 食品級雙氧水的應用范圍

4.1 動物食品的使用

食物級雙氧水也被用來加工魚，牛奶和其他食物。特定的數量取決于特定的需求。煙熏制的鯡魚、咸蛋制品，產品級雙氧水的用量標準為達到氧化、抗菌作用，而牛肚可加工牛內臟及四肢，達到漂白作用。舉例來說，一位學者用0.3%的食品級雙氧水處理墨魚。實驗證明，浸水后的墨魚能夠有效地提高亮度值，降低紅值，全面改善顏色。該方法的應用原理是，食物級雙氧水分解產生氧自由基，色素被氧化后形成無色或不吸收可見光的物質，從而改善墨魚冷凍時的顏色。盡管我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》沒有明確規(guī)定食品級雙氧水的使用，但調查表明，許多水產品使用食品級雙氧水漂白，通過檢測可以發(fā)現(xiàn)，產品中的雙氧水含量仍在下降，這不僅不會影響水產品的安全，而且解決了水品微生物超標的問題。

4.2 啤酒的生產技術中的應用

除了動物性產品，啤酒行業(yè)還廣泛使用食品級氧化劑。同時也反映了無菌水，發(fā)酵罐，管道，以及啤酒桶的配置和消毒過程。無菌水混合體積比為1:1000～1:30，攪拌均勻即可使用。就拿酒廠來說，滅菌過程如下。首先將10～20mL熱水洗凈。然后用60～85℃的堿液清洗15～20min。步驟三：用清水沖洗10～15mL。步驟四：用2%至3%酸性清潔劑沖洗。平衡酸堿洗滌桶。此外，10～15ms可以沖洗。步驟五：再用水沖洗。步驟六：使用0.5%食物級的安定氧水，噴灑10～15mL，使產品達到標準并投入使用。對于生酒桶的殺菌過程分為三個階段：首先用自來水沖洗2mL，然后用桶裝水清洗，最后用0.5%食品級穩(wěn)定性氧化劑1mL桶水生產應用于桶水中生產，桶容器用液體二氧化氯，對操作者的健康有危害，操作程序繁雜，相關食品級的雙氧水為無色透明液，屬于人體，具有一定的刺激性氣味。

5 食品級過氧化物的使用方法

5.1 初級消毒

對食品級雙氧水的使用范圍有了全面的認識，對雙氧水的使用方法有了全面的認識，在使用方法上完成了消毒滅菌的科學、規(guī)范和使用環(huán)節(jié)。加強對食品生產經營的具體管理。其具體工作包括：首先將自來水稀釋為食品級過氧化物，使用噴霧器和其他設備，將消毒劑分散到生產場所；另外20毫安滅菌，并有空氣滅菌作用。此外，在食品級過氧化物工作完成后，揮發(fā)為水和氧氣，這樣的病毒對策不會影響到員工的工作，反而可以提高清潔產品的質量[3]。

除了以上三點消毒殺菌用途外，雙氧水也可以用來消毒殺菌，但是，雙氧水經過50～100倍的稀釋也可以用來消毒殺菌。有幾個問題還需要注意一下。可根據不同情況，采用不同的消毒方法，使用不同濃度的消毒劑，同時可降低使用成本。一般消毒方法有噴灑，沖洗，噴灑。舉例來說，在員工進入生產環(huán)境之前，可能會消毒雙氧水食品。消毒劑可以在10min內完成。如要在較短的時間內完成滅菌效果，可在消毒后立即干燥殘留在50℃無菌空氣環(huán)境中的手消毒液，使殘留的手消毒液干燥3min即可完成滅菌過程。亦可將稀釋過的雙氧水直接加熱至50℃用于員工消毒。

5.2 包裝消毒

采用食品級氧化劑消毒乳品，無菌包裝消毒乳品。其中之一是用于對奶類產品進行消毒的包裝材料。方法之一是使用電/輻射加熱氧化劑對乳品包裝材料進行消毒。目前我們知道，殺菌過程是通過加熱氧氣來完成的。水沸點比氧氣低。因此殺菌必須在高溫，高濃度下進行。就拿牛奶來說，牛奶本身是細菌敏感的。所以，在生產過程中再用超高溫殺菌處理過的鮮奶，經氧水中滅菌無菌即可。盡管包裝可以在常溫下保存，但現(xiàn)在許多品牌的無菌包裝都是用氧氣消毒的。也要留心。產品對氧化劑的穩(wěn)定性、純度等質量指標都有較高的要求?？捎糜谌橹破返臏缇?，也可用于保持鮮奶新鮮。鮮奶的鮮度可延長約3d。由以上內容可以看出，食物級雙氧水的稀釋濃度不同，其具體用法也有一定差異。

食物級雙氧水在食品消毒殺菌中的應用日益廣泛。除強化消毒技術外，包裝也是一個重要問題。優(yōu)良的食用級過氧化物具有很強的氧化性。假如包裝不好，就會有危險。采用符合食品衛(wèi)生安全標準的聚乙烯包裝桶，桶蓋均設小排氣孔，避免雜質進入，確保后期運輸、儲存安全。另外，包裝桶必須符合食品添加劑的最新標準。集裝箱內的氧化劑、腐蝕劑、下標號等要按規(guī)定使用，雙氧水含量要在包裝標簽上注明。

5.3 安全與防護

除了以上三點之外，在使用食品級雙氧水時，還應考慮到安全保護措施。食物級雙氧水的安全防護也可以分為三層。

一般而言，毒性較大，食物級過氧化物凈化無毒，但對人體皮膚、眼睛等部位仍有影響。雙氧水揮發(fā)的蒸氣進入人體的呼吸系統(tǒng)，對肺有刺激作用。器官可能受到損害。所以，如果雙氧水進入人體表面，會刺激肺部，立刻用大量的水沖洗臉部和眼睛。

雙氧水不能燃燒，但它是一種強氧化劑，雙氧水濃度過高會導致其他可燃物質燃燒。如雙氧水溢出，或遇到其他可燃物，應立即用大量清水沖洗，以降低雙氧水的濃度，并沖洗掉雙氧水，避免物料燃燒。

爆炸的雙氧水除了具有毒性，可燃性之外，還具有爆炸性質。雙氧水在催化分解雜質時會釋放氧氣和熱量，因此，隨著環(huán)境溫度和雙氧水濃度的升高，分解速率加快。這樣，一旦發(fā)生雙氧水分解反應，隨著熱能的釋放，周圍環(huán)境溫度升高，氧化速率就會加快。最終，物質自身的溫度升高，產生大量的氣體。雙氧水貯存容器密封，在容器內形成高壓環(huán)境，造成容器破裂。為了保證雙氧水的安全排放，雙氧水必須在儲存容器內安裝過濾器。

5.4 運輸和貯存

食品級多氧水的儲存從以上可以看出，食品級多氧水本身并無多大危害，但若儲存容器使用不當，則有潛在危險，因此，食品級多氧水的儲存和運輸環(huán)節(jié)應引起有關人員的重視。食品級氧化劑應存放在低溫通風干燥的倉庫，不能存放金屬、金屬化合物、可燃物等，并且應保持氧氣的純凈。貯存時，應在具有通風功能的容器上覆蓋。如出現(xiàn)破裂漏水等現(xiàn)象，必須用大量清水清洗。這種情況下，氧氣會在一年內得到保存，而它的濃度是最高的。

食品級環(huán)氧樹脂的運輸應符合相關規(guī)定，但儲存除外。在運輸過程中，覆蓋物應易于覆蓋，避免陽光直接照射，并防止雨水進入容器。此外，在運輸過程中不得伴有有害物品。不可直接接觸包裝容器進行處理。根據某食品加工企業(yè)的實際情況，針對水質安全問題，制定了《食品級氧化劑管理規(guī)定》。該規(guī)章明確規(guī)定了氧水箱的儲存和使用、儲存管理及運輸的規(guī)范。舉例來說，就搬運管理而言，有關搬運工人在搬運時必須戴上塑料手套，立即用大量清水清洗。關于運輸管理，有明文規(guī)定，在運輸管理過程中，不得將氧化劑與易燃的，有毒的物質一起單車運輸。

6 結語

總而言之，過氧化物類食品消毒殺菌后無有害殘留物殘留這一特點，已引起人們對食品安全生產的高度重視。當恢復合法國產化后，隨著國家食品安全要求的逐步提高，將會進一步推廣使用食品級雙氧水。本文就上述幾種食品級雙氧水的使用方法、使用范圍等進行了深入的研究和分析，可有效地提高我國食品級雙氧水的生產技術水平，改善我國的食品安全狀況。