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还原铁粉与食品脱氧剂

更新时间:2017-04-28     来源:http://www.myjsyj.com/    浏览:         分享:
摘要:让我们先了解一下铁粉的分类。按照美国金属协会的标准,单质铁粉按生产方法分为5种: 第1种和第2种生产方法是化学还原方法,即用一氧化碳还原纯磁铁矿(Fe 3 O 4 )或用氢气还原轧钢时产生的氧化…

      让我们先了解一下铁粉的分类。按照美国金属协会的标准,单质铁粉按生产方法分为5种:

      第1种和第2种生产方法是化学还原方法,即用一氧化碳还原纯磁铁矿(Fe3O4)或用氢气还原轧钢时产生的氧化铁粉。用这2种方法生产出的单质铁粉称作“还原铁粉”,由于具有很好的间隙度和海绵状微观结构,因此也称作“海绵铁粉”,铁的含量一般超过95.0%。用氢气还原的单质铁粉内部结构中的微孔还要细小。由于还原铁粉颗粒小而且疏松多孔,所以比一般的铁屑化学活性要高,更易发生化学反应,也更易被空气中的氧气氧化,如果纯度、有害元素达标还可以作为食品添加剂使用。

      第3种生产方法是电解方法,所生产出的单质铁粉称作“电解铁粉”,这种单质铁粉的纯度非常高,其颗粒非常细小,不规则形状,表面积较大。有关研究表明,这种单质铁粉的化学活性、人体吸收率在各种不同铁粉中是最大的。但是,由于生产成本昂贵,这种单质铁粉很难普及。目前主要应用于试剂级的化学品,照相复制,磁心和其他电子零件的生产。

      第4种生产方法是“羰基铁粉”。“羰基铁粉”是圆形颗粒,在各种单质铁粉中是最为细小的,但其间隙度很低。由于生产成本昂贵,这种单质铁粉尚未普及使用。

      第5种生产方法,即喷雾式的方法,是运用高压喷射水将高纯度的熔融金属分散成微细颗粒,所生产的单质铁粉称作“雾化铁粉”。

      还原铁粉应用很广,在我们日常生活中常作为脱氧剂、发热剂等使用,中学很多试题以此为素材来考查学生灵活运用知识的能力。下面就还原铁粉常见用途之一—脱氧剂做简单介绍。

      脱氧剂也称游离氧吸收剂、游离氧去除剂等,它是一种能够吸收氧的物质。在食品密封包装时,同时放入能够出去包装内的氧化性物质,除去包装容器中游离氧和溶存氧,防止食品由于氧化而发霉、变质等。脱氧剂用于食品不仅能有效地抑制内容物的品质劣变,而且能保持食品原有的色、香、味,防治害虫、细菌的生长,维持营养成分,所以使用脱氧剂保鲜食品是一种质优、效果好、方便、安全的包装保藏方法。

      脱氧剂作为食品保鲜新材料,能吸收容器中的氧,使容器内呈无氧状态,食品得以保存。但脱氧剂的原料必须具有反应稳定、无怪味及无有害气体生成等,万一误食对人体也无害。脱氧剂一般以还原铁粉为基本原料,在一般食品中使用,能保持食品品质及延长保质期,在健康食品中使用防止油脂氧化,防止褪色及保持营养素。国外已将脱氧剂广泛用于湿面包粉、湿面、湿粉丝、湿点心、半干鱼制品等多种食品。目前,脱氧剂形式除袋装外,还有帽装。袋装用于袋装食品,帽装则用于瓶、罐等容器。近年来,随着食品工业的发展和包装材料的改进,脱氧剂在国内越来越受到重视,应用也越来越广泛。

      (1)无机系脱氧剂。最常用的有铁系列脱氧剂和亚硫酸盐脱氧剂。铁氧化后生成Fe(OH)3,1克铁除氧能力为300ml,折合空气1500ml,除氧效果好,且经济。这里的铁主要就是还原铁粉外还有砂状粉体铁、及粗粒铁。

      (2) 有机系除氧剂。例如抗坏血酸,除氧能力佳;葡萄糖碱性物在一定条件下产生很多分解物而除氧。也可按反应类型分类;(1)高水分食品型。脱氧剂与食品同时密闭后,吸氧剂的吸氧一般在水存在下进行,在食品蒸发的水分中进行脱氧。

      (3)自动吸收型。又可分速效型、一般型与缓放型。自动吸收型的吸氧剂保持自身水分、即使外部不存在水也能反应。改变吸氧剂成分、用量及包装材料的透气性,能控制反应速率从速效型转为缓放型。

      下面介绍几种常见脱氧剂配方:

      (1)4g还原铁粉+2g水+2g活性炭+1gNaCL混合。

      (2)400g还原铁粉+30gNaCL+300gCaO+水3000ml。

      (3)4000g还原铁粉+30gNaCL+150g硅胶。

      (4)15g还原铁粉+3gNaCL+4g硅藻土+2g活性炭+水。

      (5)30%MgCL2水溶液浸渍过的活性白土3g+0.3g烘石膏+3g还原铁粉。

      脱氧剂的除氧是以化学反应为基础的,以配方(1)为例,加入活性炭、氯化钠和水形成原电池,利用原电池原理加速还原铁粉吸氧。不同配方其除氧能力随反应级数、时间、温度等条件不同而异。速效脱氧剂在密封的包装容器内适量存在时,大约在1小时内能使游离氧降至1%以下,最终降到0.2%。缓效脱氧剂需时间12-24小时,但最终除氧能力是相同的,游离氧同时能降至0.2%以下,但最终除氧能力是相同的,游离氧同时能降至0.2%以下。铁系脱氧剂在吸氧反应同时还放出大量的热,因此还可以在医疗上作为热敷袋。

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