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第7章 漂白剂化学


氢、二氧化氯、高锰酸钾、亚氯酸钠、漂白粉、次氯酸钠、过氧化苯甲酰等,
[作用机制]
氧化性漂白剂:利用色素受氧化作用而分解褪色达到漂白目的。 氧化性漂白剂作用比较强,会破坏食品中的营养成分。而且,有的品种 残留量较大。
§2. 还原型漂白剂各论
§2. 漂白剂各论
[性状]
一、还原型漂白剂
结晶亚硫酸钠,分子式Na2SO3· 7H2O。
硫磺、二氧化硫、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、偏重亚硫酸盐 (也称焦亚硫酸盐,包括焦亚硫酸钾和焦亚硫酸钠)、低亚 硫酸钠等。
亚硫酸盐都能产生还原性亚硫酸,亚硫酸被氧化时, 能将有色物质还原呈现漂白作用。其对花青色素苷褪 色作用明显;类胡萝卜素次之;而叶绿素则几乎不褪 色;即以红、紫色褪色效果最好,黄色次之,绿色最 差。其漂白作用的有效成分为SO2。
(1)活性炭 将木炭在1200K的水蒸气中进行加热,即可 得到活性炭,活性炭具有物理吸附作用。 常见的易被活性炭吸附的物质如下: ① 吸附色素。通常用于溶液脱色( 漂白),如 制造白糖工业中可用活性炭做脱色剂。 ② 吸附有毒的气体( 或蒸气):如NO、NO2、 Cl2、Br2、C6H6都能被活性炭吸附,因此活 性炭也常用于去毒、防毒、冰箱除臭等。 ③ 吸附水中有臭味的物质,如用于水的除 臭净化。另外活性炭也常用来吸附水中的汞、 铬的重金属离子等等。
1 物质的显色原理 不同物质显色的原因不尽相同。比如说有很多物 质由于含有色素而显色,或含有杂质而显示颜色。 但大多数物质由于本身对光的选择性吸收而显示 颜色,其原理是物质的显色源对光的的选择性吸 收。物质组成中的价电子在光的作用下发生跃迁, 所吸收的光要满足公式:△E=E(激) ̶ E(基)= hᴠ= hc/λ。不同物质价电子的基态能量E(基)不同,跃 迁吸收的hv则不同,吸收光的频率和波长也不 同。当价电子跃迁能量差△E=4.97×10-19 ~ 2.74×10-19J,即吸收光波长在400~730nm时, 物质则因吸收可见光而显色[1]。所以说物质要显 色必须发生电子跃迁。
(一)亚硫酸钠
溶于水,微溶于乙醇。在空气中徐徐氧化成硫酸盐。水 溶液呈碱性,1%水溶液的pH值为8.3~9.3。
[使用]
对葡萄糖、食糖、冰糖、饴糖、液体葡萄糖、糖果、竹笋、蘑 菇及蘑菇罐头、葡萄、黑加仑浓缩果汁最大使用量为0.60g/kg;漂 白后二氧化硫残留量不得超过0.05 ~ 0.2g/kg
浸渍法:
三、类别及作用机制
按其作用方式分为两类:
还原性漂白剂 氧化性漂白剂。
还原型漂白剂的种类、机制
过氧化物类 过氧化氢类漂白剂是指过氧化氢或在一 定条件下可以生成过氧化基团的漂白剂, 过氧化氢类漂白剂漂白物质主要是发挥过 氧化氢的氧化性。一般作为织物、丝稠、 麦秆等的漂白剂,其漂白作用持续永久, 其副产物是水,对环境无污染,是一类环 保高效的漂白剂。
二、氧化性漂白:漂白剂具有氧化性,将有机 色素氧化成稳定的无色物质。
(1)氯水、Ca(ClO)2的漂白性:干燥的氯气不能使 红布条褪色,而能使湿润的红布条褪色,证明起漂白 作用的不是Cl2,而是HClO。氯气也能使品红溶液褪 色,但加热不能复原,其实质为氧化还原反应。 Ca(ClO)2在水中极易发生水解,或与CO2反应生成 HClO,从而表现出漂白性: Ca(ClO)2+2H2O=Ca(OH)2+2HClO, Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO。利用它们 的强氧化性,HClO常用作自来水消毒,Ca(ClO)2与 CO2、水反应生成HClO而呈漂白性,常用于衣服、 织物的漂白。
2 还原型漂白剂 还原型漂白剂都具有还原性,能够将物 质的生色团还原,使其不能再显示颜色。
(一)还原型漂白剂作用机制、种类
[作用机制]
利用色素受还原作用而褪色,以达到漂白目的。 大多数的有机物的颜色是由其分子中所含的发色基产生的。发色基都含有不 饱和键,还原漂白剂释放氢原子可使发色基所含的不饱和键变成单键,有机物便 失去颜色。
第七章 食品漂白剂化学
天然色素及其变化
1.四吡咯衍生物
如叶绿素等
游离叶绿素很不稳定,它会被细胞中的有机酸分解 为脱镁叶绿素,裂解为无色物质。 一般来讲类胡萝卜素的稳定性较高,食品的加工过 程对类胡萝卜素的影响极小,另外类胡萝卜素耐pH 变化,耐热,在有Cu2+、Sn2+、 AI3+ 、Zn2+等金属 离子存在下也不易被破坏;由于类胡萝卜素是不饱和 共轭体系,所以氧、氧化剂和光均能使之分解褪色
还原型漂白剂 还原型漂白剂都具有还原性,能够将物 质的生色团还原,使其不能再显示颜色。
漂白的机理
一、与有机色素结合成不稳定的无色物质
在品红溶液中通入SO2,溶液褪色。加热, 溶液又变为红色。SO2漂白性的实质,是 SO2与水反应生成的H2SO3跟有机色素结合 成了不稳定的无色化合物,该化合物见光、 遇热或长久放置又能恢复为原来的颜色。用 二氧化硫漂白过的草帽日久又渐渐变成黄色 ,就是这个缘故。SO2漂白原理属于非氧化 —还原反应。
常用的漂白方法有气熏法(SO2)、直接加入法、浸 渍法。 氧化型漂白剂的种类、机制
(二)氧化型漂白剂作用种类、机制
[种类]
氧化型漂白剂各论(代表)
这一类的物质,主要作为灭菌、消毒剂使用,包括过氧化丙酮、过氧化 兼具有漂白剂的功能。 不过,除其中的过氧化苯甲酰(属于面粉处理剂,CNS:13.001)和二氧 化氯外,均不能作为食品漂白剂使用。后者,因不允许在终产品中残留,其 使用的范围也是比较小的且是以防腐剂的名义加入的。
2.1 物理漂白剂 物理漂白剂是指不与有色物质发生化学 反应, 只是对有色物质发生物理附的物质。 当然具有这种性质的物质除了能吸附有色、 有毒物质之外, 对所有物质基本都具有吸附 性,这就要求此类物质具有足够大的表面 积, 活性炭和白土就是最常见的此类物质, 所以这类物质叫做脱色剂更为合适,即有 色物质被吸附到多孔物质的孔隙内。
天然色素变化的结局
叶绿素很不稳定,裂解为无色物质,使植物机体呈现其它色素的颜色
──花青色素色彩夺目,但不稳定(无色花青素,在加工的条件下显现其英 雄本色 ── 褐变);多烯类的相对稳定,但也易氧的,包括:
着色法 ── 适合无色、色浅的食物,或表面涂抹法(刮大白式) 护色法 ── 仅限于肉类制品。
对于有机物来讲,如果含有Π键,由于共轭 效应和超共轭效应,激发组成Π键的Π电子 所需的能量较低,具有这种能量的光波处 于紫外及可见光区内。像含有C=C 、C=O 、 N=N、C=S 等Π键的不饱和基团我们称之 为生色团。
C7. 漂白剂(Bleaching Agents)
在食品加工过程中,为了便于食品的着色或防止 食品的褐变,要先进行着色过程的相反操作,即使用 漂白剂进行脱色。
石 蕊 试 变红,不 先 变 红 , 先 变 蓝 , 液 褪色 后褪色 后褪色 稳定性 不稳定 稳定 稳定
褪色
褪色
稳定
说明: SO2不能漂白酸碱指示剂,而氧化类漂白剂(如氯水、Na2O2)能漂白酸碱指示剂。
2 漂白剂的种类
对于漂白剂其实我们并不陌生,我们常接触 到一些漂白剂。例如漂白粉、过 氧化氢、二氧化硫等等。根据其漂白机理的 不同我们将漂白剂分为物理漂白剂和化学漂 白剂,而化学漂白剂又根据其反应机理不同 分为氧化型漂白剂、还原型漂白剂和其它类 型漂白剂。
(3)臭氧的漂白性:O3分子是不稳定的,氧 化能力远比O2强,且在水溶液中具有强氧 化性。所以,当有水存在时,O3是一种强 力漂白剂,还用于水和空气的消毒。
三、吸附性漂白:木炭、活性炭具有疏松多 孔的结构,形成较大的比表面积,具有很强 的吸附性。活性炭可以做制糖工业的脱色剂, 属于物理吸附性漂白。
(2)活性白土 活性白土是膨润土的一种深加工产品,它 由膨润土脱水、粉碎, 加硫酸活化, 经水洗、 分离、干燥而得。分子式为 H2Al2(SiO3)4 .nH2O ,主要成分是Al2O3 和 SiO2 的混合物, 外观为灰白、粉红或白色 粉末, 表观密度0.6~0.8 g/cm 3, 相对密度 2.5,不溶于水和有机溶剂。活性白土主要 用于矿物油、植物油、动物油、石蜡、脂 肪酸及有机化学物品的脱色精制。
从漂白是否可逆看,还可将漂白分为可逆性 漂白(如SO2、活性炭)和不可逆性漂白 (氧化性漂白皆属于不可逆性漂白)。
• 几种常见漂白剂的漂白原理比较
漂白剂 SO2 氯水 氧化漂白 褪色 Na2O2 漂白粉 活性炭 漂 白 原 加合漂白 理 品 红 溶 褪色,加 液 热又恢复 红色 氧化漂白 氧化漂白 吸附漂白 褪色 褪色 褪色
化学漂白剂 相对于物理漂白剂而言,化学漂白剂是 漂白剂与被漂白的物质发生化学反应,使 其生色团被破坏而不能显示颜色的物质。 又根据漂白剂在化学反应中所起的作用不 同而分为氧化型漂白剂、还原型漂白剂和 其它类型的漂白剂。
.1 氧化型漂白剂 氧化型漂白剂都具有强氧化性,能够将物 质的生色团氧化,使其不能再显示颜色。 一般分为过氧化氢类、次氯酸类、二氧化 氯、臭氧等。
(2)H2O2、Na2O2的漂白性:过氧化氢在常 温下能自动分解:2H2O2=2H2O+O2↑,因此它 是一种强氧化剂,纺织工业常用它作漂白剂 ,就是利用它的氧化性。Na2O2是一种淡黄 色晶体,与水或者稀酸作用时,生成过氧化 氢,并猛烈放热。生成的H2O2在受热情况 下立即分解放出氧气,表现出强氧化性: 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。因此, Na2O2是一种重要的工业漂白剂。
将果实或蔬菜浸在0.2%~0.6%的亚硫酸钠溶液中,再干制, 可防止果蔬的褐变。
添加法:
在果汁中添加0.05%的亚硫酸钠,即可防止果汁颜色的变化。
低亚硫酸钠
§2. 漂白剂各论
a1--添加剂的允许使用品种、使用范围以及 最大使用量或残留量发现 3 个匹配项查看
二氧化硫,焦亚硫酸钾,焦亚硫酸钠,亚硫 酸钠,亚硫酸氢钠,低亚硫酸钠sulfur dioxide,potassium metabisulphite,sodium metabisulphite, sodium sulfite,sodium hydrogen sulfite,sodium hyposulfiteCNS号: 05.001,05.002,05.003,05.004,05.005 ,05.006INS号:220,224,223,221,222功能 :漂白剂、防腐剂、抗氧化剂 硫磺sulfur (sulphur)CNS号:05.007INS号 :功能:漂白剂、防腐剂
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