食品脱氧剂的种类、反应原理

食品脱氧剂的种类、反应原理  

    食品脱氧剂以其原材料分类可大致分为铁系材料和非铁系的有机类材料两大类。

    最近，作为对异物混入而引进市场的不用金属探测器的有机类脱氧剂的市场份额增加很快。如果从反应形式进行分类，还可分为自力反应型（即在脱氧剂预先含有水分，一旦接触到氧就立即开始吸收氧的反应）和水分依赖型（即从食品中吸收水分后才开始吸收氧的水分）两大类。自力反应型脱氧剂主要适用于茶叶、海苔、紫菜、坚果类和干性物料等水分活性低的食品。水分依赖型脱氧剂则适用于年糕、豆酱、匹萨饼外皮等水分活性高的食品。

    食品脱氧剂基本是由主剂、填充剂、活性剂、改性剂或功能扩充剂构成。脱氧剂常用的反应原理有铁粉氧化（铁系）、酶氧化（酶系）、抗坏血酸氧化、光敏感性染料氧化等。目前使用的大部分脱氧剂的机理是以氧化还原反应理论为基础的，并只有在潮湿的空气中铁才易通过电化学反应与氧气作用。铁系脱氧剂在空气中的脱氢过程实际是一种电化学腐蚀过程。氧气和铁分别通过阴极和阳极反应2个过程进行。

    空气中的水吸附在铁粉表面，生成电解质溶液，因此空气中的水含量间接影响脱氧剂的除氧效果。对于铁系脱氧剂，影响脱氧效果的因素有多种，如一些辅助材料具有独特的作用；如一些辅助材料具有独特的作用；脱氧效果与铁粉的制备及其表面积有密切的关系；NaCl在铁粉氧化的微电池中起到传递电子的作用；活性炭是一类多孔具有吸附性质的物质，它可增大整个系统的表面积，增加透气性，使氧在铁的周围形成较高的密度；无水氯化钙作为一种吸湿物质，能够吸收周围环境中的水分供反应需要。这种铁系脱氧剂可做成袋状，放入包装内，使氧的浓度降到0．02%。一般要求lg铁粉能和400mL的氧反应，使用时可根据包装后残存的氧气量和包装膜的透氧性选择合适的用量。

    应用的产品包括糖果、干制的海产品小吃、熟肉制品、米糕、面食、干酪、干制蔬菜。除袋装脱氧剂外，还将含有活性铁粉的塑料标签或各种卡片插入包装内。除了铁系脱氧剂，酶系脱氧剂应用也很广。酶系脱氧剂对pH、Aw、盐含量、温度和其他因素的变化都很敏感，在反应时还需水的参与，因此，在低水分含量的食品中应用效果不好。但在瓶装啤酒或白酒饮料中，这种脱氧剂可直接做成小袋子，放入瓶盖内。另外，也可将酶系固定在聚丙烯或聚乙烯膜上。还有一类脱氧剂是光敏感性染料脱氧剂，这种脱氧技术是在透明包装袋的内顶部密封一乙基纤维素膜小簿片（内部溶解有光敏染料和单线态氧受体），当包装膜受到合适波长的光照时，激发的染料分子就会将环境中渗入包装膜的氧分子致敏成单线态氧，此单线态氧分子与受体分子反应而被消耗掉。

    澳大利亚的02TM是为一系列塑料包装材料设计的，此材料中的反应组分经紫外线或高的能量激活后才呈现活性，因此适合于加工成膜、片层和涂层等。对含在柔性层的02TM进行测试表明：在没有二氧化碳的条件下，霉菌能被抑制，甚至能阻止火腿在可见光下褪色。熟肉之类的冷藏制品使用被动的阻隔性包装材料不能达到充分延迟肉色和风味的氧化变差问题。同时生鲜的焙烤制品货架期可以通过组合利用防湿剂和脱氧剂而得到延长。