脱氧剂有哪些种类
1、铁系脱氧剂:
原理:利用铁与氧气发生氧化反应来消耗氧气。铁在有水分存在的环境下,与氧气发生缓慢氧化,生成铁锈,其化学反应式可简单表示为4Fe + 3₂ + 6H₂ = 4Fe(H)₃ ,进一步分解可得Fe₂₃等铁锈成分。
优点:原料成本低,来源广泛,铁是常见金属,价格相对低廉且容易获取;安全性高,铁系脱氧剂本身无毒无害,即使误食,一般也不会对人体造成严重伤害;脱氧效果良好,能有效降低包装内氧气含量,可将氧气浓度降低到0、1%以下。
应用:广泛应用于食品包装领域,如月饼、蛋糕、坚果等食品的包装中,能防止食品因氧化而变质、变色、变味,延长食品保质期;也用于一些药品包装,防止药品被氧化失效。
2、亚硫酸盐系脱氧剂:
原理:亚硫酸盐能与氧气发生化学反应,以亚硫酸钠为例,反应方程式为2Na₂S₃ + ₂ = 2Na₂S₄ ,通过这种方式把氧气消耗掉。
优点:脱氧速度快,能够在较短时间内迅速降低包装内的氧气浓度;除氧能力较强,能较为彻底地除去包装空间中的氧气。
缺点:亚硫酸盐系脱氧剂在使用过程中可能会释放出二氧化硫气体,二氧化硫有刺激性气味,若在食品包装中使用,需要严格控制其用量,否则可能影响食品的风味和质量,并且二氧化硫对人体呼吸道等有一定刺激,过量摄入对健康不利。
应用:在一些对气味要求不高的产品包装中应用,如某些工业产品包装,可防止产品因氧化生锈等;在一些允许少量二氧化硫残留的特定食品包装中也有应用,如部分干制蔬果等,但要严格遵循相关食品添加剂使用标准。
3、有机系脱氧剂:
原理:通常是利用有机化合物与氧气发生氧化反应来实现脱氧。例如,抗坏血酸(维生素C)可以与氧气反应,抗坏血酸被氧化成脱氢抗坏血酸,从而消耗氧气。
优点:安全性高,许多有机系脱氧剂的成分是可食用的,如抗坏血酸本身就是人体所需的营养物质,用于食品包装时不会引入有害物质;反应条件相对温和,不需要特殊的环境条件就能较好地发挥脱氧作用。
缺点:成本相对较高,一些有机化合物的制备和提取成本高于铁等常见脱氧剂原料;脱氧能力相对较弱,在一些对除氧要求极高的环境中,可能无法满足需求。
应用:常用于高端食品包装,如一些高档巧克力、保健品等,既能脱氧保鲜,又能保证产品的安全性和高品质;也用于一些对安全性要求高的药品包装。
4、酶系脱氧剂:
原理:利用葡萄糖氧化酶等酶类,在有葡萄糖存在的情况下,将葡萄糖氧化,同时消耗氧气。以葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化为例,反应式为C₆H₁₂₆ + ₂ 葡萄糖氧化酶→ C₆H₁₀₇ + H₂₂ ,生成的过氧化氢在过氧化氢酶的作用下进一步分解为水和氧气,总体上达到消耗氧气的目的。
优点:高度专一性,酶的催化作用具有高度专一性,只对特定的底物(如葡萄糖)和氧气发生反应,不会对包装内其他物质产生不良影响;反应条件温和,通常在常温、常压及接近中性的pH条件下就能进行反应。
缺点:酶的活性易受温度、湿度、pH值等环境因素影响,稳定性较差。如果环境条件不适宜,酶的活性会降低甚至失活,从而影响脱氧效果;成本较高,酶的生产和提取工艺复杂,导致酶系脱氧剂价格相对昂贵。
应用:主要应用于一些对品质要求极高且对酶活性影响因素可控的产品包装,如某些生物制品、高端化妆品等的包装,既能有效脱氧,又能保证产品不受其他因素干扰。


