“食品添加劑過氧化氫”是中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會制定的國家標(biāo)準(zhǔn),發(fā)布日期是2008年6月25日,實(shí)施日期是2009年1月1日。過氧化氫化學(xué)式為H2O2,純過氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體,可任意比例與水混合,是一種強(qiáng)氧化劑,水溶液俗稱雙氧水,為無色透明液體。

中文名

食品添加劑過氧化氫

外文名

Hydrogen peroxide

發(fā)布日期

2008-6-25

標(biāo)準(zhǔn)號

GB 22216-2008

概述

簡介

過氧化氫化學(xué)式為HO,其水溶液適用于醫(yī)用傷口消毒及環(huán)境消毒和食品消毒。在一般情況下會分解成水和氧氣,但分解速度極其慢,加快其反應(yīng)速度的辦法是加入催化劑——二氧化錳等或用短波射線照射。

產(chǎn)品性質(zhì)

過氧化氫屬氧化劑,任何濃度的純過氧化氫水溶液都很穩(wěn)定,其分解取決于許多因素,主要有:溫度、介質(zhì)的pH、光輻射、金屬離子等。如可溶于過氧化氫溶液中的金屬離子(如錳、銅、鐵、鉻等離子)能使HO發(fā)生均相催化分解,此外一些貴金屬(如鉑、鈀、銀、鎳等)也能使HO發(fā)生非均相催化分解。分解的同時放出氧和熱,這是過氧化氫危險的一面。

產(chǎn)品用途

食品添加劑過氧化氫一般質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%-50%。在中國主要用作食品加工過程中的微生物抑制制劑和洗滌劑;在美國,食品添加劑過氧化氫可用作漂白劑、氧化劑、淀粉改良劑、防腐劑。

產(chǎn)品工藝

現(xiàn)在國內(nèi)外企業(yè)生產(chǎn)食品添加劑過氧化氫基本上都采用蒽醌法,而后精制以分離出有機(jī)雜質(zhì)。各企業(yè)精制工藝有所差異。目前過氧化氫的精制工藝有交換樹脂法、膜分離法、超臨界流體萃取法等。

影響因素

過氧化氫含量

一般來說,食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)是要規(guī)定主含量指標(biāo)的,但過氧化氫經(jīng)精餾后質(zhì)量分?jǐn)?shù)即為30%-35%,可經(jīng)濃縮得到50%,生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)用戶的要求提供不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的產(chǎn)品。所以一般企業(yè)將此項指標(biāo)規(guī)定分為30%,35%,50%這3個規(guī)格,用戶使用前可根據(jù)實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)和使用要求進(jìn)行稀釋。

JECFA(1992)曾規(guī)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍30%-50%。中國生產(chǎn)廠的產(chǎn)品規(guī)格劃分為3等,分別為30%,35%和50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

不揮發(fā)物含量

不揮發(fā)物含量是產(chǎn)品雜質(zhì)含量的綜合性指標(biāo),它包括了產(chǎn)品中的有機(jī)不揮發(fā)物含量和無機(jī)(鹽類)不揮發(fā)組分含量。其中無機(jī)鹽是在氧化單元操作中加入的穩(wěn)定劑:磷酸、焦磷酸鈉等和加入的緩蝕劑硝酸鹽等。有機(jī)物雜質(zhì)是由于工作液的殘留和萃取工藝引入的有機(jī)雜質(zhì):氧化單元操作得到的氧化液經(jīng)醋酸丁酯-純水的提取后,再經(jīng)篩板塔水相萃取得到含有機(jī)物較少的過氧化氫。此時,過氧化氫中可能含的有機(jī)物是:蒽醌降解碎片、醋酸丁酯或其他萃取劑的降解碎片。要生產(chǎn)出符合食品安全要求的添加劑產(chǎn)品,還需經(jīng)蒸發(fā)-精餾或離子交換樹脂交換,將有機(jī)物降到一定程度,如小于30mg/kg。

游離酸含量

過氧化氫中的游離酸主要是工藝中氧化單元為了減少過氧化氫的分解損失,向氧化塔中加入呈酸性的穩(wěn)定劑,如磷酸等,之后隨氧化液進(jìn)入萃取單元,和過氧化氫一起進(jìn)入萃取液(純水),使過氧化氫溶液產(chǎn)品呈酸性。如氧化液采用有機(jī)溶劑(如醋酸丁酯等)萃取,會使產(chǎn)品中摻雜入小分子有機(jī)酸。此后諸多因素也會使產(chǎn)品呈酸性。

磷酸鹽含量

因?yàn)楫a(chǎn)品中含有一些催化雜質(zhì),使過氧化氫的分解加速,為了抑制過氧化氫的分解,常加入焦磷酸鈉和六偏磷酸鈉,與金屬離子形成絡(luò)合物,從而使過氧化氫催化分解的活性降低,同時六偏磷酸鈉也對金屬材質(zhì)有緩蝕作用。也有企業(yè)使用有機(jī)膦酸鹽,與錫酸鈉等組成復(fù)合穩(wěn)定劑,達(dá)到良好的穩(wěn)定效果,但作為食品添加劑中使用有機(jī)膦酸是否安全還需論證。

鐵含量

因?yàn)檫^氧化氫生產(chǎn)設(shè)備多為不銹鋼材質(zhì)設(shè)備,所以產(chǎn)品易被Fe、Cr等金屬離子污染,可通過離子交換樹脂法凈化。在過氧化氫產(chǎn)品中鐵不得高于0.5mg/kg,其原因在于:

(1)鐵會促進(jìn)產(chǎn)品分解,如果產(chǎn)品中含有較高鐵,降低了產(chǎn)品質(zhì)量;

(2)在生產(chǎn)中過氧化氫腐蝕不銹鋼設(shè)備,使得產(chǎn)品中含有鐵、鉻、鎳等金屬離子,相應(yīng)還要添加穩(wěn)定劑,并且高價鐵、鉻、鎳等雜質(zhì)都會對人體產(chǎn)生不良影響。生產(chǎn)食品添加劑過氧化氫必須經(jīng)樹脂吸附或膜分離后將產(chǎn)品凈化,鐵就成為驗(yàn)證凈化效果的指標(biāo):如果產(chǎn)品中鐵能夠達(dá)到小于0.5mg/kg,說明與其“伴生”的鉻、鎳等金屬離子也在凈化過程中被成功吸附。

錫含量

為達(dá)到產(chǎn)品的穩(wěn)定性須添加錫酸鈉,與磷酸鹽組成復(fù)合穩(wěn)定劑,故設(shè)定此項指標(biāo)。

重金屬鉛含量

重金屬一般包括:鉛、汞、鎘、鉻、銅、鈷、鎳、錫等對人體有害的元素。過氧化氫產(chǎn)品中的重金屬一方面來自設(shè)備腐蝕,另一方面是工藝中一些無機(jī)鹽添加物中攜帶的雜質(zhì)。生產(chǎn)中主要通過生產(chǎn)設(shè)備的防腐蝕和選用重金屬含量較低的防腐蝕劑和穩(wěn)定劑來減少重金屬含量。中國對食品添加劑產(chǎn)品中的重金屬和鉛的要求都很嚴(yán)格,食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)中通常要求重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.0001%,鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在0.0003%-0.0005% ? 。

砷含量

砷含量是在食品添加劑中嚴(yán)格控制的有毒有害指標(biāo),過氧化氫產(chǎn)品中的砷質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般都可以達(dá)到食品添加劑的衛(wèi)生要求(小于0.0003%)。JECFA和FCC在前一版設(shè)定為3mg/kg,雖在2004年版中未列此項目,但在FCC前言中給出統(tǒng)一說明:對可能被污染的產(chǎn)品需要進(jìn)行測定。

穩(wěn)定度

JECFA和FCC沒有設(shè)定過氧化氫的穩(wěn)定度指標(biāo),但作為易分解的產(chǎn)品,用戶比較關(guān)注產(chǎn)品的穩(wěn)定度,并且較高的穩(wěn)定度對產(chǎn)品運(yùn)輸安全也至關(guān)重要。影響穩(wěn)定度的因素有兩個:雜質(zhì)含量和穩(wěn)定劑的合理使用。產(chǎn)品中雜質(zhì)含量高則導(dǎo)致過氧化氫穩(wěn)定度降低。使用穩(wěn)定劑則可以與雜質(zhì)形成化合物,從而達(dá)到提高穩(wěn)定度的目的。

總碳含量

JECFA和FCC沒有設(shè)定此項指標(biāo),但生產(chǎn)中引入的有機(jī)物為蒽醌類化合物裂解產(chǎn)物和萃取溶劑的降解物。筆者曾試圖借助于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對過氧化氫的有機(jī)物進(jìn)行定性分析,由于各生產(chǎn)廠的萃取工藝、除碳精制工藝不同,產(chǎn)品中有機(jī)物的組分也會有所不同,組分大多為易揮發(fā)的小分子有機(jī)物。所以作為標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)不宜限定某一有機(jī)物的含量,限定總碳含量更為科學(xué)有效。

硝酸根含量

在生產(chǎn)過氧化氫工藝中為了防止容器的腐蝕,在產(chǎn)品中常加入硝酸銨、硝酸鈉等緩蝕劑。在過氧化氫正常使用過程中,如利樂包裝材料高溫烘干后,無機(jī)鹽會部分遺留在被處理品表面,從而對包裝的食品構(gòu)成污染。

作用

(1)堅果加工用作漂白劑,使如核桃、杏仁的外殼顏色變淺;

(2)奶酪加工中用于設(shè)備的清潔,并用于瑞士奶酪生產(chǎn)中使奶酪形成空洞;

(3)水果、蔬菜洗滌中起到防止腐爛、減少細(xì)菌的作用;

(4)酒和谷物糖漿中用于去除SO2 和亞硫酸鹽;

(5)茶葉漂白使顏色變淺;

(6)蛋類洗滌保持新鮮;

(7)淀粉、乳清和牛奶的蛋白質(zhì)改良劑。