APP下载

这包干燥剂,请勿食用!

2021-08-26馒头老妖

科学Fans 2021年4期
关键词:脱氧剂干燥剂铁粉

馒头老妖

干燥需求

对人类文明而言,储存食物是头等大事。对于各种加工之后并非立即食用的食品(称为预包装食品),在其运输、储藏、销售的过程中,需要同时考虑降低水分含量、减少氧气接触两个方面的问题。针对这两个需求,最容易想到的答案就是:把加工好的食物密封起来,再放入干燥剂。

按照分子运动论的观点,即便食物已经被加工得很“干”(含水量很低),一旦和空气中的水分接触,水分子又会或多或少地进入食物中,提高食物的含水量。而空气中的氧气,又会给食物带来各种氧化作用。因此,用一个不透水、不透气的包装袋将食物和空气隔绝开来,就可以起到一举两得的作用。

然而不管是密封包装的封口,还是普通的包装材料,还是会留有微小的缝隙和气孔。因此,在密封包装里放入一小包干燥剂,能很好解决这些残留的渗水问题。

古代

在我国古代,为了保存肉制品,人们会使用生石灰辅助腌制。航海过程中,放在船舱里的生石灰被用来防止茶叶、丝绸等物品吸潮损坏。而在《天工开物》中,也描述了人工加热烘干的过程。

20世纪初

直到近代,塑料包装的出现,用于食品的干燥剂才随之出现。这些干燥剂最初用于战地食品保存。

20世纪50年代至今

烘干技术不断发展,并应用于农业、工业、林业、食品等领域。食品干燥剂也摆脱了只有生石灰的历史,成分逐渐多样,出现了如氧化钙和硅胶、纤维干燥剂等种类。

①硅胶颗粒

通常烧成小球状,这种材料含有非常多的微小孔道,比表面积大,能够像海绵一样吸收大量水分并锁住。

②蒙脱石

没错,就是治疗腹泻时用的那个,原理就是通过物理作用来吸附水分。它的主要成分是含水铝硅酸盐,吸收水分的能力比硅胶还要强一些。

如何脱水?

那么,用什么材料来充当干燥剂、脱氧剂才合适呢?在很长的一段时间里,人类都用生石灰作为干燥剂,利用它和水发生化学反应生成氢氧化钙来除去水分。这个反应几乎是不可逆的,反应速度很快,能够迅速捕捉水分并将其牢牢锁住,因而干燥效果良好。而生石灰的价格也很便宜,所以它一度成为干燥剂的主要成分,特别是在粮食储备方面。

然而,生石灰的缺点也非常明显:一旦被误食,它会迅速烧伤口腔和食道。而干燥剂的小包装袋通常是由纸或纸塑复合膜制成,上面打有很多透气小孔,并不是很结实,万一这个小包出现破损,生石灰就会污染食物,进而导致食用者的口腔烧伤。因此,食品工业中所用的干燥剂渐渐地淘汰了生石灰,而转向了其他两类物质:硅胶颗粒①和蒙脱石②。食品级的硅胶和蒙脱石,对人都是无毒无害的,哪怕干燥剂的包装袋破损或被误食,后果也不会很严重。所以,它们都被广泛地用作食品中的干燥剂。

如何脱氧?

至于脱氧剂,食品工业上用得最多的就是铁粉。铁非常容易和氧气发生反应,变成三氧化二铁,也就是生锈,该反应是不可逆的。同时,铁、三氧化二铁都对人无毒无害,安全性良好。

不过,该反应的速度不够快,还没等铁粉把残留的氧气耗光,脂肪酸等物质就已经被氧化了。因此,当铁粉用作食品脱氧剂时,还会掺入一些氯化钠;有时还会加一点氯化钙,让它吸收包装中残留的水分;然后,在水和电解质的其同作用下,促使铁粉迅速发生氧化,吸收、消耗掉包装袋里的氧气。

近年,有不少食品加工中使用了吸氧薄膜技术,就是把一些对人无毒无害的有机物(抗坏血酸、儿茶酚等)喷涂在硬紙片的表面;或是直接加入PE等高分子材料制成薄膜,再和另外一层PE压制成复合薄膜。这样,整个包装袋的内层都能起到脱氧的作用,表面积大,效果也更好,还不用担心被误食的风险。

文中提到的干燥技术,是通过除去固体物质中残留的少量水分。此外,还有从溶液中除去大部分水,得到固体粉末(比如奶粉)的技术,叫作喷雾干燥。以及将含水固体放在低温和高真空的条件下,让里头的水变成蒸汽跑掉,得到疏松、干燥的固体,这种技术被称为冷冻干燥,比如猫咪吃的冷冻鸡肉块。

无论是干燥剂还是脱氧剂,都是为了延长食品的保存期限。如今,市面上已经很少见到合生石灰的食品干燥剂了,但归根到底,它们都不是食物的一部分,所以千万不要粗心大意吃下去了。

学科标签 化学

在我们的生活中,有一种常用衣服干燥剂,叫作变色硅胶,它的外观是一颗颗半透明小球,干燥时是蓝色,随着吸水的过程,它逐渐变成粉色,表明已经“吸饱”水分。而把粉色硅胶烘干后,它又会重新变回蓝色,恢复吸水能力。你认为它的吸水原理属于下面哪一种呢?

A.物理吸附 B.形成结晶水合物 C.潮解 D.形成新的离子化合物

猜你喜欢

脱氧剂干燥剂铁粉
SiO2包覆羰基铁粉及其涂层的耐腐蚀性能
天然微合金铁粉中钒、钛、铬含量测定的研究
食品包装中的小袋子除了干燥剂还有啥?
食品脱氧剂安全吗
炼钢脱氧剂碳化硅的脱氧能力分析
干燥剂不能玩
脱氧剂对南极磷虾粉贮藏性能的影响
纳米铁粉燃烧特性研究