◎賈健松
(成都市華測檢測技術有限公司,四川 成都 610000)
雙氧水又被稱為氧化氫,主要分為兩類,即食品級和工業級。工業級雙氧水含有大量雜質及有害物質,無法應用于食品加工;食品級雙氧水是經特殊精煉后形成,具有無害、純度高等特點,將其應用于食品化工業,可以充分發揮消毒殺菌、保鮮等作用。
食品級雙氧水的殺菌作用是通過臭氧對空氣強烈的氧化作用,影響微生物菌種內部的原生質,從而達到滅菌的目的,具有廣譜性以及高效殺菌的特點。結束殺菌流程后會溶解為氧氣和水,不產生有毒的殘余物,不需要用清水清洗,對自然環境零污染,是一種節能型消毒殺菌劑[1]。
食品級雙氧水具有生產方便、價格低廉、效率高及安全性高等特點,可被廣泛應用于食品化工行業且符合環保綠色概念。開始食品化工業應用的雙氧水為工業級,主要是將氫元素添加到蒽醌中,經化學反應所得,其中醌、鉛等物質的殘留會對人體造成傷害,故已禁止應用于食品行業中。食品級雙氧水避免了工業級雙氧水的有害物質殘留問題,其經特殊化學方法提純后,可有效去除材料中的有害物質,是可應用于食品化工業的雙氧水。
食品級雙氧水的主要功能:①對各種微生物有很強的殺菌作用。②有效濃度高,使用濃度低,稀釋比大,消毒成本低。③配制方便,常溫使用,滅菌時間短,節約能源,提高設備利用率。④已消毒的設備不應用無菌水沖洗,以免二次細菌污染。⑤殘液排放不污染環境,并具有除臭、除煙、除異味的功能[2]。
影響食品級雙氧水穩定性的因素主要有以下4 種:①溫度。對雙氧水進行加熱處理,如溫度升至150 ℃或以上,則會導致劇烈爆炸情況的發生。②酸堿度。使用雙氧水進行消毒滅菌時,可放入適量堿性介質,在一定程度上可以加快氧化速度,從而快速展開滅菌工作。③雜質。很多金屬離子如二價鐵離子、二價錳離子、二價銅離子、三價鉻離子等都會促進雙氧水的分解,由于工業級雙氧水中含有大量金屬離子類的雜質,所以,在工業級雙氧水的生產過程中,會加入適量穩定劑,抑制雜質催化[3]。對雙氧水進行純化處理能夠去掉雜質,讓其純度更高,可增強其穩定性。④光。波長在3 200~2 800 A 的光線,會讓雙氧水的分解速度增加[4]。因此,在增強雙氧水穩定性時,需對溫度、酸堿度、雜質、光等因素進行控制。
食品級雙氧水主要用于殺菌消毒,即利用活性氧的強大氧化作用,將細菌中的原生質分解,殺滅細菌。食品級雙氧水具有廣譜、高效、長效的殺菌特性,廣泛應用于動物食品、啤酒、礦泉水、飲料、水產品、水果、蔬菜等領域。本文著重對其在動物食品與啤酒中的應用進行闡述。
食品級雙氧水在魚、牛奶及其他食物加工中得到了廣泛應用,具體用量需結合實際情況施用。例如,將雙氧水用于煙熏制鯡魚中,其用量標準應以氧化及抗菌為準;牛肚等的加工,其用量標準則以漂白為準;在處理墨魚的過程中,使用0.3%食品級雙氧水浸泡后,能夠提升墨魚的亮度值,降低紅值,進而實現顏色的變化要求。將食品級雙氧水進行分解后,能夠生成氧自由基,在氧化作用下,色素會轉化為無色物質,也可轉化為不吸收物質,基于該色澤轉化原理,可改善冷凍墨魚顏色。目前,國內尚沒有明確關于食品級雙氧水方面的規定。很多水產品漂白劑中添加食品級雙氧水,不僅可保證水產品安全,也避免了水產品微生物超標情況的發生。
食品級氧化劑在啤酒行業得到了廣泛應用,具有消毒作用,其與無菌水混合體積比為1:1 000~1:30,經充分攪拌混勻后使用。以酒廠為例,在滅菌環節中,先使用熱水洗干凈,之后再用堿液清洗,溫度設定為60~80 ℃,時間控制在15~20 min;清水沖洗后,再使用濃度2%或3%的酸性清潔劑進行沖洗處理,旨在調節洗滌桶表面的酸堿度,然后用水進行沖洗,使用0.5%食物級安定氧水予以噴灑處理,待產品符合相關標準后就可投入使用。生酒桶的殺菌可劃分為3個步驟:①用自來水沖洗。②用桶裝水沖洗。③應用0.5%食品級穩定性氧化劑沖洗。
食品級雙氧水具有滅菌消毒效果,用水稀釋過氧化物,采用噴霧器噴灑至生產場所,可達到對生產場所、生產空間、人員滅菌消毒的目的。當然,不同用途,稀釋比例也有所不同,對生產設備進行消毒時,雙氧水與水按1:40 比例稀釋;對生產空間進行消毒時,雙氧水與水按1:1 000 比例稀釋;對人員進行消毒時,雙氧水與水按1:100 比例稀釋。食品級雙氧水避免了病毒對員工造成影響,確保了相關工作的順利展開,有利于促進產品清潔質量的提高。值得注意的是,為確保充分發揮食品級雙氧水的作用,應用時需結合具體情況合理選擇使用方法,將消毒劑的濃度控制在合理范圍內,同時還能減少使用成本。消毒方法主要包含括噴淋法、浸泡法等,如員工進入生產環境前,可通過噴灑雙氧水達到消毒的目的;浸泡法一般在雙氧水槽內進行,主要用于包裝材料的滅菌,一般在雙氧水槽內進行,將食品級雙氧水加熱至特定的溫度,再對包裝袋或包裝物料進行滅菌[5]。
奶制品用的雙氧水滅菌系統有兩大類:一是將食品級的雙氧水加熱至一定的溫度,對包裝物進行消毒,通常是在雙氧水的水槽中進行;二是在包裝物料的表面均勻涂敷或噴灑食品級雙氧水,再用電加熱、輻射、熱空氣等加熱蒸發雙氧水以達到滅菌的目的。真正的滅菌工藝是在雙氧水加熱和汽化期間進行,因為水的沸點比雙氧水低,所以在高溫、高濃度的雙氧水中進行滅菌,可以縮短滅菌所需時長。牛奶對細菌抵抗力較弱,但是因為牛奶是經過高溫滅菌的,因此在使用雙氧水對其包裝進行滅菌后,可以在常溫下長時間儲存[6]。
目前,市面上的百利包、利樂包、利樂枕、康美包等液態牛奶的包裝,均采用食品級雙氧水消毒殺菌。乳品無菌包裝對食品級雙氧水的穩定性、純凈度等指標有著較高的要求。過去,乳品無菌灌裝機主要依靠進口,采用的是利樂機;現在,國產無菌灌裝機發展迅速,杭州中亞機等國產設備價格低廉,質量好,在全國占有相當大的市場份額。這些無菌灌裝機和包裝,都是用食品級雙氧水進行消毒殺菌,生產的液態牛奶可以在常溫下保存1 個月至數月[7]。
盡管食品級雙氧水使用起來比較方便,但仍需做好安全防護。在毒性方面,雙氧水一般是無毒的,但會影響人體皮膚。雙氧水揮發快,涂抹皮膚后,易通過呼吸道進入人體,進而刺激肺部,極易損害氣管。因此,若雙氧水與人體接觸,尤其是臉部、眼睛,需及時使用大量清水進行沖洗,避免對人體造成損傷。在可燃性方面,雙氧水不可燃燒,但其屬于強氧化劑,濃度過高時,和可燃物接觸后會自行燃燒,需立即使用清水進行沖洗,故在使用時,應控制其濃度,稀釋到一定比例后方可使用。此外,雙氧水具有爆炸性,與有機物質混合后會產生敏感強力的爆炸物,具有一定危險性,做好安全防范極為重要[7]。環境溫度越高,濃度越大,其分解速度就越快,會產生大量氣體,將其貯存容器中并密封后,受高壓環境的影響,極易導致容器破裂,故為避免雙氧水發生爆炸事件,需將過濾器裝在存儲容器內,以確保存儲的安全性。
針對食品級雙氧水而言,其本身的危害性并不大,若儲存容器使用不當,則會埋下潛在的安全隱患,故強化對食品級多樣式的儲存及運輸環節的管理顯得尤為重要[8]。上文有提到,食品級雙氧水穩定性的影響因素主要有溫度、酸堿度、雜質、光,因此在貯存時需要注意這些因素。溫度方面,需避免溫度過高;光線方面,應對其遮擋,避免陽光照射;雜質方面,可采用密閉空間保存的方法,避免混入雜質;酸堿度方面,可選擇合適的貯存容器,讓其環境內的酸堿度滿足相應要求。經總結分析,在存放食品級雙氧水時,應選擇低溫通風干燥的倉庫,避免有金屬、可燃物等存放,避免氧氣純凈受到影響。在貯存的過程中出現破裂漏水等情況時,需立即使用大量清水進行清沖洗。通過對食品級雙氧水的合理保存,可較好地維持其濃度。
需要注意的是,在貯存食品級雙氧水時做好食品級雙氧水的包裝極為重要。對于食品級過氧化物而言,其氧化性較強,若包裝質量不合格,則會引發不良事件的發生。因此,包裝的應用需要確保與食品衛生安全標準相符,如聚乙烯包裝桶,其桶蓋設有小排氣孔,可防止雜質的進入,為后期運輸及存儲的安全性提供了保障。在集裝箱內使用氧化劑的,需要安裝相關設備對其進行把關,同時注明雙氧水含量等相關信息。
在運輸食品級雙氧水的過程中,需嚴格遵守相關規定,做好遮擋工作,避免陽光照射。雙氧水箱的儲存、使用、運輸等環節都有明確的規定,在搬運管理環節,要求相關人員佩戴塑料手套,搬運完畢后,應立即用清水進行清洗;運輸期間不可與易燃,或有毒物質同時進行,需單車進行運輸。
綜上所述,針對食品級雙氧水而言,將其應用于食品化工業,可起到消毒殺菌等作用,并且具備無有害物質殘留的特點。在我國食品安全要求不斷提高的背景下,食品級雙氧水的使用也得到了進一步規范,旨在促進食品安全性的提高,為人們的健康及生命安全提供保障。