食品添加剂食品工业用加工助剂

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1、产品的通用名称、功能分类、用量和使用范围一）、通用名称：通用名称：植物活性炭（稻壳活性炭）英文名称：Vegetable activated carbon （Rice husk activated carbon）二）、功能分类：食品加工助剂三）、用量和适用范围：用量：按生产所需适量使用拟使用范围：油脂加工工艺三 证明技术上确有必要和使用效果的资料或者文件（一）、植物活性炭（稻壳活性炭）用作油脂加工助剂的必要性1、油脂脱色的必要性脱色是油脂加工过程中的一个重要环节，在工艺应用初期，这个环节主要 是为了降低油脂中的色素，使油脂更为澄清、美观。主要的脱色方法是利用具 有吸附能力的加工助剂，如活性白土、

2、凹凸棒粘土和活性炭等。随着研究的深 入发现，这些吸附剂在吸附油脂色素的同时，也可以吸附油脂中可能存在的苯 并芘、黄曲霉素和过氧化物等食品安全危害因素。而不同的吸附剂，在吸附各 类色素和危害物质的效能上有着各自不同的特性。2、植物活性炭（稻壳活性炭）脱色作用机理2.1 稻壳作为一种天然粮食作物的组成部分,含有 80%的碳及 20%的硅，其本身 具有多孔结构。在适当的温度及时间控制下燃烧可以消耗掉稻壳中 90%的碳成 分，保留其本身的多孔结构，使得燃烧产物稻壳灰具有多孔、非晶态的结构， 具有很好的吸附、渗透及过滤效果。以稻壳灰为原料生产加工出来的活性炭具 有更优良的吸附性能。稻壳灰及植物活性炭（稻

3、壳活性炭）的显微镜下的形态比较见图 1。稻壳灰植物活性炭（稻壳活性炭）图 1 稻壳灰与植物活性炭（稻壳活性炭）显微形态比较2.2 稻壳灰与氢氧化钠反应，大部分硅转化为可溶性硅酸盐，剩余的炭和与炭结 合紧密的硅形成多孔的炭硅骨架，且骨架表面被碱性基团侵蚀而产生活性的羟 基，从而赋予该炭硅骨架颗粒以较强的吸附活性，特别是对于亲羟基的物质， 如类胡萝卜素、重金属等。后续的酸化操作，将附着在炭硅骨架上的游离硅酸 根进行缩合反应，形成多孔的水合二氧化硅；该部分硅与硅系列油脂脱色助剂（活性白土、特种硅酸盐等）相似 , 同样具备较强的吸附活性；同时，酸化操 作将附着在活化的炭硅骨架上的杂质粒子除去，使得羟基

4、活性基团游离出来。2.3 植物活性炭（稻壳活性炭）的吸附活性来源于两个成分：强碱活化的炭及酸 化处理的活性硅。两者的活性吸附基团以羟基为主，吸附容量取决于碱溶操作 及酸化处理时产生的颗粒孔隙率及表面活性。所以，稻壳活性炭实际是一种碳 硅多效吸附剂，吸附效果优于单一吸附剂。（二）、植物活性炭（稻壳活性炭）的吸附作用及优越性1. 稻壳活性炭吸附色素能力优于木质活性炭目前国内活性炭行业大体有两个分类：一是煤质活性炭，是以无烟煤、烟 煤、褐煤、泥煤为原料生产的，二是植物活性炭，是以木屑、椰壳或果壳等木 质材料为原料生产的，食品加工使用的主要为木质活性炭。与木质活性炭相比， 稻壳活性炭主要是二氧化硅含量

5、较高，通过不同二氧化硅含量的稻壳活性炭与 市售木质活性炭对菜籽油的脱色实验表明，各不同二氧化硅含量的稻壳活性炭 的脱色效果要优于市售木质活性炭。本实验选取了二氧化硅含量分别为 20%、30%、40%的稻壳活性炭与市售 木质活性炭进行脱色率检测，考察不同二氧化硅含量稻壳活性炭与市售木质活 性炭的脱色性能。实验条件是：60C时加入活性炭样品，105110C之间保持 30min。脱色结束后趁热过滤油样，于520 nm波长处测定吸光度，同时测定未 脱色前的油品的吸光度。实验结果见下表 1：表 1 不同二氧化硅含量稻壳活性炭与市售木质活性炭脱色性能比较加工助剂20%二氧化硅含量稻壳活性炭30% 二氧化硅

6、含量稻壳活性炭40% 二氧化硅含量稻壳活性炭市售木质活性炭脱色率，%90.089.186.985.72. 稻壳活性炭吸附黄曲霉毒素能力优于木质活性炭随着油脂加工研究的深入，发现吸附剂在吸附油脂色素的同时也可以降低 油脂中食品安全风险物质的含量，如黄曲霉毒素、苯并芘等。选取稻壳活性炭和市售活性炭进行吸附黄曲霉毒素的实验。实验用油为花 生油，主要实验方法是：油品加热至60 C时加入吸附剂样品，105110C之间搅拌保持30min。脱色结束后趁热过滤油样，收集油样检测黄曲霉毒素含量。黄曲霉毒素检测方法： GB/T 5009.23-2006 食品中黄曲霉毒素 B1、B2、G1G2的测定进行检测。实验结

7、果见下表2：表2稻壳活性炭与市售木质活性炭吸附黄曲霉毒素的效果，单位（yg/kg）检测项目初始值稻壳活性炭处理后市售木质活性炭处理后黄曲霉毒素B1残留量8.812.034.20黄曲霉毒素总量残留量10.362.334.94从上表可以看出，稻壳活性炭与木质活性炭均有很好的吸附黄曲霉毒素的能力，且稻壳活性炭与木质活性炭相比，具有更好的吸附黄曲霉毒素的效果。3. 活性炭吸附苯并芘能力优于活性白土和凹凸棒粘土通过在油脂中外源添加苯并芘，对比活性炭、活性白土和凹凸棒粘土等不同吸附剂吸附苯并芘的能力。实验表明，稻壳活性炭和市售木质活性炭与活性白土和凹凸棒粘土相比，有更好的吸附苯并芘能力，且稻壳活性炭最好。

8、如表3：表3各吸附剂对苯并芘吸附效果的比较，单位（yg/kg）加工助剂稻壳活性炭市售木质活性炭活性白土凹凸棒粘土苯并芘残留量（初始含量18.20）1.071.636.6916.104. 稻壳活性炭与活性白土/凹凸棒粘土混合使用有效脱除色素及苯并芘结合上述实验的结果及生产中的经验，我们将稻壳活性炭与市售木质活性 炭分别与活性白土/凹凸棒粘土按照相同比例混合进行脱色率和吸附苯并芘的 实验，实验结果见下表 4：表 4 稻壳活性炭与市售木质活性炭与活性白土/凹凸棒粘土混合进行脱色率和吸附苯并芘的比较实验检测项目活性白土活性白土+稻壳活性炭活性白土+市售木质活性炭凹凸棒粘土凹凸粘棒 土+稻壳 活性炭凹凸

9、粘棒土+市售木质活性炭脱色率，%94.493.590.886.088.383.6苯并芘残留量（初始 含量 18.20），yg/kg6.690.921.0916.101.452.28由上表可以看出，活性白土和凹凸棒粘土在添加稻壳活性炭和市售木质活性炭后，吸附苯并芘的效果增强；活性白土添加稻壳活性炭后，脱色效果与单独 使用活性白土相当，添加市售木质活性炭后脱色率降低；凹凸棒粘土添加稻壳 活性炭后脱色效果增强，添加市售木质活性炭后脱色率降低。5、国内文献资料中对植物活性炭（稻壳活性炭）脱色性能的研究5.1 论文由稻壳灰制备活性炭的工艺及应用研究 中对植物活性炭（稻壳活 性炭）制备及应用性能进行了研究

10、，实验结果表明植物活性炭（稻壳活性炭） 不仅比木质活性炭具有更好的脱色效果，而且对油脂中的游离脂肪酸也具有很 好的吸附作用。（附件 1 由稻壳灰制备活性炭的工艺及应用研究 ） 论文主要试验结果节选52.6活性炭产品的应用研盖2.1袖脂脱色采用对比的万法:分别用市售脫色沽性規与稻壳 活性炭实验产品进行脱鱼效呆的比较.以此检验稻壳 活性炭产品是否可用于袖脂脱色山山图6可见当添加活性煤量任aig时测余 色索降低的百分率是最大的丛脫色效杲看实验所 得样品的效果略优市售活性拱，这恚明由稻壳庆制 备的活性炭用于油脂脱程的,完全可以替代r前使用 的木质粉末活性炭其用量还可以适当减少具有良 好的应用前景取-市

11、料洁性黑0/2话性嶷刑鼻诡PHti油TL廣赃銅人已和色宸旳败果2.6 2吸附油月旨中游离脂肪酸（FFA审-B約务亠理護活性按利圏了池和裁吸附汕脂FF直的效果5.2、论文稻壳灰制取大豆油精炼中脱色剂的研究中探讨了不同的碱液浓度 硫酸浓度、活化时间等因素对脱色剂稻壳活性炭的脱色能力的影响，并对其 脱色性能做了研究，实验结果表明植物活性炭（稻壳活性炭）较活性白土具有 更好的脱色效果。（附件 2 稻壳灰制取大豆油精炼中脱色剂的研究 ） 论文主要试验结果节选由图7可以看出、在相同添加量下，本产品处理的油脂吸光度远小干活性白土的，说明本产品脱色效果要优于活性白土。驚0 375 400 425 450 47

12、5 500 525 期0注丘（Dm ）图了吸光度的比轶6、植物活性炭（稻壳活性炭）充分利用资源、低碳环保经济随着现代工业的发展，活性炭在净化、吸附等工业技术上得到越来越多的 应用。传统的活性炭的生产需要消耗大量煤、木材和椰壳等原料资源，随着资 源的不断减少环保意识的不断增强，传统的活性炭不论生产原料还是生产工艺 都将面临严重的挑战。植物活性炭（稻壳活性炭）是利用可再生的资源，将原 本难以处置的天然作物充分利用，既缓解了活性炭原料不足的矛盾，同时解决 了多年以来稻壳处理的难题，是发展水稻循环经济，实现低碳环保新产品，是 我司按照国家的十二五规划所做的金龙鱼大米产业链创新技术成果，获得了中 国粮油

13、学会科学技术奖一等奖。（三）、结论植物活性炭（稻壳活性炭）可弥补活性白土/凹凸棒粘土在吸附苯并芘上的 缺陷，脱色效果基本相当；且有其他文献显示，植物活性炭（稻壳活性炭）在 不同的油脂中应用时，脱色效果更好。稻壳活性炭与木质活性炭相比脱色和脱 除黄曲霉毒素效果更佳。稻壳活性炭与活性白土/凹凸棒粘土混合使用可达到良 好的脱色、脱苯并芘效果，并有环境及成本优势。有作为油脂加工工艺加工助 剂的使用必要性。四 质量规格要求、生产使用工艺和检验方法，食品中该添加剂的检验方法等相关情况说明（一）、拟定食品添加剂 植物活性炭（稻壳活性炭）产品标准及编 制说明：1 范围本标准适用于以稻壳为原料，经炭化后碱溶酸化

14、加工而成的食品添加剂植 物活性炭（稻壳活性炭）。2 技术要求2.1感官要求：应符合表 1 的规定。表 1 感官要求项目要求检验方法色泽黑色取适里试样置于50mL烧杯中，在 自然光下观察色泽和组织状态。状态粉末2.2理化指标：应符合表 2 的规定。表 2 理化指标项目指标检验方法pH值5-9GB/T 12496.7油脱色率，%三60附录A中A.4氰化物试验（以干基计）通过试验GB/T 12496.14咼级方香烃（以干基计）通过试验附录A中A.5砷（As）（以干基计）/（mg/kg）W3GB/T5009.11 或GB/T5009.76铅（Pb）（以干基计）/（mg/kg）W10GB 5009.12

15、 或GB/T5009.75附录 A检验方法A.1 警示本试验方法中使用的部分试剂具有腐蚀性，操作者须小心谨慎。如溅到皮 肤上应立即用水冲洗，严重者应立即治疗。使用易燃品时，严禁使用明火加热。A.2 一般规定本标准所用试剂和水，在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T 66822008中规定的三级水。试验中所用标准滴定溶液、杂质标准溶液、制剂及 制品，在没有注明其他要求时，均按GB/T 601、GB/T 602、GB/T 603之规定制备。A.3 鉴别A.3.1 试剂和材料A.3.1.1 盐酸溶液：质量分数为5。A.3.1.2 碘溶液；在100 mL水中溶解14 g碘和36 g碘化钾，力口 3滴盐酸，用水稀释至1000 mL， 摇匀。A.3.2 鉴别步骤称取3.00 g试样，精确至0.01 g,置于盛有10 mL