脫氧劑在現(xiàn)代食品工業(yè)中的有著非常廣泛的應用,越來越受到食品企業(yè)的青睞。正確使用脫氧劑,可以有效延長食品的保質期,但是很多企業(yè)對脫氧劑的選擇不甚明了,甚至存在使用誤區(qū)。
以下幾個事例是筆者在工作中遇到的,整理出來和大家分享下。
事例一:瓶裝食品選用脫氧劑不當,導致瓶子變形。
印象非常深刻,剛開始工作的時候,公司春節(jié)期間包裝瓶裝的堅果炒貨禮盒,為了確保產(chǎn)品保質期,我們在瓶內(nèi)放置了鐵系脫氧劑,間隔一兩天后,員工反饋很多瓶子變形了,被吸癟了,外觀非常難看。很慚愧,缺乏工作經(jīng)驗,面對這種情況有點手足無措,找不到解決方案,以為是脫氧劑規(guī)格太大(吸氧量300ml)導致,于是更換了更小的脫氧劑(吸氧量100ml),但是還是沒有解決存在的問題。后期通過查閱資料、分析并多方溝通,才明白其中的原因并徹底解決。
事例解析:鐵系脫氧劑吸收容器內(nèi)的氧氣后,導致瓶內(nèi)形成負壓,在外界大氣壓的作用下使瓶子薄弱處產(chǎn)生形變。除非瓶子足夠厚,剛性足夠強,能夠抵抗負壓導致的變形,否則瓶裝食品不要輕易采用鐵系脫氧劑。
事例二:分不清脫氧劑和干燥劑的用途。
筆者有一次去拜訪客戶,看到客戶在包裝堅果炒貨禮盒,往塑料瓶內(nèi)放置“脫氧劑”,比較感興趣,上前看了下,原來是干燥劑,感到非常好奇。從產(chǎn)品特性來看,瓶裝炒貨只要密封良好,完全不需要使用干燥劑,一般使用脫氧劑的比較多。詢問員工和現(xiàn)場管理人員,他們認為自己使用的就是脫氧劑!讓人一頭霧水。
事例解析:脫氧劑和干燥劑功能不一樣。脫氧劑是為了去除包裝中的氧氣,防止含油型食品中的油脂氧化導致食品品質劣化(譬如:堅果炒貨、月餅等),同時也有利于抑制需氧型的微生物滋生繁殖。干燥劑一般是為了確保水分含量較低的食品口感,避免食品受潮導致酥脆度受到影響(譬如:爆米花、海苔等)。選用哪種,要結合食品特性去評估。
事例三:脫氧劑選用不當影響食品品質。
某次供應商到貨一批炒貨,驗收人員反饋產(chǎn)品口感異常,香脆度不足。我確認了下口感,確實有點受潮。這家供應商已經(jīng)合作較長時間,品質一直較為穩(wěn)定,口感也沒有出現(xiàn)過異常,通過采購部與供應商溝通,產(chǎn)品原料、配方、生產(chǎn)工藝、包材、儲運方式等都沒有變化,只是近期升級了下脫氧劑,為確保瓜子保存更長時間,供應商使用了更大規(guī)格的脫氧劑。我告訴供應商,你們的脫氧劑使用錯了。供應商看似投入了更多的成本,可以更好的保證產(chǎn)品的質量,而結果確事與愿違,后續(xù)重新更換了以前的脫氧劑,產(chǎn)品質量恢復正常。
事例解析:鐵系脫氧劑反應需要水的參與,一般情況下,水分占據(jù)配方比例的20%左右,一個大規(guī)格的脫氧劑重量約數(shù)十克,加大脫氧劑也就意味著在包裝內(nèi)引入更多的水,一旦水分遠超過反應所消耗的水,而炒貨水分含量低,易吸潮,多余的水就有可能被炒貨吸收掉,導致產(chǎn)品感官受潮。
以上事例看似簡單,但是卻在很多企業(yè)中都出現(xiàn)過,主要是對脫氧劑的反應原理不清楚,其次,脫氧劑在選型和使用過程中,還有有很多細節(jié)需要關注。今天,我們就詳細講解下脫氧劑的反應機理、作用、種類、選型以及注意事項。
1、脫氧劑的反應原理及作用
脫氧劑是采用具有還原性的無機物或者有機物作為主體,可以與食品包裝中的氧氣反應(包裝內(nèi)殘留的氧氣及透過包裝材料進入包裝內(nèi)的氧氣),使包裝內(nèi)呈現(xiàn)無氧狀態(tài),可以防止食品中的油脂和維生素氧化、色素褪色,并可有效地抑制霉菌和需氧型細菌的生長,有效延緩食品感官、理化指標及衛(wèi)生指標的劣化,更長的保持食品的品質,延長食品的保質期。
常用脫氧劑主要反應原理如下:
脫氧劑的主要作用:
脫氧劑的主要使用范圍:
2、脫氧劑的種類及應用
常用脫氧劑主要分為無機脫氧劑(一般以鐵粉為基本原料,最為常用的脫氧劑)、有機系脫氧劑(采用抗壞血酸等易氧化的有機化合物),還有一種雙效脫氧劑(脫氧劑+干燥劑功能)。
常用脫氧劑的種類、特性及應用:
3、脫氧劑規(guī)格選擇
(1)脫氧劑需要多大的規(guī)格(吸氧量)?
一般情況下需要計算“包裝中氧氣殘留量”和“產(chǎn)品保質期內(nèi)氧氣通過包材的透入量”,為保險起見,通常還要考慮冗余量(脫氧劑使用后容易結塊,影響后續(xù)的持續(xù)反應。
其次,脫氧劑還有可能因為各種原因導致失效,參與鐵系脫氧劑反應的水分揮發(fā)導致反應停滯)。目前行業(yè)內(nèi)通常都是按照計算值的3倍吸氧量來選用脫氧劑。即:推薦脫氧劑吸氧量=(包裝中氧氣殘留量+產(chǎn)品保質期內(nèi)氧氣透入量)×3。
包裝內(nèi)殘氧量的測算。規(guī)則的容器,可以通過體積計算方法獲得,其他包裝計算外切體積,因為最終會考慮冗余量,所以不需要非常的精確。殘氧量=【計算所得包裝的容積-內(nèi)容物的體積(一般直接以內(nèi)容物的克數(shù)計)】×21%。這里要注意單位的換算,結果以ml計。
產(chǎn)品保質期內(nèi)氧氣透入量=保質期天數(shù)×包材外表面透氧量(雙面都要計算,封口以外部位不計入)。這里要注意單位的換算,結果以ml計。
以上計算,需要包材供應商提供包材的透氧率數(shù)據(jù),如果沒有經(jīng)驗,最好直接讓脫氧劑供應商幫忙測算。
(2)脫氧劑包裝材料也很有講究,應選擇食品級的包裝材料,具備一定強度,不易破損,密封良好,避免內(nèi)容物泄露。
油脂容易滲出的食品(油炸食品、肉制品等),選擇的脫氧劑外包裝應具備一定防油性,避免脫氧劑中的物質隨油脂遷移到食品中。
(3)不同含水量的食品,使用的脫氧劑也是有差異的,一般廠家都會結合產(chǎn)品特性推薦專用的脫氧劑。
糕點類含水量高,依靠食品自身的水分就可以維持脫氧劑的化學反應,所以脫氧劑配方中可以減少水分的添加;
對于堅果炒貨及干制食品,水分含量很低,所以脫氧劑配方中需添加足量的水,為了避免脫氧劑中的水分被食品吸收,還要考慮脫氧劑的保水性(譬如添加吸濕性更強鹽),避免水分被產(chǎn)品吸收,導致食品口感變軟,這就類似雙效脫氧劑的概念(吸氧+吸水防潮)。
(4)因為鐵系脫氧劑水分含量較高(一般可達到20%左右),脫氧劑選擇要適當,并非選用規(guī)格越大效果越好,選用不當可能適得其反(參考事例三)。
(5)鐵系脫氧劑配方和工藝簡單,但是鐵粉的顆粒細度以及外包裝對脫氧劑的性能都會造成影響。
有機脫氧劑屬于較新型的脫氧劑,不同廠家配方會有區(qū)別,效果差異很大。所以脫氧劑選用要謹慎,一定要選擇品牌可靠的生產(chǎn)商,使用前要經(jīng)過充分的效果驗證。
4、測試脫氧劑吸氧量或者脫氧效果的方法
(1)參考標準SB/T 10514中的吸氧量測試方法。
特別說明下,有機脫氧劑也可以采用類似原理測算吸氧量。如果測試有機脫氧劑,因為吸收氧氣的同時會釋放二氧化碳,不能直接用水測試,需要在水中添加適量氫氧化鈣或者氫氧化鈉吸收產(chǎn)生的二氧化碳,才能準確測算有機脫氧劑的吸氧量。
(2)簡便方法:
使用氧檢知劑(又稱氧指示劑、氧指示線,一般可以聯(lián)系脫氧劑廠家提供),檢測固定容積包裝內(nèi)的殘氧量,一般和脫氧劑一起放入容器內(nèi),將容器密封,72小時候觀察氧指示線顏色(氧氣殘留≥0.3%時,呈現(xiàn)藍色;氧氣殘留≤0.1%時,呈現(xiàn)紅色)。
譬如測試吸氧量100ml的脫氧劑(一般實際吸氧量都會略大于標稱吸氧量),我們可以選擇500ml的透明飲料瓶來測試(因為空氣中氧氣含量約為21%,500ml空氣中氧氣約105ml),操作很簡單,就不過多闡述。
(3)使用殘氧檢測儀,按照設備操作說明書測試即可。
5、脫氧劑使用注意事項
(1)拆包的脫氧劑最好1h內(nèi)使用完,未使用完的要排除包裝內(nèi)空氣,重新封口保存,避免影響脫氧效果;
(2)要確保食品包裝密封良好,密封不良會導致脫氧劑失效,起不到應有的防護效果;
(3)鐵系脫氧劑一般不能過金屬探測,不可以微波;
(4)冷藏、冷凍食品氧化緩慢,一般無需使用脫氧劑;
(5)脫氧劑一般表面有小孔,有可能會使內(nèi)部鐵粉等滲出,建議不要直接接觸裸露的食品,尤其是表面含有油脂的食品,可以采用托盤等與食品分隔開;
(6)目前脫氧劑并未納入生產(chǎn)許可范圍之內(nèi),所以不需要索取生產(chǎn)商的生產(chǎn)許可證,但是應要求供應商提供脫氧劑外包裝為食品級的檢測報告,以及脫氧劑吸氧量的測試數(shù)據(jù),確認與標稱吸氧量是否相符合。