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傳統工藝與現代工藝煅燒食品添加劑無水硫酸鈣的差異

1．食品添加劑硫酸鈣簡介

    硫酸鈣又名石膏，按照形成方式可分為天然石膏（硫酸鈣）和化學石膏（硫酸鈣），按照分子式可分為二水硫酸鈣CaS04·2H20、半水硫酸鈣CaS04·1/2H20以及無水硫酸鈣CaS04三種。在《GB1892—2007食品添加劑 硫酸鈣》中規定可以使用的食品添加劑硫酸鈣有二水硫酸鈣和無水硫酸鈣兩種，兩種硫酸鈣都只能由天然硫酸鈣制得。

2．硫酸鈣的使用標準

    在2011年最新發布的《GB2760—2011食品添加劑使用標準》中規定硫酸鈣可以作為穩定劑和凝固劑、增稠劑、酸度調節劑以及不限制最大殘留量的加工助劑使用。

    在《GB2760—2011食品添加劑使用標準》[1]附錄A（食品添加劑的使用規定）中對硫酸鈣有如下規定：

    表一、《GB2760—2011食品添加劑使用標準》對食品添加劑硫酸鈣的使用規定

    硫酸鈣（又名石膏）                   calcium sulfate

    CNS號18.001                         INS號516

    功能 穩定劑和凝固劑、增稠劑、酸度調節劑

    在《GB2760—2011食品添加劑使用標準》附錄C（食品工業用加工助劑使用規定）中也規定了硫酸鈣可作為可在各類食品加工過程中使用，殘留量不需限定的加工助劑。

3．無水硫酸鈣在食品添加劑領域的應用

3.1用于面粉改良劑中

3.1.1改善水的硬度

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3.1.2調節面團的pH值，提供酵母生長環境，提高酶活性。

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3.1.3作為酵母的食料

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3.1.4營養強化劑

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3.2用于海藻膠、卡拉膠等凝膠材料中

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4．無水硫酸鈣的生產方法

    無水硫酸鈣的生產方法也有傳統工藝和現代工藝之分

4.1傳統方法

    傳統方法生產無水硫酸鈣時將天然二水硫酸鈣礦石（生石膏）直接堆放于一定量的煤上面，待煤燃盡后，二水硫酸鈣便脫水變為無水硫酸鈣。然后再進行冷卻、粉磨等后序工藝。

4.2現代工藝

    現代工藝生產無水硫酸鈣時將天然二水硫酸鈣（生石膏）物料經間接煅燒的方式將煤與硫酸鈣物料分離開來，待二水硫酸鈣中的結晶水脫去變為無水硫酸鈣以后，再對物料進行冷卻、粉磨、風選等后序加工。

5．傳統方法與現代工藝煅燒食品添加劑硫酸鈣的檢測結果差異

    經采用Axios advanced X射線熒光光譜儀，按照JY/T 016-1996 波長色散型X射線熒光光譜儀方法通則對傳統方法和現代工藝煅燒的食品添加劑無水硫酸鈣進行全分析檢測對比得出如下結果：

表二、傳統方法與現代工藝煅燒的食品添加劑無水硫酸鈣全分析對比

    注：樣品在45℃條件下干燥2小時進行檢測

    從表中可以很直觀的看出，現代工藝煅燒的食品添加劑無水硫酸鈣各項指標均優于傳統工藝煅燒的無水硫酸鈣。

    同時采用化學滴定方法檢測硫酸鈣時，經傳統方法煅燒的無水硫酸鈣主含量往往達不到《GB19892—2007》中規定的98%。在對兩種方法制得的食品添加劑無水硫酸鈣的10%懸浮液進行PH值測試時，傳統方法生產的食品添加劑無水硫酸鈣的10%懸浮液PH值為7.0—10.4不等。主要是由于煅燒溫度不易掌控，導致部分二水硫酸鈣被過燒為CaO，CaO與水反應生產Ca(OH)2，最終導致檢測時水懸浮液呈堿性。

6．傳統方法與現代工藝煅燒食品添加劑硫酸鈣的品質差異

6.1產品味道帶來的差異

    由于傳統工藝煅燒硫酸鈣時將煤直接與硫酸鈣進行接觸，因此煤燃燒時產生的SO2、H2S等物質會殘留于無水硫酸鈣產品中，最終導致無水硫酸鈣成品中有一種難聞的臭雞蛋味道。有這種味道的食品添加劑無水硫酸鈣添加于食品中將會給食品的味覺帶來致命的缺陷。而現代工藝制得的食品添加劑無水硫酸鈣是無嗅無味的，添加到食品中不會帶來任何味覺上的缺陷。

6.2干燥減量帶來的差異

    傳統工藝將煤與二水硫酸鈣直接接觸進行煅燒，二水硫酸鈣與煤接觸的并不是很充分，最終導致脫水不完全。如果將脫水不完全的硫酸鈣應用到面粉改良劑中，將嚴重影響面粉改良劑的品質。例如應用到速效泡打粉中，有的速效泡打粉是遇水便迅速反應，生產氣體。導致泡打粉部分失效，從而使得泡打粉的添加量加大。

6.3懸浮液PH值帶來的差異

    酵母最適合生長的環境為pH值5-6，如果懸浮液pH值為堿性，那么勢必影響到酵母的生長。

7．如何快速辨別兩種不同方法煅燒的食品添加劑無水硫酸鈣

7.1看白度

    傳統工藝煅燒的無水硫酸鈣不能有效的將雜質從產品中分離出去，而且傳統工藝制備無水硫酸鈣時，往往會選擇品位較低的礦石原料。同時，煤是直接與硫酸鈣產品接觸的，一定程度上會對硫酸鈣產品造成污染。而現代工藝煅燒的無水硫酸鈣產品，選用高品位的礦石原料，煤是不與硫酸鈣產品進行接觸的，這樣就減少了硫酸鈣產品的污染。對比之下，現代工藝煅燒的無水硫酸鈣產品比傳統工藝煅燒的無水硫酸鈣產品白度要好。二者之間的白度有明顯的差異，用肉眼能明顯的分辨出來。

7.2聞氣味

    由于傳統工藝煅燒硫酸鈣時將煤直接與硫酸鈣進行接觸，因此煤燃燒時產生的SO₂、H₂S等物質會殘留于無水硫酸鈣產品中，最終導致無水硫酸鈣成品中有一種難聞的臭雞蛋味道。而現代工藝煅燒的無水硫酸鈣將煤與硫酸鈣產品分離開來，產品中就不存在異味了。兩種產品的味道有明顯的差異，能夠直接聞出來，將兩種產品溶于水后，味道的差異會更加明顯。

參考文獻：

[1] GB2760-2011，食品安全國家標準 食品添加劑使用標準[S]．

[2] 趙豐麗.新型面包改良劑的研制[M].中國農業大學，2002.

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