Gli assorbenti di ossigeno sono sostanze chimiche in grado di rimuovere efficacemente l'ossigeno dagli ambienti chiusi e sono ampiamente utilizzati nella conservazione degli alimenti, nello stoccaggio di prodotti farmaceutici, nella protezione dei componenti elettronici e nella conservazione di reperti culturali. Il loro principio fondamentale è convertire l'ossigeno presente nell'ambiente in composti stabili attraverso reazioni chimiche, riducendo così la concentrazione di ossigeno e ritardando le reazioni di ossidazione.
Attualmente, i principali metodi di assorbimento dell'ossigeno si basano su sistemi chimici come ferro-, solfito e acido ascorbico. Tra questi, gli assorbenti di ossigeno a base di ferro-sono la scelta più comune ed economicamente-efficace. Il loro principio di funzionamento prevede che la polvere di ferro reagisca con l'ossigeno in un ambiente umido per formare ruggine (Fe₂O₃·nH₂O), consumando così ossigeno. I vantaggi di questo metodo sono l'elevata efficienza di reazione e il basso costo, ma richiede determinate condizioni di umidità e può produrre residui solidi dopo la reazione. Per ottimizzare le prestazioni, i moderni assorbenti a base di ferro- spesso aggiungono componenti ausiliari come cloruro di sodio e carbone attivo per migliorare la velocità di reazione e la capacità di assorbimento dell'ossigeno.
Gli assorbitori di ossigeno a base di solfito-reagiscono con l'ossigeno tramite solfito di sodio (Na₂SO₃) o metabisolfito di sodio (Na₂S₂O₅) per formare solfati. Questo metodo è adatto per ambienti sensibili alla corrosione dei metalli, ma i prodotti della reazione possono influire sulla stabilità di alcuni prodotti. I sistemi di acido ascorbico (vitamina C) utilizzano le loro proprietà riducenti per reagire direttamente con l'ossigeno, rendendoli adatti per l'imballaggio alimentare, soprattutto in ambienti con severi requisiti per i residui chimici.
In termini di tecnologia applicativa, il metodo di incapsulamento degli assorbitori di ossigeno è cruciale. In genere, per incapsulare l'assorbitore viene utilizzato un materiale in pellicola traspirante ma impermeabile (come polietilene o polipropilene), garantendo che l'ossigeno possa entrare mentre l'umidità e i prodotti di reazione non fuoriescono. Inoltre, alcuni prodotti di fascia alta-utilizzano materiali compositi multi-strato per controllare con precisione il tasso di assorbimento dell'ossigeno ed estendere il ciclo di protezione.
Negli ultimi anni, i ricercatori hanno anche sviluppato nuove tecnologie di assorbimento dell’ossigeno basate sulla catalisi enzimatica o fotocatalisi, come il sistema della glucosio ossidasi, che può rimuovere efficacemente l’ossigeno in condizioni blande, ma il suo costo elevato ne ha limitato l’applicazione diffusa. In futuro, con i progressi nella scienza dei materiali, gli assorbitori di ossigeno si svilupperanno verso una maggiore efficienza, rispetto dell’ambiente e controllabilità per soddisfare esigenze industriali e civili più ampie.
