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亚硫酸盐的应用

发布日期:2020/10/26 11:48:35

概述[1]

亚硫酸盐是亚硫酸H2SO3的盐类。有正盐和酸式盐两类,一般指正盐。除碱金属和铵的亚硫酸盐易溶于水外,其余都不溶于水。亚硫酸盐很容易被空气氧化成硫酸盐,因此,在与空气接触的亚硫酸盐或其溶液中,总会含有硫酸盐。亚硫酸盐具有相当强的还原性,它还可和很多有色有机物发生加成反应,生成无色化合物,因此常用作印染工业的还原剂、照相显影液或定影液的保护剂,以及羊毛或蚕丝织物的漂白剂和有机化合物的加成剂。

应用[2-3]

亚硫酸盐具有相当强的还原性,还可和很多有色有机物发生加成反应,生成无色化合物,常用做印染工业的还原剂、照相显影液或定影液的保护剂,以及羊毛或蚕丝织物的漂白剂和有机化合物的加成剂。

1. 防止食品褐变的抑制剂

1)抑制酶促褐变:酶促褐变一般发生在水果、蔬菜等新鲜植物性食物中,它的发生需要三个条件:适当的多酚类底物、酚氧化酶和氧,三者中缺少任何一个,酶促褐变都不会发生。亚硫酸盐可以抑制酚酶的活性;能把醌类物质还原成酚;与羰基加成而防止羰基化合物的聚合作用。亚硫酸盐抑制酶促褐变时需偏酸性环境,因此,在食品加工贮藏过程中应用亚硫酸盐进行护色处理时常把它与柠檬酸和抗坏血酸合用,以达到长期保持原料原有色泽的目的。另外,钙离子可同氨基酸和果胶结合生成不溶性化合物,有助于二氧化硫抑制褐变的作用,因此,在马铃薯和红薯等多种食品加工中已经得到应用。

2. 防腐保鲜剂:果蔬采后其组织仍进行正常的新陈代谢,分解组织中的氧,同时受伤组织部位微生物大量繁衍,分解组织中的营养成分,产生有害物质,导致果蔬腐烂。

3. 漂白剂:二氧化硫具有还原性,能与食品中含有的有色物质结合,常作为漂白剂应用在食品生产中。亚硫酸盐与有色物质生成的化合物不稳定,容易分解,分解产生的SO32-因氧化而失效,导致食品又发生变色。所以在食品加工中通常残留一定的亚硫酸盐。

4. 在其他方面的作用

1)在葡萄酒生产中的作用二氧化硫在葡萄酒的酿制过程中起着举足轻重的作用,是葡萄酒酿造不可缺少的添加剂。它是亚硫酸盐多种功能的综合利用,在葡萄酒的酿制过程中起到了其它物质不可替代的作用。主要是:(1)杀菌作用,二氧化硫是一种杀菌剂,浓度一定时,可杀死各种微生物。未离解状态(SO2·H2O)是最有效的抑菌剂,HSO3ˉ处于游离状态时也能有效抑菌。(2)澄清作用,二氧化硫能抑制发酵微生物的活动,推迟发酵开始的时间,从而有利于发酵基质中悬浮物的沉淀,这一点在白葡萄酒及淡红葡萄酒的酿造中尤其具有重要意义。(3)抗氧化作用,二氧化硫可以预防葡萄酒氧化,能有效防止葡萄汁、酒中某些香味成分的氧化。

2)在啤酒生产中的作用:啤酒中的亚硫酸盐主要来自以下几个方面:酵母的新陈代谢、亚硫酸盐的添加,或作为澄清剂及活化剂的一种成分。它的主要作用是:(1)作为抗氧化剂,它对于维持啤酒的新鲜风味非常重要。(2)掩盖老化风味。二氧化硫可与啤酒中的老化羰基化合物进行可逆反应,形成羰基磺酸盐。这种物质是非挥发性的,它的风味阈值比游离的羰基化合物高。(3)抑菌性。亚硫酸盐的杀菌一般有如下顺序:革兰氏阴性菌>霉菌>酵母。

3)在淀粉类食品加工中的作用:在淀粉类食品的加工过程中,亚硫酸盐可起到调节面团粘性的作用。在饼干的生产过程中,面团调制是关键。淀粉含有含硫氨基酸,面团调制时,这些含硫氨基酸间依靠二硫键相互连接,使不同蛋白质分子间相互结合形成网络,面团的粘度提高,面筋大量形成,不利于下一步操作。此时,添加的亚硫酸盐可以切断分子间的二硫键,使面团容易调制且成型性好。

食品安全性与限量[3]

1. 亚硫酸盐的食品安全性

食品工业中应用亚硫酸盐历史悠久,其使用也日益广泛。早期的资料研究显示亚硫酸盐是无害的。然而,随着研究的逐步深入,亚硫酸盐的毒性日益受到人们的关注。(1)大量使用亚硫酸盐类食品添加剂会破坏食品的营养素。亚硫酸盐能与氨基酸、蛋白质等反应生成双硫键化合物;能与多种维生素如B1、B12、C、K结合,特别是与B1的反应为不可逆亲核反应,结果使维生素B1裂解为其它产物而损失,由此,FDA规定亚硫酸盐不得用于作为维生素B1源的食品;亚硫酸盐能够使细胞产生变异;亚硫酸盐会诱导不饱和脂肪酸的氧化。(2)人类食用过量的亚硫酸盐会导致头痛、恶心、晕眩、气喘等过敏反应。哮喘者对亚硫酸盐更是格外敏感,因其肺部不具有代谢亚硫酸盐的能力。(3)动物长期食用含亚硫酸盐的饲料会出现神经炎、骨髓萎缩等症状并对成长有障碍。人们研究发现,大白鼠经1~2年服用含0.1%的亚硫酸盐饲料后,出现神经炎、骨髓萎缩症状,生长发育缓慢。二氧化硫的吸入可引起小鼠肺、脑、肝、心、脾、肾六种组织及生殖系统的氧化损伤作用。

2. 亚硫酸盐的限量标准

鉴于亚硫酸盐的毒性,英美等发达国家纷纷出台各种法规标准来限制亚硫酸盐的使用。我国已经对糖类、蜜饯、竹笋、蘑菇及蘑菇罐头等食品中使用二氧化硫做出了限量规定,见表:

CAC对冷冻虾中使用二氧化硫做出了限量规定。要求是:在速冻小虾或对虾、速冻龙虾中,亚硫酸盐可以作为保鲜剂加入,残留限量分别为:以SO2计,在生品可食性部分≤100mg/kg,熟产品的可食性部分≤30mg/kg。鉴于亚硫酸盐在啤酒中的使用,世界上许多国家对啤酒中的二氧化硫残留限量也做出了规定。

主要参考资料

[1] 中国成人教育百科全书·化学·化工

[2] 中国中学教学百科全书·化学卷

[3] 亚硫酸盐在食品加工中的作用及其应用

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