食品级双氧水在食品化工中的应用

孙蓓 金杰(江苏省徐州医药高等职业学校，江苏 徐州 221000)

0 引言

双氧水也叫过氧化氢，是一种过氧化物。双氧水可分为食品级和工业级，工业级的双氧水含有大量的杂质和有害物质，不可用于加工食品。双氧水可以通过特殊的精炼方法用于食品加工。经过提纯，纯度高，稳定性好，而且对环境无害。生产这类食品级过氧化物的工艺难度较大，需进一步研究和推广应用。

1 国内外食品级双氧水的现状

全球许多国家和地区每年消费和销售的食用双氧水数量巨大。大部分食品级双氧水生产企业集中在西方发达国家，如英、美、德、法、意等。目前，世界各国的食品级双氧水生产企业均具有很高的技术水平，其中许多企业的生产规模和产量达到1万吨以上，已成为食品工业中应用最为广泛的原材料之一。同时，随着亚洲经济的快速发展，日本、印度、韩国等亚洲国家已成为我国食品级双氧水的重要生产基地。例如日本的 MGC公司，每年生产8.4万吨的食品级双氧水，是目前全球最大的双氧水生产企业。

我国长期没有生产食品级过氧化物的厂家，因此一直以来也是一种极不知名的产品。但近几年来，奶制品企业的需求尤为突出。目前，在乳品行业，酸奶、纯牛奶的无菌包装必须采用食品级双氧水消毒。食品级多氧化合物在我国发展非常迅速，应用也越来越广泛。但由于食品级双氧水生产技术难度大，国内长期没有食品级双氧水生产企业，各食品企业所用双氧水均为进口产品。浙江省临安精欣化工厂于2001年成功投产，成为国内第一家自主研发生产过氧化物食品厂[1]。

2 食品级双氧水的特点

本文以食品级双氧水为研究对象，对双氧水进行精制，使双氧水精制后纯度提高，杂质减少，稳定性提高。不同于工业级双氧水，食用级双氧水不含蒽醌类的有机杂质，也不含对人体有害的金属物质，如铅和砷。这种食品级氧化剂的精制方法也是非常特殊的，精制后的原料除去杂质，因此被称为高纯氧化剂。

在食品级使用过氧化物作氧化剂进行杀菌，由于其氧化能力极强，可以利用活性氧破坏微生物体内的原生质，从而达到杀灭微生物的目的。经过消毒处理，分解成氧和水，无毒残留，无需清洗，对环境无污染，可作为目前国内生产开发的环保消毒剂，符合环保理念。且采用食品级多氧消毒剂灭菌效果好，效率高，产品杀菌后可长期保存，因此在食品行业应用十分广泛。

3 食品级过氧化物稳定性的影响因素

双氧水温度较低，纯度较高，具有较好的稳定性。双氧水加热到150℃或更高时，会引起剧烈的爆炸。高温下，双氧水在碱性环境中较稳定地分解(2H2O2→2H2O+O2+46.94kcal)。所以，在碱性环境中，双氧水可通过加热而被破坏，在消毒灭菌过程中，可采用适当的碱性介质加速双氧水的氧化，在短时间内完成灭菌工作。

经过精制后杂质在氧中基本被去除，但长期暴露仍会受到一定影响。有些金属离子，如二价铁离子、二价锰离子、二价铜离子，可加速水的氧解作用。在生产过程中加入稳定剂，可抑制杂质的催化作用，使食品级氧化剂不与金属离子接触，防止金属离子进入食品级氧化剂中，并防止氧化剂释放加速其分解。过氧化物的分解速率在3200～3800光波范围内加快，因此需要提高双氧水稳定性。双氧水含量高，金属离子及其他杂质少，食品级稳定性好[2]。

4 食品级双氧水的应用范围

4.1 动物食品的使用

食物级双氧水也被用来加工鱼，牛奶和其他食物。特定的数量取决于特定的需求。烟熏制的鲱鱼、咸蛋制品，产品级双氧水的用量标准为达到氧化、抗菌作用，而牛肚可加工牛内脏及四肢，达到漂白作用。举例来说，一位学者用0.3%的食品级双氧水处理墨鱼。实验证明，浸水后的墨鱼能够有效地提高亮度值，降低红值，全面改善颜色。该方法的应用原理是，食物级双氧水分解产生氧自由基，色素被氧化后形成无色或不吸收可见光的物质，从而改善墨鱼冷冻时的颜色。尽管我国《食品添加剂使用卫生标准》没有明确规定食品级双氧水的使用，但调查表明，许多水产品使用食品级双氧水漂白，通过检测可以发现，产品中的双氧水含量仍在下降，这不仅不会影响水产品的安全，而且解决了水品微生物超标的问题。

4.2 啤酒的生产技术中的应用

除了动物性产品，啤酒行业还广泛使用食品级氧化剂。同时也反映了无菌水，发酵罐，管道，以及啤酒桶的配置和消毒过程。无菌水混合体积比为1:1000～1:30，搅拌均匀即可使用。就拿酒厂来说，灭菌过程如下。首先将10～20mL热水洗净。然后用60～85℃的碱液清洗15～20min。步骤三：用清水冲洗10～15mL。步骤四：用2%至3%酸性清洁剂冲洗。平衡酸碱洗涤桶。此外，10～15ms可以冲洗。步骤五：再用水冲洗。步骤六：使用0.5%食物级的安定氧水，喷洒10～15mL，使产品达到标准并投入使用。对于生酒桶的杀菌过程分为三个阶段：首先用自来水冲洗2mL，然后用桶装水清洗，最后用0.5%食品级稳定性氧化剂1mL桶水生产应用于桶水中生产，桶容器用液体二氧化氯，对操作者的健康有危害，操作程序繁杂，相关食品级的双氧水为无色透明液，属于人体，具有一定的刺激性气味。

5 食品级过氧化物的使用方法

5.1 初级消毒

对食品级双氧水的使用范围有了全面的认识，对双氧水的使用方法有了全面的认识，在使用方法上完成了消毒灭菌的科学、规范和使用环节。加强对食品生产经营的具体管理。其具体工作包括：首先将自来水稀释为食品级过氧化物，使用喷雾器和其他设备，将消毒剂分散到生产场所；另外20毫安灭菌，并有空气灭菌作用。此外，在食品级过氧化物工作完成后，挥发为水和氧气，这样的病毒对策不会影响到员工的工作，反而可以提高清洁产品的质量[3]。

除了以上三点消毒杀菌用途外，双氧水也可以用来消毒杀菌，但是，双氧水经过50～100倍的稀释也可以用来消毒杀菌。有几个问题还需要注意一下。可根据不同情况，采用不同的消毒方法，使用不同浓度的消毒剂，同时可降低使用成本。一般消毒方法有喷洒，冲洗，喷洒。举例来说，在员工进入生产环境之前，可能会消毒双氧水食品。消毒剂可以在10min内完成。如要在较短的时间内完成灭菌效果，可在消毒后立即干燥残留在50℃无菌空气环境中的手消毒液，使残留的手消毒液干燥3min即可完成灭菌过程。亦可将稀释过的双氧水直接加热至50℃用于员工消毒。

5.2 包装消毒

采用食品级氧化剂消毒乳品，无菌包装消毒乳品。其中之一是用于对奶类产品进行消毒的包装材料。方法之一是使用电/辐射加热氧化剂对乳品包装材料进行消毒。目前我们知道，杀菌过程是通过加热氧气来完成的。水沸点比氧气低。因此杀菌必须在高温，高浓度下进行。就拿牛奶来说，牛奶本身是细菌敏感的。所以，在生产过程中再用超高温杀菌处理过的鲜奶，经氧水中灭菌无菌即可。尽管包装可以在常温下保存，但现在许多品牌的无菌包装都是用氧气消毒的。也要留心。产品对氧化剂的稳定性、纯度等质量指标都有较高的要求。可用于乳制品的灭菌消毒，也可用于保持鲜奶新鲜。鲜奶的鲜度可延长约3d。由以上内容可以看出，食物级双氧水的稀释浓度不同，其具体用法也有一定差异。

食物级双氧水在食品消毒杀菌中的应用日益广泛。除强化消毒技术外，包装也是一个重要问题。优良的食用级过氧化物具有很强的氧化性。假如包装不好，就会有危险。采用符合食品卫生安全标准的聚乙烯包装桶，桶盖均设小排气孔，避免杂质进入，确保后期运输、储存安全。另外，包装桶必须符合食品添加剂的最新标准。集装箱内的氧化剂、腐蚀剂、下标号等要按规定使用，双氧水含量要在包装标签上注明。

5.3 安全与防护

除了以上三点之外，在使用食品级双氧水时，还应考虑到安全保护措施。食物级双氧水的安全防护也可以分为三层。

一般而言，毒性较大，食物级过氧化物净化无毒，但对人体皮肤、眼睛等部位仍有影响。双氧水挥发的蒸气进入人体的呼吸系统，对肺有刺激作用。器官可能受到损害。所以，如果双氧水进入人体表面，会刺激肺部，立刻用大量的水冲洗脸部和眼睛。

双氧水不能燃烧，但它是一种强氧化剂，双氧水浓度过高会导致其他可燃物质燃烧。如双氧水溢出，或遇到其他可燃物，应立即用大量清水冲洗，以降低双氧水的浓度，并冲洗掉双氧水，避免物料燃烧。

爆炸的双氧水除了具有毒性，可燃性之外，还具有爆炸性质。双氧水在催化分解杂质时会释放氧气和热量，因此，随着环境温度和双氧水浓度的升高，分解速率加快。这样，一旦发生双氧水分解反应，随着热能的释放，周围环境温度升高，氧化速率就会加快。最终，物质自身的温度升高，产生大量的气体。双氧水贮存容器密封，在容器内形成高压环境，造成容器破裂。为了保证双氧水的安全排放，双氧水必须在储存容器内安装过滤器。

5.4 运输和贮存

食品级多氧水的储存从以上可以看出，食品级多氧水本身并无多大危害，但若储存容器使用不当，则有潜在危险，因此，食品级多氧水的储存和运输环节应引起有关人员的重视。食品级氧化剂应存放在低温通风干燥的仓库，不能存放金属、金属化合物、可燃物等，并且应保持氧气的纯净。贮存时，应在具有通风功能的容器上覆盖。如出现破裂漏水等现象，必须用大量清水清洗。这种情况下，氧气会在一年内得到保存，而它的浓度是最高的。

食品级环氧树脂的运输应符合相关规定，但储存除外。在运输过程中，覆盖物应易于覆盖，避免阳光直接照射，并防止雨水进入容器。此外，在运输过程中不得伴有有害物品。不可直接接触包装容器进行处理。根据某食品加工企业的实际情况，针对水质安全问题，制定了《食品级氧化剂管理规定》。该规章明确规定了氧水箱的储存和使用、储存管理及运输的规范。举例来说，就搬运管理而言，有关搬运工人在搬运时必须戴上塑料手套，立即用大量清水清洗。关于运输管理，有明文规定，在运输管理过程中，不得将氧化剂与易燃的，有毒的物质一起单车运输。

6 结语

总而言之，过氧化物类食品消毒杀菌后无有害残留物残留这一特点，已引起人们对食品安全生产的高度重视。当恢复合法国产化后，随着国家食品安全要求的逐步提高，将会进一步推广使用食品级双氧水。本文就上述几种食品级双氧水的使用方法、使用范围等进行了深入的研究和分析，可有效地提高我国食品级双氧水的生产技术水平，改善我国的食品安全状况。