還原鐵粉和食品脫氧劑

文章編號：1005－6629(2007)09－0070－02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

讓我們先了解一下鐵粉的分類。按照美國金屬協會的標準，單質鐵粉按生產方法分為5種：

第1種和第2種生產方法是化學還原方法，即用一氧化碳還原純磁鐵礦(Fe3O4)或用氫氣還原軋鋼時產生的氧化鐵粉。用這2種方法生產出的單質鐵粉稱作“還原鐵粉”，由于具有很好的間隙度和海綿狀微觀結構，因此也稱作“海綿鐵粉”，鐵的含量一般超過95.0%。用氫氣還原的單質鐵粉內部結構中的微孔，比用一氧化碳還原的單質鐵粉內部結構中的微孔還要細小。由于還原鐵粉顆粒小而且疏松多孔，所以比一般的鐵屑化學活性要高，更易發生化學反應，也更易被空氣中的氧氣氧化，如果純度、有害元素達標還可以作為食品添加劑使用。第3種生產方法是電解方法，所生產出的單質鐵粉稱作“電解鐵粉”，這種單質鐵粉的純度非常高，其顆粒非常細小，不規則形狀，表面積較大。有關研究表明，這種單質鐵粉的化學活性、人體吸收率在各種不同鐵粉中是最大的。但是，由于生產成本昂貴，這種單質鐵粉很難普及。目前主要應用于試劑級的化學品，照相復制，磁心和其它電子零件的生產。第4種生產方法是“羰基鐵粉”。“羰基鐵粉”是圓形顆粒，在各種單質鐵粉中是最為細小的，但其間隙度很低。由于生產成本昂貴，這種單質鐵粉尚未普及使用。第5種生產方法，即噴霧式的方法，是運用高壓噴射水將高純度的熔融金屬分散成微細顆粒，所生產的單質鐵粉稱作“霧化鐵粉”。

還原鐵粉應用很廣，在我們日常生活中常作為脫氧劑、發熱劑等使用，中學很多試題以此為素材來考查學生靈活運用知識的能力。下面就還原鐵粉常見用途之一——脫氧劑做一簡單介紹。

脫氧劑也稱游離氧吸收劑、游離氧去除劑等，它是一種能夠吸收氧的物質。在食品密封包裝時，同時放入能除去包裝內的氧化性物質，除去包裝容器中游離氧和溶存氧，防止食品由于氧化而發霉、變質等。脫氧劑用于食品不僅能有效地抑制內容物的品質劣變，而且能保持食品原有的色、香、味，防治害蟲、細菌的生長，維持營養成分，所以使用脫氧劑保鮮食品是一種質優、效果好、方便、安全的包裝保藏方法。

脫氧劑作為食品保鮮新材料，能吸收容器中的氧，使容器內呈無氧狀態，食品得以保存。但脫氧劑的原料必須具有反應穩定、無怪味及無有害氣體生成等，萬一誤食對人體也無害。脫氧劑一般以還原鐵粉為基本原料，在一般食品中使用，能保持食品品質及延長保持期，在健康食品中使用能防止油脂氧化，防止褪色及保持營養素。國外已將脫氧劑廣泛用于濕面包粉、濕面、濕粉絲、濕點心、半干魚制品等多種食品。目前，脫氧劑形式除袋裝外，還有帽裝。袋裝用于袋裝食品，帽裝則用于瓶、罐等容器。近年來，隨著食品工業的發展和包裝材料的改進，脫氧劑在國內愈來愈受到重視，應用也愈來愈廣泛。

脫氧劑的分類方法很多，可按主劑成分分類為：(1)無機系脫氧劑。最常用的有鐵系列脫氧劑和亞硫酸鹽脫氧劑。鐵氧化后生成Fe(OH)3，1克鐵除氧能力為300mL，折合空氣1500mL，除氧效果好，且經濟。這里的鐵主要就是還原鐵粉外還有砂狀粉體鐵、及粗粒鐵。(2)有機系除氧劑。例如抗壞血酸，除氧能力佳；葡萄糖堿性物在一定條件下產生很多分解物而除氧。也可按反應類型分類：(1)高水分食品型。脫氧劑與食品同時密閉后，吸氧劑的吸氧一般在水存在下進行，在食品蒸發的水分中進行脫氧。(3)自動吸收型。又可分速效型、一般型與緩放型。自動吸收型的吸氧劑保持自身水分，即使外部不存在水也能反應。改變吸氧劑成分、用量及包裝材料的透氣性，能控制反應速率從速效型轉為緩效型。

下面介紹幾種常見脫氧劑配方：

(1)4g還原鐵粉+2g水+2g活性炭+1g NaCl混合。

(2)400g還原鐵粉+30g NaCl+300g CaO+水3000mL。

(3)4000g還原鐵粉+30g NaCl+150g硅膠。

(4)15g還原鐵粉+3g NaCl+4g 硅藻土+2g活性炭+水。

(5)30%MgCl₂水溶液浸漬過的活性白土3g+0.3g烘石膏+3g還原鐵粉。

脫氧劑的除氧是以化學反應為基礎的，以配方(1)為例，加入活性炭、氯化鈉和水形成原電池，利用原電池原理加速還原鐵粉吸氧。不同配方其除氧能力隨反應級數、時間、溫度等條件不同而異。速效脫氧劑在密封的包裝容器內適量存在時，大約在1小時內能使游離氧降至1%以下，最終降到0.2%。緩效脫氧劑需時間12-24小時，但最終除氧能力是相同的，游離氧同時能降至0.2%以下。鐵系脫氧劑在吸氧反應同時還放出大量的熱，因此還可以在醫療上作為熱敷袋。

參考文獻：

[1]http://zhidao.baidu.com/question/9632522.html?fr=qrl3.

[2]http://china.machine365.com/news/050729/2/54869.html.