食品發(fā)熱包通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量，其原理是利用物質(zhì)間發(fā)生放熱反應(yīng)。目前常見的發(fā)熱原理主要有以下幾種：
1. 生石灰（氧化鈣）與水反應(yīng)：
* 原理： 這是傳統(tǒng)、成本較低的一種發(fā)熱方式。發(fā)熱包的主要成分是生石灰（CaO）。當(dāng)加入水（H?O）時(shí)，發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)：CaO + H?O → Ca(OH)? + 熱量。這個(gè)反應(yīng)是強(qiáng)放熱的，能迅速產(chǎn)生大量高溫蒸汽和熱量。
* 特點(diǎn)： 發(fā)熱速度快、溫度高（可達(dá)100℃以上）。但反應(yīng)劇烈，操作不當(dāng)（如水量控制不好、包裝破損）有燙險(xiǎn)，且生成的熟石灰（Ca(OH)?）是強(qiáng)堿性物質(zhì)，具有腐蝕性，處理不當(dāng)有安全隱患。目前在一些簡(jiǎn)易或低成本的自熱食品中仍有應(yīng)用，但安全性要求高的領(lǐng)域已較少使用。
2. 金屬氧化還原反應(yīng)（如）：
* 原理： 發(fā)熱包中含有金屬粉末（常見的是 Al）和強(qiáng)氧化劑（如 NaOH、氫氧化鈣 Ca(OH)?、或次 NaClO等）。當(dāng)加入水后，水作為電解質(zhì)介質(zhì)，在堿性環(huán)境中被強(qiáng)氧化劑氧化：2Al + 2NaOH + 6H?O → 2NaAl(OH)? + 3H?↑ + 熱量。反應(yīng)同時(shí)產(chǎn)生氫氣和大量熱量。
* 特點(diǎn)： 發(fā)熱速度快，溫度也非常高。但存在明顯缺點(diǎn)：反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生的氫氣，存在安全隱患；使用的強(qiáng)堿具有強(qiáng)腐蝕性；反應(yīng)過于劇烈不易控制。因此，在食品級(jí)自熱包中，這種原理已基本被淘汰，主要用于工業(yè)或領(lǐng)域的一次性加熱裝置。
3. 鐵粉腐蝕（氧化）反應(yīng)：
* 原理： 這是目前主流食品自熱包（如自熱火鍋、自熱米飯）、安全性相對(duì)較高的原理。 發(fā)熱包主要成分包括：還原鐵粉（Fe，提供電子）、活性炭（形成原電池加速反應(yīng)、吸附雜質(zhì)）、氯化鈉（NaCl，作為電解質(zhì)）、蛭石或硅藻土（儲(chǔ)水、保溫、防止反應(yīng)過快）、碳酸鈣或硅酸鈣（調(diào)節(jié)反應(yīng)速度、吸收副產(chǎn)物）以及少量水（有時(shí)預(yù)先加入或由外部加入觸發(fā)）。當(dāng)加入少量水后，電解質(zhì)溶液形成，鐵粉在氧氣（來自空氣）存在下發(fā)生電化學(xué)腐蝕（氧化）反應(yīng)：4Fe + 3O? + 6H?O → 4Fe(OH)? + 熱量。這是一個(gè)相對(duì)溫和、持續(xù)的放熱過程。
* 特點(diǎn)：
* 安全性高： 不產(chǎn)生氣體（氫氣），不產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性堿液（終產(chǎn)物為氫氧化鐵沉淀），反應(yīng)相對(duì)溫和可控。
* 溫度適中持久： 發(fā)熱溫度通常能維持在90-100℃左右，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)（15-30分鐘），足以加熱食物。
* 環(huán)保性好： 反應(yīng)產(chǎn)物主要是鐵銹（氫氧化鐵），無害。
* 易于控制： 通過配方（鐵粉粒度、活性炭比例、電解質(zhì)濃度、緩釋劑含量）和包材設(shè)計(jì)，可以控制發(fā)熱啟動(dòng)時(shí)間、峰值溫度和持續(xù)時(shí)間。
總結(jié)：
食品發(fā)熱包的發(fā)熱原理是利用化學(xué)反應(yīng)放熱。雖然歷存在生石灰反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)等方式，但由于安全性（高溫、腐蝕、產(chǎn)氫氣）和環(huán)保性的考慮，現(xiàn)代食品級(jí)自熱包普遍采用鐵粉氧化腐蝕反應(yīng)作為發(fā)熱原理。這種原理通過精心設(shè)計(jì)的配方（鐵粉、活性炭、鹽、水、緩釋劑）實(shí)現(xiàn)了安全、可控、持久且溫度適宜的發(fā)熱效果，成為當(dāng)前市場(chǎng)的主流選擇。使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵循說明書操作，避免。
