9 脱氧包装技术 食品包装学课件.ppt

脱氧包装技术 脱氧包装(de-oxygen packaging)是指在密封的包装容器内，封入能与氧起化学作用的脱氧剂，从而除去包装内的氧气，使被包装物在氧浓度很低、甚至几乎无氧的条件下保存的一种包装技术。 封入脱氧剂的包装主要用于对氧敏感的易变质食品，如蛋糕、礼品点心、茶叶、咖啡粉、水产加工品和肉制品等的保鲜包装。 (1)在食品包装中封入脱氧剂，可以在食品生产工艺中不必加入防霉和抗氧化等化学添加剂，从而使食品更安全，有益于人们的身体健康。 (2) 可防止其中的油脂、色素、维生素等营养成分的氧化，较好地保持产品原有的色香味和营养。 (3)脱氧包装克服了真空包装和充气包装去氧不彻底的缺点，更有效地防止或延缓需氧微生物所引起的腐败变质，这种包装效果，可适当增加食品中的水分含量(如面包)，并可适当延长保质期。 (4)所需设备简单、操作方便、高效、使用灵活。 二、常用脱氧剂及其作用原理和反应特性 (一)常用脱氧剂及其作用原理 1．铁系脱氧剂 反应原理： 铁系脱氧剂以还原状态的铁经下列化学反应消耗氧： Fe+2H2O→…→Fe(OH)2+H2↑ 3Fe+4 H2O→…→Fe3O4+4H2↑ 2Fe(OH)2+1/2O 2+ H2O→…→2Fe(OH)3→…→Fe2 O 3·3 H2O 2Fe+3/2O2+3 H2O →…→2Fe(OH)3→…→Fe2 O 3·3 H2O 特点： 铁系脱氧剂的除氧能力相当强。 理论上在铁转变为氢氧化铁时，1g铁要消耗0.43g(折合为约300cm3)的氧气，这相当于1 500cm3正常空气中的含氧量。 铁系脱氧剂主剂原料容易获得，制作简单，成本较低。 但铁系脱氧剂的脱氧速度相对较慢， 脱氧时需要一定量水分的存在才有较好效果。 此外，在铁氧化时常伴有氢气生成，如何抑制氢气的产生或处理已生成的氢是铁系脱氧剂使用中需解决的问题，因此，在配制或生产这类脱氧剂时常需加入一些具有这一作用的助剂。 2．亚硫酸盐系脱氧剂 亚硫酸盐系脱氧剂使用效果也较好，且应用较广泛。这类脱氧剂多以连二亚硫酸盐为主剂，以氢氧化钙和活性炭等为助剂。如在助剂中加入适量的碳酸氢钠，则除了能除去包装空间的氧外，还能生成二氧化碳，形成包装内的高二氧化碳环境，进一步提高对产品的保护效果。 总反应式为： H2O活性炭 2Na2S2O4+2NaHCO3+2Ca(OH)2+2O2→…→ → → 2Na2SO4+Na2SO3+CaSO3+CaCO3+3H2O+ CO2↑ 3．葡萄糖氧化酶 葡萄糖氧化酶也称有机系脱氧剂，是葡萄糖氧化成葡萄糖酸的酶催化剂，在催化其氧化反应的过程中消耗了包装内部的氧，从而达到脱除氧气的目的。 氧化酶 C6H12O6+O2+H2O→…→C6H12O7+H2O2 H2O2→…→H2O十O 此反应的适宜条件是温度30～50℃、pH4.8—6.2。目前这种脱氧剂仅在某些特定产品的包装中有应用。 4．铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等加氢催化剂 通过它对氧化过程的催化作用，使包装内存在的氢和氧化合成水，达到脱除氧气的目的。这些催化剂中以钯的催化效果较好，因为活化状态下的钯可以吸附比其自身体积大许多倍的活泼的氢。催化的氧化反应为： 2H2+O2→2H2O 铂、钯和铑等加氢催化剂是较早研制成功并应用的一类脱氧剂，由于这类脱氧剂脱除氧依赖于氢的存在，使用时需先采取一定方法(如抽真空)减少包装内的氧量，然后再充入含氢的混合气体，如92％N2+8％H2，这相对较麻烦。另外，催化剂钯或铂等都是稀有金属，成本较高，故这类脱氧剂现已很少单独使用，大多数被其他高效脱氧剂代替或与其他脱氧剂配合使用。 除上述几种主要的化学脱氧剂之外，近年又研制了新型脱氧剂，如抗坏血酸(维生素C)型脱氧剂，由于在吸收氧气的同时放出同量的二氧化碳，可使包装内的气体量保持基本的稳定状态。 2．脱氧剂反应速度与温湿度条件 一般脱氧剂随包装环境温湿度升高而活性变大，脱氧速度加快。 3．脱氧剂反应类型 如上述，一般脱氧剂需在有水分条件下才能发生反应，根据脱氧剂组配时的水分条件，可把脱氧剂分为自力反应型和水分依存型两类。 自力反应型脱氧剂自身含有水分，一