固体二氧化氯在食品包装工业中的应用

取自 食品百科全书

稳定性二氧化氯溶液是“第三代”广谱杀菌消毒剂，具有杀菌、消毒、防霉、除臭等多项功能，还可用于蔬菜、水果和水产品的保鲜与防腐。目前，欧美等发达国家已使用这种新型杀菌剂，WHO已将其列为安全、高效 快速、广谱消毒杀菌剂。作为稳定性二氧化氯溶液的替代产品——固体二氧化氯，不仅保留了稳定性二氧化氯的现有性能，而且克服了其所存在的缺点。产品的贮存、运输与使用均十分方便，有效时间长达2个多月，适用范围比稳定性二氧化氯溶液要广泛得多。其优越的物理化学性能和良好的绿色环保 卫生 安全特性已被一些欧美发达国家指定为食品包装中专用消毒杀菌剂，在食品包装工业中已经得到了广泛应用。

(一)二氯化氯的特性与其杀菌保鲜原理

二氧化氯气体具有强大的杀菌活性，这是因为不仅二氧化氯本身能破坏细菌病毒的组织结构，而且还有可能通过分解的原子态氧而起到杀菌消毒的作用。二氧化氯气体的除臭机理较为复杂，现在认为是通过它与臭味成分的氧化反应 脱水反应 酸碱中和反应等多种途径进行，例如它能将二氧化硫 硫化氢 硫醇等氧化成硫酸或磺酸而除去，分解的原子氧可使氨水脱水而成为氮气。1990年Jeng·David等人用二氧化氯气体作了杀菌实验，他们发现当室温为23℃ 室内湿度为20％～40％二氧化氯的浓度为30、15和7mg／L时，杀灭90％的枯草杆菌所需的时间分别为1．5、2．5和4．2min，增加湿度则有利于提高杀菌效果。在常温下纯净的二氧化氯为黄色气体，具有强烈的臭味，在空气中含量达到14mg／L时就能被察觉，含量达到45mg／L时能明显地刺激呼吸道，其氧化性很强，活性也极高。在空气中浓度大于1O％会发生爆炸，而当分压低于3．99KPa时没有爆炸危险。二氧化氯在空气中浓度小于3mg／L时对人体不仅是无害的，而且还有益。特别是固体二氧化氯能缓慢释放较低浓度的二氧化氯气体，这样不仅能够有效地杀灭室内空气中的病原菌、消除空气中的臭味，由它分解出来的原子态氧还能清新空气，并且本身无色、无味，对人体没有任何毒副作用。在二氧化氯气体的杀菌实验中还发现，在相同条件下，其对霉菌的杀灭率要比对细菌的杀灭率高出10％左右，因此特别适用于蔬菜、水果等食品的防霉、防腐和保鲜。

(二)二氯化氯在食品包装工业中的应用

食品包装用的袋、罐、盒、瓶等用品的杀菌、消毒，一般都是采用高温杀菌、液体杀菌消毒剂喷淋、浸泡与清洗、紫外线灭菌等传统方式。而固体二氧化氯是利用自身缓慢释放出来的二氧化氯气体杀菌消毒，因而采用固体二氧化氯作为食品包装的消毒杀菌剂与传统方式相比有许多优点，具体表现在：

①低浓度二氧化氯气体无色无味，不会给消费者带来任何不愉映的感觉。⑦二氧化氯气体本身活性高，扩散能力强，不需要任何专用设备即可完成杀菌与消毒。⑦固体二氧化氯在常温常压下即可使用，且能适用于任何包装材料。④固体二氧化氯本身不与食品直接接触，不会造成对食品的二次污染。可直接封装在包装袋、箱内，因而也不再会有二次空气污染。⑤二氧化氯气体有效释放时间长，不会给霉菌、细菌留下任何生存空间。

固体二氧化氯产品本身打开包装即可使用，十分方便。并且便于随身携带而适用于野外。还适用于蔬菜、水果等食品的就地包装，更适合于实现果蔬等初级农产品的无菌大包装。⑦固体二氧化氯经特别加工，可制成凝胶状、条状、片状、粒状与粉状。因此它可配台其他包装材料，而直接制成具有防霉，防腐和保鲜功能的特殊包装袋、盒与箱。④经特别设计和制备的固体二氧化氯产品，可以控制其释放特性、有效释放的时间和空间，因而它既可直接应用于食品包装，又可应用于供食品及食品包装贮存、运输使用的车厢、仓库、专用集装箱内空气的杀菌消毒。@除了具有防霉、防腐和保鲜功能外，还可除去一些食品的异味。

(三)二氯化氯应用于食品包装中存在的问题

因为固体二氧化氯是以稳老性二氧化氯溶液为主要成分而制备的，所以稳定性二氧化氯的一些特性仍然存在，因而在食品包装工业中应用必然会存在一些问题。

1．活化剂的用量 必须先加入活化剂使稳定性二氧化氯溶液活化才能释放出二氧化氯气体，从而有效地消毒杀菌。活化剂的用量对活化反应的速率影响极大，如何准确地控制其释放速率来延长其有效释放时闻，这是必须要解决的首要问题。

2．活化时间若在使用时就活化，这将给广大用户带来极大的不便，而且较难有效控制住其释放特性，从而在很大程度上难以保证产品质量与使用效果 倘若生产厂家在产品制备时活化，虽然可以保证产品的质量与效果，但是却难以长期保存。这是由于经活化后的产品会立刻释放出二氧化氯气体，如果不马上使用，随着时间的延长，它的释放速率就会很快下降

3 二氧化氯气体有效浓度的控制 空气中二氧化氯气体的浓度大于10％就会有爆炸危险，但实验表明如果小于50μg／L，就没有明显的杀菌效果。因此如何 有效地控制其释放速率，使之既能确保消毒杀菌效果，又能充分保证无害安全特性，这也是要解决的关键问题。

4．贮存 作为一种产品投放市场要有足够的储存期(至少半年以上)，如何让其既可长期、安全保存，又不会影响产品质量与使用效果，而且让用户使用时十分方便，因此，如何延长二氧化氯的贮存时闻也是必须解决的问题。

此外必须指出，由于固体二氧化氯的氧化性极强，活性极高，对于氧化反应比较敏感的食品必须慎重使用，或采取相应的保护措施。

(四)前景展望

目前，我国食品包装工业中还基本采用传统方式，需要有专门的杀菌消毒设备才能进行，因此由于条件与作用时间有限，不仅细菌、霉菌的杀灭率较低，而且还造成食品与空气的二次污染等弊端。固体二氧化氯作为新型的安全高效广谱消毒杀菌剂具有极为广泛的用途与良好的市场前景。随着我国加入WTO的临近，对食品包装行业消毒杀菌剂的性能与效果的要求将越来越高，从长远看，固体二氧化氯具有很大的市场潜力，我国应在这方面积极开展研究与应用，必将有利于食品包装的升级换代，从而有利于我们的产品能与欧美发达国家抗衡，在国际市场中占有一席之地。