食品添加剂-漂白剂综述

1漂白剂概述 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。 漂白剂是指能破坏或抑制食品的发色因素，使色素褪色或使食品免于褐变的添加剂。根据其作用方式可分为还原性漂白剂和氧化性漂白剂。 1.1还原性漂白剂 1.1.1作用机制 ①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。 有些食品的褐变是由三价铁离子的存在引起的，加入还原漂白剂可使三价铁离子变成二价铁离子，防止食品褐变。 ②利用亚硫酸盐类加成反应而褪色，以达到漂白目的。 可以对花青苷及糖类物质发生加成反应进行漂白使之褪色。此反应可逆，通过加热或酸化处理可去掉亚硫酸,使花青苷再生，重新恢复原来的红色。 其实对于亚硫酸类物质在食品加工中的应用已有很长历史。我国劳动人民自古以来就已利用浸硫、熏硫来保藏与漂白食品，其本质就是利用的这类物质的防腐功能和漂白功能。无论哪种含硫抑制剂，在使用过程中最终都是通过在使用过程中释放出的二氧化硫而起作用的。 植物性食品的褐变，多与氧化酶的活性有关，根据是否有酶参与可以分为酶促褐变和非酶褐变。已知最有效的非酶褐变抑制剂可能是二氧化硫。二氧化硫也能有效地抑制某些酶催化反应，特别是酶促褐变。在很多食品体系中，二氧化硫还有显著的抗氧化作用。由于亚硫酸是强的还原剂，它能消耗组织中的氧，从而抑制了氧化酶的活性，对于防止果蔬中维生素C的破坏很有效。但通常并不以此为主要使用目的。 植物组织中的酚类化合物在酶(多酚氧化酶)的催化下氧化产生褐色素，从而使某些新鲜果蔬在搬运或前加工时产生一系列质量问题。把添加了柠檬酸的亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐喷洒或滴注在新鲜果蔬上，可有效地控制去皮后片状马铃薯、胡萝卜和苹果的酶促褐变。这主要是因为亚硫酸是一种强还原剂，自身对氧化酶活性有很强的抑制作用，同时也正因为它的还原性，可以使酶促反应的某些中间体产生逆转。 1.1.2种类 我国GB2760许可使用的亚硫酸盐类漂白剂有：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。其对花青苷色素褪色作用明显；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。 常用的漂白方法有气熏法（SO2）、直接加入法、浸渍法。 1.2氧化性漂白剂 1.2.1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。 1.2.2种类 这一类的物质，主要作为灭菌、消毒剂使用，包括过氧化丙酮、过氧化氢、二氧化氯、高锰酸钾、亚氯酸钠、漂白粉、次氯酸钠、溴酸钾、过氧化苯甲酰等，兼具有漂白剂的功能。 不过，除其中的过氧化苯甲酰（曾经属于面粉处理剂，现已经禁用）和二氧化氯（食品防腐剂）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常用漂白剂 2.1常用漂白剂各论 2.1.1二氧化硫 亚硫酸酐，分子式SO2，有强烈的刺激、臭味，有窒息性。熔点－75.5℃，－10℃时冷凝成无色液体，易溶于水、乙醇。 二氧化硫溶于水，一部分与水化合成亚硫酸，亚硫酸不稳定，即使在常温下，如不密封，亦容易分解；当加热时会迅速地分解而放出二氧化硫。 二氧化硫是一种有害气体，在空气中浓度较高时，对于眼和呼吸道黏膜有强刺激性。如1L空气中含数毫克可因声门痉挛窒息而死。我国规定二氧化硫在车间空气中的最高允许浓度为20mg/m3。 2.1.2硫磺 分子式S，分子量32，黄色或浅黄色晶粒、片状或粉末。容易燃烧，燃烧时产生二氧化硫。不溶于水，稍溶于乙醇和乙醚，溶于二硫化碳、四氯化碳和苯等有机溶剂。 硫磺的使用范围是干果、干菜、粉丝、蜜饯类、食糖，只限用于熏蒸，不准直接加入食品。其漂白方法是气熏法。 熏硫可使果片表面细胞破坏，促进干燥，同时由于二氧化硫的还原作用，可破坏酶的氧化系统，阻止氧化作用，使果实中单宁物质不至被氧化而变成棕褐色。对果脯、蜜饯来说可以使成品保持浅黄色或金黄色。对一般果蔬干制品，也同样可以起到防止褐变的作用。熏硫还可以保存果实中维生素C。此外，由于二氧化硫溶于水成为亚硫酸，有抑制微生物的作用，同时达到了防腐的目的。熏硫室中二氧化硫的浓度一般为1％～2％，有时高达3％。一般熏硫时间30～60分钟，最长可达3小时，主要由果实的大小和性质而定。 熏硫时应注意以下几点：①要熏硫的食品应切成片再置密闭室内，以增加熏硫时接触的表面积。②掌握合适的硫磺用量。其量除与熏硫室的大小有关外，通常为0.1％～0.4％，即1kg食品需用要1～4g硫磺。③掌握合适的温度。温度过高，硫会直接升华，附着在食品表面，结果使食品有很重的硫磺味，并使食品呈黄色外观。④掌握合适的时间。熏硫时间依果实品种、成熟度、熏房的大小以及熏硫物多少而定，一般为30～60分钟，最长可达3小时。⑤熏硫室要严密，但要求通风良好。因二氧化硫是一种有害的气体。在空气中浓度较高时，对眼睛和呼吸道黏膜有强烈刺激性。 2.1.3亚硫酸钠 又称结晶亚硫酸钠，分子式Na2SO3·7H2O，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。 亚硫酸钠对于葡萄糖、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。 使用方法为浸渍法和添加法。浸渍法，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。 2.1.4低亚硫酸钠 又名保险粉，次亚硫酸钠，分子式Na2S2O4，稍有二氧化硫特异臭。极不稳定，易氧化分解，受潮或露置空气中会失效。并可能燃烧。加热则更易分解，至190℃时可发生爆炸。易溶于水，不溶于乙醇。低亚硫酸钠是亚硫酸盐类中还原、漂白力最强的。 低亚硫酸钠最大使用量为0.4g/kg。成品中SO2残留量也与亚硫酸氢钠相同。 2.1.5焦亚硫酸钠 又称偏重亚硫酸钠，分子式Na2S2O5，相对分子质量190.13。有二氧化硫的臭气。易溶于水、甘油，微溶于乙醇。1％水溶液pH值为4.0～5.5，在空气中放出二氧化硫而分解。具有强烈的还原性。 对葡萄糖、食糖、冰糖、饴糖、糖果、液体葡萄糖、蜜饯类、饼干、竹笋、蘑菇及蘑菇罐头最大使用量为0.45g/kg。残留量参照无水亚硫酸钠。焦亚硫酸盐类不稳定，但臭味较小，价格低，常用于水果、蔬菜的漂白。 目前，蘑菇护色多用本品溶液，一般在产地收购时，将鲜蘑菇及时用含焦亚硫酸钠0.03％的水溶液浸泡2次，每次1～2分钟，然后浸泡在加盖的木桶中运回工厂，再用0.07～0.1％枸橼酸预煮5.7分钟，这样处理后的蘑菇色泽和风味俱佳。 2.1.6亚硫酸氢钠 又称重亚硫酸钠、酸式亚硫酸钠，分子式NaHSO3，由亚硫酸氢钠（NaHSO3）和焦亚硫酸钠（Na2S2O5）以不同比例组成，具有亚硫酸氢盐的性质。有二氧化硫气味，在空气中缓慢氧化成硫酸钠，受热分解，遇无机酸分解产生二氧化硫。易溶于水，微溶于乙醇。其有效二氧化硫含量为61.59％。 对蜜饯、干果、干菜、粉丝、葡萄糖、食糖、冰糖、饴糖、液体葡萄糖、糖果、竹笋、蘑菇及蘑菇罐头最大使用量为0.45g/kg；对薯类淀粉的最大使用量为0.20g/kg。漂白后残留量不得超过0.05~0.1g/kg。 2.1.7二氧化氯 具有漂白速度快、漂白效果好、漂后不返黄、操作简便、使用成本低等优点，并兼有防腐保鲜功效。已应用于国内某些食品的漂白。 应用于鸡腿菇、姬菇、双孢菇、灰平菇、金针菇等食用菌的漂白，同时对于地环、银条、笋、莲子、腐竹、魔芋、萝卜、鱼片等食品均有良好的漂白效果。 使用时需要先进行预处理，将所需漂白食品浸泡于水中，脱盐24小时或发泡，流动水为最佳（无盐食品可省去本工艺）。第二步为浓缩液的配制，将粉剂按一定比例与水搅拌至完全溶解，然后将其装入密封的塑料桶内置于阴凉处备用。再进行漂白液的配置，称取一定量的浓缩液和相应重量的活化剂（柠檬酸自备）混合搅拌，然后按一定加水量加水稀释后即可。然后进行漂白，称取相应重量的食品放入到漂白液中，漂白至所需的白度后，即可捞出，漂白液温度控制在40~50℃（视产品定）漂白效果最佳，速度最快。最后为清洗步骤，用清水冲洗已漂白过的食品至无味即可。 2.1.8过氧化苯甲酰 在许多食品中，如小麦、玉米、豆类等原料的胚乳中都含有胡萝卜素等不饱和脂溶性天然色素，由这些原料加工的产品都略带颜色，过氧化苯甲酰可以有效地对这些食品原料进行漂白。 过氧化苯甲酰已在国内批准使用多年，由于过氧化苯甲酰活性强，在商品中还用硫酸钙、碳酸钙等物质做稀释剂。过氧化苯甲酰在使用中一定要混合使用，否则在加热工艺条件下产生的苯基易与氢氧根、酸根、金属离子结合，可能生成苯酚等物质，使制品带有褐色斑点，影响质量。 2.2亚硫酸盐类漂白剂其他作用 亚硫酸盐类漂白剂除漂白作用以外，还有以下几方面作用：