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2023

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食品级二氧化碳的用途


食品级二氧化碳的用途

 

二氧化碳是自然界中最普通的化合物之一。化学分子式为 CO2,相对分子质量:44.01

地球上99.9%的二氧化碳存在于自然界的矿物中。游离态的二氧化碳在大气中的浓度约为 0.03%。是一种密度较大的无色气体,不支持燃烧,对眼睛和呼吸器官有刺激作用,高浓度时略带酸味,高浓度二氧化碳对人身安全有影响,同时可抑制细菌生长。加压和冷却时能变成液体或固体(干冰)。由于二氧化碳本身的性质特点,随着人民生活水平和质量的提高,  二氧化碳在食品工业上得到越来越广泛的应用。

 

一、二氧化碳CO2用于食品的气调保鲜

气调贮藏是当今先进的果蔬保鲜贮藏方法。气调贮藏的实质是在冷藏的基础上增加气体成份调节。气调贮藏在低氧(一般1%~5%的氧气含量),适当的二氧化碳浓度条件下,可以大大抑制果蔬呼吸,抑制有害菌繁殖生存,减少腐烂,保持果蔬优良的风味和芳香气味,抑制水份蒸发,保持果蔬新鲜度,而且还可抑制酶的活性,抑制乙烯产生(果蔬贮藏中自身会产生乙烯气体,乙烯又促使果蔬加快后熟和衰老),延缓后熟和衰老过程,长期保持果实硬度和新鲜,延长贮藏期和货架期。

 

二氧化碳不但用于果蔬的保鲜,对于烘烤食品,二氧化碳不但可有效地抑制霉菌,而且可以防止面包机软点心变硬,更有效地延长其货架期二氧化碳气调贮藏食品可用于大型密封容器,也可用于小包装。在点心,干酪和果汁的小包装中充二氧化碳亦可延长保存期防止霉变,保持良好的感官品质。

 

二、二氧化碳CO2饮料中的应用

1二氧化碳CO2用于含气饮料的生产

二氧化碳CO2赋予含气饮料特殊口味,提高其保存性,并给饮用者带来清凉舒爽的感觉。汽水、可乐、啤酒、汽酒等是畅销全球的含气饮料产品,规模化生产每年均耗用大量的液体二氧化碳CO2

 

2、二氧化碳CO2用于果汁半成品保存

水果生产的季节性和市场对果汁饮料供应要求的均衡性使果汁半成品保存成为饮料工业中一个极其重要的问题。不具备合格冷藏条件的工厂,可采用果汁装大罐充CO2保存法,罐容常在10t 以上,温度控制在15 (以下,CO2压力为0.7MPa)(表压)。实践证明,在长达数月的贮期中,果汁感官品质良好,营养成分基本保持不变,污染菌得到有效控制,大肠杆菌在CO2的抑制下,始终没有增殖。

3、二氧化碳CO2用于在葡萄酒酿造国内外均有一种酿制红葡萄酒的特殊方法。选择适宜品种,将其完整果粒放入充满CO2的密闭罐中,数天后进行压榨和酒精发酵,由于高浓度CO2加强或抑制了果实内某些复杂的生化反应,使酒液中挥发性酚、醛、甘油、琥珀酸等物质含量增加,酒石酸、苹果酸、单宁物质减少,促进单宁与花青素结合,大大加快了酒的成熟过程,且酒体轻盈,酒香丰富,口味柔和,色泽稳定

4CO2用于乳品中可增加活菌数量,缩短发酵周期;现场制作干冰饮料,既形成雾状物又使饮料快速降温;CO2的应用正向多方面拓展。

 

 

三、二氧化碳CO2用于在食品冷藏和冷冻的应用

固态的二氧化碳称做“干冰”。“干冰”是一种比冰更好的致冷剂,它冷却的温度比冰低的多,可以产生-78%的低温。而且,“干冰”熔化时,不会像冰那样变成液体,它直接蒸发成为温度很低的、干燥的二氧化碳气体,因此它的冷藏效果特别好。干冰最大的优点就是气化,不会化水污染实物。用于储存速冻食品、航空食品、长短途冷藏运输。

 

四、超临界二氧化碳CO2在食品工业的应用

二氧化碳在温度高于临界温度(Tc31、压力高于临界压力(Pc3MPa 的条件下,便转化为介乎气态和液态的超临界状态。这时,其性质会发生变化,其密度近于液体,粘度近于气体,扩散系数为液体的100 倍,因而具有惊人的溶解能力,二氧化碳处于温度和压力的临界值水平就会失去液体或气体的典型特性,变成一种高密度液体或称超临界流体。

 

超临界流体既可以像液体那样溶解很多物质,又具有气体的渗透力,可穿过任何微孔。由于超临界流体兼备气体和液体的这些特性,它可用于从化学物质中分解有毒物质。用它可溶解多种物质,然后提取其中的有效成分或生物活性物质,具有广泛应用。

在食品加工过程中可用二氧化碳的超临界流体从海产品切片后的边角料中提取调味香精,还可以从植物中提取天然色素和香料,剔除咖啡豆中的咖啡因成分等也都可以发挥它的作用。

 

五、食品级二氧化碳CO2的其它用途

油脂防止氧化:食用油脂容易氧化变质,贮藏不善时极易酸败,长期摄取变质的油脂会中毒诱发癌变。近年来试验证明,用二氧化碳置换油脂贮罐上部空间的空气,可达到油脂隔绝氧气防止油品氧化变质。通过试验,油脂的过氧化值无明显变化,已取得大型贮罐贮藏油脂的满意结果。

烟丝膨化技术把烟丝和液体二氧化碳混合在一起,制成烟丝干冰固体, 在急剧升温情况下,干冰会立刻升华成气体,烟丝得以快速膨化。该项技术可以提高烟丝质量,同时降低烟丝大概 5% 6%的成本。该技术在我国很多烟厂生产中得到实际应用。

 

 

 

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