双氧水的生产技术及其在食品行业中的应用毕业论文

毕业设计（论文）题目:双氧水的生产技术及其在食品行业中的应用姓名：学号：系别：专业：年级：指导教师：2014年4月目录双氧水的生产技术及其在食品行业中的应用摘要：简要介绍了食品级双氧水的国内外现状、食品级双氧水的特点、杀菌原理、应用范围、使用方法、包装、贮存运输、安全防护等内容。食品级双氧水可广泛用于纯净水、矿泉水、乳品、饮料、水产品、瓜果、蔬菜、啤酒等食品的生产过程之中，作为生产加工助剂，用作消毒、杀菌、漂白等。食品级双氧水作为食品添加剂配料，直接加入食品中，国外有的国家已使用几十年，如自来水中加入几个mg/kg的量代替氯作杀菌剂。H2O2漂白的同时还具有消毒、杀菌作用,特别适用卫生用纸、医学上特殊用纸的生产。双氧水在我国环保领域应用刚刚开始,近年来不断有用双氧水处理各类工业废水的研究和报道,一些企业用双氧水处理生产中的废水,效果较好。可以预计,环保业也将是双氧水行业最具开发价值的消费市场之一。在饮用水消毒上,城市用水的漂白一直采用传统的“氯漂”,而据世界卫生组织报道,自来水厂采用传统的“氯漂”,氯与水中的有机物如腐植酸等反应生成三卤甲烷、四氯化碳等新的更为强烈的有机污染物,使自来水的致癌致突变性比天然水更为强烈。水中所加的氯越多,对人造成的危害也越大。作为最清洁的漂白剂和消毒剂,双氧水漂白与消毒具有其它很多消毒剂所无法比拟的优点。双氧水在城市饮用水上的应用将会得到极大地推动。关键词：食品级双氧水，消毒，乳品双氧水，技术，市场双氧水的生产技术及其在食品行业中的应用1食品级双氧水1.1食品级双氧水国内外现状和特点在国外，食品级双氧水在食品行业中早已得到普遍应用，在乳品及饮料等食品的无菌包装、啤酒、饮用水、水产保鲜、瓜果蔬菜等食品的生产加工过程中都广泛使用食品级双氧水。我国以前一直没有食品级双氧水，国内食品行业对这一产品很陌生，应用也不广泛。近年来，随着食品行业的日益发展，对食品级双氧水的需求也越来越多，尤其是乳品行业，无菌包装的纯牛奶、酸牛奶，其无菌包装的消毒杀菌必须要使用食品级双氧水。由于食品级双氧水的生产具有一定的技术难度，国内一直没有生产厂家。食品行业要使用食品级双氧水，只有两个途径：一是从国外进口；二是使用工业级双氧水代替。食品级双氧水具有纯度高、杂质少、稳定性好，不含有毒、有害杂质的特点。工业级双氧水中含有大量的蒽醌类有机杂质以及铅、砷等金属离子、机械杂质等，这些有毒有害杂质中，象蒽醌、铅、砷是致癌物质，因此不能用于食品行业。高纯度双氧水采用特殊方法提纯，去除了原料中的杂质，是一种高品质、高纯净度的双氧水，因而可以广泛地用于食品行业的各个领域。食品级双氧水具有非常好的稳定性，尤其适用于乳品无菌包装的灭菌。如利乐机、杭州中亚机等无菌灌装机等对食品级双氧水的稳定性都有很高的要求。1.2影响食品级双氧水稳定性的主要因素1.2.1温度双氧水在较低温度和较高纯度时，还是比较稳定的。当双氧水加热到153℃或更高温度时，便会发生猛烈的爆炸性分解。在较低温度下，双氧水的分解过程比较平稳地进行，分解反应为：2H2O2→2H2O+O2↑1.2.2PH介质的酸碱度对双氧水的稳定性有很大的影响。在酸性条件下，双氧水的性质十分稳定，发生氧化反应的速度较慢；在碱性介质中，双氧水很不稳定，分解速度很快。因此，在碱性环境中，通过加热方式，可以完全破坏过量的双氧水。1.2.3杂质杂质是影响双氧水稳定性的重要因素。很多金属离子如二价铁离子、二价锰离子、二价铜离子、三价铬离子等都会促进双氧水的分解。由于工业级双氧水中含有大量金属离子之类的杂质，所以，在工业级双氧水的生产过程中，通常在双氧水中加入大量的稳定剂来抑制杂质的催化作用。1.2.4光波长在3200-3800A之间的光线，会加速双氧水的分解速度。为提高双氧水的稳定性，必须对光、热、金属离子含量和PH四大因素进行控制。食品级双氧水因纯度高，内含金属离子等杂质很少，具有很好的稳定性，如35%含量的食品级双氧水，在阴凉通风的库内存放半年，其有效含量一般可保持在35.0%～35.4%。双氧水的生产技术及其在食品行业中的应用1.3食品级双氧水的应用范围和杀菌原理食品级双氧水可广泛用于纯净水、矿泉水、乳品、饮料、水产品、瓜果、蔬菜、啤酒等食品的生产过程之中，作为生产加工助剂，用作消毒、杀菌、漂白等。食品级双氧水作为食品添加剂配料，直接加入食品中，国外有的国家已使用几十年，如自来水中加入几个mg/kg的量代替氯作杀菌剂，我国目前尚无相关国家卫生标准，因此不能使用。双氧水利用活性氧极强的氧化能力，可以破坏微生物体内的原生质，从而达到杀灭微生物和消毒灭菌的目的。食品级双氧水具有广谱、高效、长效的杀菌特点，在完成杀菌过程之后，分解为氧气和水，不会产生有毒的残留物，无需用水冲洗，对环境无污染，是一种环保型消毒剂。2双氧水在食品行业中的应用2.1食品级双氧水的使用方法2.1.1对生产设备和管道的消毒将食品级双氧水用水稀释30～50倍，并以稀释液对设备冲洗、对管道浸20～30min之后，将消毒液放出即可，不需要再用水去冲洗。2.1.2对包装容器的消毒用稀释了35～100倍的食品级双氧水溶液，对容器浸泡20～30min或对容器加压冲洗10～30s，放出消毒液即可，无需用水冲洗。2.1.3对生产空间的消毒将食品级双氧水与水按1:100的比例稀释后，用喷雾器将消毒溶液喷洒在空气中，即可起到对生产空间消毒的效果，有利于食品企业按,GMP和HACCP标准进行生产和管理。2.1.4对人员的消毒将食品级双氧水稀释50～100倍后所得的溶液，可对工作人员的手足进行消毒。对不同的场合、不同的物品进行消毒，可根据实际情况，采用不同的方法和不同浓度的消毒液，既可达到理想的灭菌效果，又可降低使用成本。以食品级双氧水消毒，常用的方法有喷淋、冲洗、喷雾、浸泡、抹擦等。2.2乳品无菌包装的消毒杀菌乳品用食品级双氧水灭菌系统主要有两种：一种是将食品级双氧水加热到一定温度，然后对包装盒或包装材料进行灭菌。这种灭菌一般在双氧水水槽内进行；另一种是将食品级双氧水均匀地涂布或喷洒于包装材料表面，然后通过电加热或辐射或热空气加热蒸发双氧水，从而完成灭菌过程。真正的灭菌过程是在双氧水加热和蒸发的过程中进行的。由于水的沸点低于双氧水，因此灭菌是在高温、高浓度的双氧水中和在很短的时间内完成的。牛奶对细菌很敏感，但由于牛奶本身经过超高温灭菌，所以它的包装经双氧水彻底灭菌后可以常温长期保存。市场上流行的百利包、利乐包、利乐枕、康美包及其它液态奶的无菌包装都是通过双氧水灭菌的。以前乳品无菌灌装机主要靠进口，机型以利乐机为主，目前，国产无菌双氧水的生产技术及其在食品行业中的应用包装机械发展很快，以杭州中亚机为龙头的一系列国产机，以其价廉物美占据了国内很大的市场，这些无菌灌装机及其包装经过食品级双氧水消毒杀菌后，生产出的液态奶可以常温存放一个月甚至几个月。乳品无菌包装对35%食品级双氧水的稳定性、纯净度等质量指标有较高的要求。2.3食品级双氧水的包装和贮运食品级双氧水采用符合食品卫生要求的聚乙烯桶包装，包装容器的盖上应分布有小的排气孔。由于双氧水为氧化灭菌剂，所以，包装桶上应具有,GB190中规定的“氧化剂标志”、“腐蚀性标志”以及,GB191中规定的“向上标志”。包装标签应符合,GB7718-1994规定，并注有“食品添加剂”字样。食品级双氧水应贮存在阴凉、通风、干燥的库房中，避免阳光直射；严禁与碱、金属及金属化合物、易燃品混存；容器应加盖并保持排气状态，以保持容器内双氧水的纯度，防止污染；如容器出现破裂、渗漏等现象，应及时用大量的水冲洗；双氧水在良好的贮存和运输条件下，在一年之内，其浓度下降值不会超过原来浓度的3%；双氧水的运输，应按氧化剂运输规程进行。在运输过程中，容器外部应加盖遮掩物，防止日晒雨淋；不得与有毒有害物品混运；请勿直接用手接触包装桶，搬运时应戴上塑胶手套；若双氧水从桶中外泄，或者搬运人员的手接触到双氧水，应立即用大量的水进行冲洗。2.4食品级双氧水的安全与防护2.4.1毒性从一般意义上来讲，食品级双氧水是无毒物品，但对人的皮肤、眼睛和黏液膜有刺激作用。双氧水蒸汽进入人体呼吸系统后，可对肺部产生刺激作用，甚至严重损伤器官。当双氧水溅落到人体表面或人眼内时，应立即用大量的清水冲洗。2.4.2可燃性任何浓度的双氧水都是不可燃的，但它是一种强氧化剂，特别是当浓度很高时，它容易引起其它可燃物质的燃烧。双氧水浓度越高，越容易引起其它物质的燃烧。当外溢的双氧水与其它可燃物质接触时，应立即用大量的清水冲洗，将双氧水洗掉。2.4.3爆炸性双氧水在杂质的催化下，会发生分解反应，放出氧气和热量。环境温度和双氧水的浓度越高，双氧水的分解速度就越快。一旦诱发了分解反应，则分解会随着放热和升温程度的加剧而自行加速，其结果是进一步使物料的温度上升，并产生更多的气体（氧气和蒸发的蒸汽）。此时，如容器密闭，则其内部会产生高压环境，从而导致容器爆破。因此，用来贮存双氧水的容器，应设有防尘的通风口，以安全释放可能产生的气体。3双氧水的生产技术双氧水(H2O2)是一种重要的无机化工原料和“绿色环保”产品。广泛应用于纺织、造纸、化工、环保、电子、医药等行业。市场主要规格有27.5%(质量分数，下同)35%,50%,70%,85%等几种。双氧水的生产技术及其在食品行业中的应用3.1国内外双氧水市场近年来,双氧水市场需求强劲,国内外双氧水生产能力逐年增加。总体供需基本平衡。1996～2001年,世界各地区双氧水产量以年均8.7%的速度增长,从1996年的209.7万吨/年增加到2001年的298.3万吨/年(以100%H2O2计,下同),其中,欧洲是双氧水产量最大的地区,北美次之,亚太地区排第三。仅以2001年为例,欧洲产量占世界总产量的34.7%,北美占33.6%,亚太地区占15.2%。欧洲和北美占世界总产量的68.3%。目前,全球双氧水主要生产公司:SolvayInterox(比利时),FMC(美国),Degussa2HulsaAG(德国),Dupont(美国),ElfAtochemSA(法国),KemiraChemicalsOy(芬兰),EkaChemicalsAB(瑞典)等。其中,SolvayInterox公司生产能力占全球总能力的29%,是世界上最大的双氧水生产公司。在过去几年国外驱动双氧水用量增长主要是环境因素,双氧水作为漂白剂和氧化剂正在取代纸浆和其它应用的氯气,还被用来处理有机或无机工业及民用污物。近10年来,我国双氧水生产发展很快,其生产能力以年均17.7%的速度增长,由1990年的4.6万吨/年增加到2001年的36万吨/年。需求以年均19%的速度增长,2001年国内产量31万吨,进口约5万吨,表观消费36万吨。到目前为止,我国双氧水生产企业共有60余家,其中年生产能力在万吨以上有30余家。上海阿托菲纳双氧水公司和广东中诚双氧水公司生产能力最大,单套生产能力为10万吨/年。只有上海阿托菲纳双氧水公司和福建一化集团双氧水公司为引进技术,其余全部为国产技术。我国双氧水主要生产企业见表3.1。表3.1我国双氧水主要生产企业一览表企业名称生产规模/kt·a-1浓度,%投产时间山东高密市保洁有限公司5727.5江门市化肥总厂双氧水分厂3027.5巴陵分公司双氧水产品部3027.51992中原大化集团公司双氧水分厂2027.5川化集团双氧水厂1427.5上海吴淞化工厂2027.5吉林双欧化工有限公司4027.5广州珠江电化厂4027.5河北省沧州化肥厂双氧水分厂4027.51998广东番禹化工有限公司4027.5上海埃尔夫阿托双氧水有限公司10027.52000广东中诚化工有限公司10027.52001福建第一化工厂4527.52001从近年生产和供求情况看,双氧水的使用领域也在不断扩大,国内双氧水市场需求呈双氧水的生产技术及其在食品行业中的应用上升趋势。据估计,2005年我国双氧水需求量将为46万吨。由于蒽醌法制双氧水技术成熟,设计、设备、材料、工作液等都可以国产化,使得双氧水成