亞硫酸鹽-食品的美容和保鮮劑

亞硫酸鹽~食品的美容和保鮮劑李道敏;趙美萍【摘要】2005年，在我國杭州市對農(nóng)貿(mào)市場及超市的4種面食類、8種干菜或干果類、2種膳用中藥材和4種水發(fā)產(chǎn)品共77件樣品進(jìn)行的亞硫酸鹽殘留量調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，亞硫酸鹽超標(biāo)的樣品占總抽查樣品量的23.4%。藥膳常用的當(dāng)歸、枸杞子中，二氧化硫超標(biāo)率高達(dá)100%。此外，年糕、粉絲、黃花菜、腐竹和無核紅棗中亞硫酸鹽的超標(biāo)率分別為23.8%、7.7%、66.7%、50%、100%?！酒诳Q】《大學(xué)化學(xué)》【年(卷)，期】2009(024)001【總頁數(shù)】4頁(P62-65)【作者】李道敏;趙美萍【作者單位】河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽,471003;北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，北京,100871;北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，北京,100871【正文語種】中文2005年，在我國杭州市對農(nóng)貿(mào)市場及超市的4種面食類、8種干菜或干果類、2種膳用中藥材和4種水發(fā)產(chǎn)品共77件樣品進(jìn)行的亞硫酸鹽殘留量調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，亞硫酸鹽超標(biāo)的樣品占總抽查樣品量的23.4%。藥膳常用的當(dāng)歸、枸杞子中，二氧化硫超標(biāo)率高達(dá)100%。此外，年糕、粉絲、黃花菜、腐竹和無核紅棗中亞硫酸鹽的超標(biāo)率分別為23.8%、7.7%、66.7%、50%、100%。類似的現(xiàn)象在我國其他城市也不斷有發(fā)生和報道?？梢?，亞硫酸鹽殘留的食品安全問題很嚴(yán)重。本文將對這類食品添加劑的性質(zhì)、在食品工業(yè)中的應(yīng)用、殘留超標(biāo)的危害及其檢測方法進(jìn)行論述。硫磺(S)在常溫常壓下是一種淡黃色的固體，有特殊的揮發(fā)性氣味，不溶于水，具有殺菌和殺螨作用，對一些皮膚病有一定的預(yù)防和輔助治療作用。硫磺在熏蒸過程中能與空氣中的氧反應(yīng)生成二氧化硫，可用于食品加工，起脫色和漂白作用，使食品有美好的夕卜觀;同時，還具有防止食品褐變和抗氧化的作用，因此具有保鮮的功能。硫磺、二氧化硫以及其他含硫化合物，包括亞硫酸鹽、低亞硫酸鹽、焦亞硫酸鹽等［1］，如今已成為一大類廣泛使用的食品美容和保鮮劑。自20世紀(jì)80年代起，亞硫酸鹽的食品安全性問題受到人們的關(guān)注［2］。它們對人體呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)功能的影響、對機(jī)體免疫力和遺傳物質(zhì)的破壞作用不斷被揭示出來。嚴(yán)格控制其使用范圍和使用量，確保其殘留量在安全的范圍內(nèi)，是目前食品安全管理工作中迫切需要加強(qiáng)的一個方面。二氧化硫(SO2)又稱亞硫酸酐。在常溫下為無色氣體，有強(qiáng)烈的刺激性和窒息性臭氣，易溶于水和乙醇，溶于水后，一部分與水結(jié)合成為亞硫酸，亞硫酸在加熱時迅速放出SO2。焦亞硫酸鹽(S2O2-5)是白色結(jié)晶，有SO2臭氣，易溶于水，水溶液呈酸性，在空氣中會緩慢氧化生成硫酸鹽，遇酸生成SO2氣體，有很強(qiáng)的還原性。常用的亞硫酸鹽有亞硫酸鈉(Na2SO3)和亞硫酸氫鈉(NaHSO3),亞硫酸鈉為無色或白色結(jié)晶粉末，亞硫酸氫鈉為白色至淡黃色結(jié)晶或粉末，它們都易溶于水，有SO2臭氣，在空氣中緩慢氧化成硫酸鹽。低亞硫酸鈉(Na2S2O4)又稱連二亞硫酸鈉、次硫酸鈉、保險粉等，為白色結(jié)晶粉末，有SO2臭氣，易溶于水，幾乎不溶于乙醇。受潮、受熱或置于空氣中都能使其加速分解，分解時產(chǎn)生SO2和大量熱［1］。亞硫酸鹽在食品中的使用可以追溯到古羅馬時代，當(dāng)時人們用SO2進(jìn)行葡萄汁及制酒器具的消毒。隨著食品工業(yè)的發(fā)展，逐漸應(yīng)用于食品工業(yè)的其他方面［3］。目前亞硫酸鹽是一類在世界范圍內(nèi)廣泛使用的食品添加劑，被用作防腐劑、漂白劑、保色劑、疏松劑和還原劑等，廣泛應(yīng)用于蜜餞、干果、干菜、銀耳、粉絲、餅干、沙糖、冰糖、糖果、葡萄糖、果酒、葡萄酒、竹筍、蘑菇、薯類淀粉、啤酒等食品中。此外還作為穩(wěn)定劑應(yīng)用于某些藥物中［4］。2.1漂白劑二氧化硫是食品工業(yè)中常用的漂白劑。通常認(rèn)為漂白原理是二氧化硫首先轉(zhuǎn)化為亞硫酸氫根，進(jìn)而與食品中的有色物質(zhì)結(jié)合，生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。例如，對花色苷的漂白機(jī)理是亞硫酸氫根對花色苷2-位或4-位的碳親核攻擊生成無色的花色苷-亞硫酸鹽復(fù)合物［5］。但這種加成反應(yīng)是可逆的，復(fù)合物分解后食品又會變色，因此食品中通常殘留一定量的亞硫酸鹽［3］。2.2防止食品褐變食品的褐變分為酶促褐變和非酶促褐變。酶促褐變是酚酶催化酚類物質(zhì)形成醌及其聚合物的結(jié)果，一般發(fā)生在水果、蔬菜等新鮮植物食物中。亞硫酸鹽可以抑制酚酶的活性，如蘋果、馬鈴薯、蘑菇等的褐變，還能防止生蝦生成黑斑。SO2可破壞竹筍等食品表面的細(xì)胞，促進(jìn)干燥，同時會破壞酶的氧化系統(tǒng)，阻止氧化，使竹筍中的單寧物質(zhì)不致被氧化而褐變。亞硫酸鹽用于干制食品中可以控制果蔬褐變和保護(hù)營養(yǎng)素［6］。非酶促褐變主要包括羰氨反應(yīng)、焦糖化和抗壞血酸的自動氧化。亞硫酸鹽與果蔬中糖結(jié)合能力很強(qiáng)，能阻止非酶促褐變。亞硫酸鹽能抑制由氨基與酮或活潑的羰基聚合引起的非酶促褐變，這種褐變主要發(fā)生于乳制品、發(fā)酵釀造制品及淀粉糖漿等食品［6］,亞硫酸鹽可與氧化物質(zhì)結(jié)合，在一定程度上也減弱了抗壞血酸的氧化［7］。2.3抗氧化劑亞硫酸鹽有顯著的抗氧化作用，可與氧化物質(zhì)結(jié)合，抑制氧化酶的活性。對于防止果蔬中維生素C的氧化破壞有較好的效果［4］?？深A(yù)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［7］，能防止食品與藥品在運輸及儲存過程中被氧化，因而作為食品與藥品的添加劑廣泛應(yīng)用于各種食品及藥品的生產(chǎn)過程中［8］。2.4防腐保鮮劑亞硫酸鹽作為防腐劑與亞硫酸鹽可形成H2SO3有關(guān)，H2SO3是強(qiáng)還原劑，能消耗組織中的氧氣，抑制好氣性微生物的活動，也能抑制某些微生物活動所需要酶的活性。在酸性介質(zhì)中，還是十分有效的抗菌劑［4］。亞硫酸鹽還可使超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶活性升高，提高果實的抗氧化能力。SO2還能破壞水解酶的活性，抑制微生物和果蔬自身的水解作用，有利于果蔬的保鮮，提高好果率［3］。另外，在葡萄醪中，二氧化硫可加速色素、單寧、礦物質(zhì)以及有機(jī)酸的溶解，可加強(qiáng)紅葡萄酒釀造過程中的浸漬作用［3］。二氧化硫及亞硫酸鹽還可增酸澄清和調(diào)節(jié)面團(tuán)等［6］。硫磺僅限于干果、干菜、粉絲、蜜餞和食糖的熏蒸［1］。亞硫酸鹽是一種傳統(tǒng)的、常用的食品添加劑。許多國家允許亞硫酸鹽作為食品添加劑使用。但在長期使用的過程中，亞硫酸鹽對人體健康的危害作用也逐漸表現(xiàn)出來。少量攝取時，可在體內(nèi)代謝成硫酸鹽，從尿液排出體外，成人內(nèi)服Na2SO34g可出現(xiàn)中毒癥狀［9］。亞硫酸鹽用量過多可破壞食品中的營養(yǎng)成分，而且還有一定的腐蝕性。人體長期攝入過量二氧化硫及亞硫酸鹽等會破壞維生素B1,影響生長發(fā)育，易患多發(fā)性神經(jīng)炎與骨骼萎縮等。亞硫酸鹽還會引發(fā)支氣管痙攣，如食用過量，可造成呼吸困難、嘔吐等癥狀，有時還會出現(xiàn)過敏現(xiàn)象，可能引發(fā)哮喘，還可引起紅血球、血紅蛋白的減少。長期食用硫磺熏蒸的食品，會造成腸道功能紊亂從而引發(fā)劇烈腹瀉、頭痛、肝臟損害，嚴(yán)重危害人體的消化系統(tǒng)［3］。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)亞硫酸鹽相關(guān)工業(yè)作業(yè)工人肝癌等的發(fā)病率顯著增加［3］。SO2對呼吸系統(tǒng)（如肺）、中樞神經(jīng)系統(tǒng)（如腦）、心血管系統(tǒng)（如心）及生殖系統(tǒng)（如睪丸）均有毒性作用，可造成動物不同組織氧化損傷和細(xì)胞DNA損傷［10］。亞硫酸鹽還是染色體斷裂劑和基因毒性因子，長期低濃度接觸有引起人體細(xì)胞遺傳物質(zhì)損害的潛在危險［11］，而且可能影響機(jī)體的體液免疫功能［10］。因此，世界各國都對食品中的亞硫酸鹽規(guī)定了最大限量。如日本規(guī)定對鹽漬蔬菜、淀粉等食品中的亞硫酸鹽似SO2計）限量為30mg/kg;美國食品與藥物管理局（FDA）規(guī)定，凡食品中含有亞硫酸鹽超過10mg/kg，必須在食品標(biāo)簽上注明該種食品含有亞硫酸鹽;我國國家標(biāo)準(zhǔn)對亞硫酸鹽的使用范圍、最大使用量及殘留量均有明確規(guī)定，按食品不同，殘留量范圍在50~200mg/kg［1］。食品中亞硫酸鹽含量的測定方法很多，有滴定法、比色法、色譜法、熒光法、傳感器法等。滴定法具有測定范圍寬、設(shè)備簡單、操作方便、易于掌握等特點，但靈敏度低，不適用于乙酸等揮發(fā)性有機(jī)酸含量較高的食品，只適用于二氧化硫含量在10mg/L以上的樣品測定［12］。比色法靈敏度高，但操作繁瑣，所用試劑有毒，并且還容易受到一些還原性物質(zhì)的干擾［13］。色譜法靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度均高，結(jié)果令人滿意。頂空氣相色譜法具有簡便、快速、經(jīng)濟(jì)和靈敏度高等優(yōu)點，是一種比較好的分析方法;與碘量法比較，測定結(jié)果非常相近［14］。離子色譜法適用于食品中殘留亞硫酸鹽和天然亞硫酸鹽的測定;與比色法相比，準(zhǔn)確度和靈敏度高，操作簡便、快捷，分離效果好，而且線性范圍廣，對多種樣品都適用［15］。液相色譜法靈敏度高，精度高，操作簡捷，檢測限低，線性范圍寬，結(jié)果令人滿意，具有一定的實用價值［16］?；瘜W(xué)發(fā)光分析法以其靈敏度和選擇性高，線性范圍寬，設(shè)備簡單，操作簡便，分析速度快、準(zhǔn)確，無需空白等［2,12］受到分析工作者普遍關(guān)注。它非常適用于白糖和空氣中二氧化硫的測定［12］。除上述介紹的方法外，還有毛細(xì)管電泳法、電感耦合等離子發(fā)射光譜法、傳感器法［12］、熒光法、電化學(xué)法［2,12］、酶法［2］等，這些方法在測定食品中亞硫酸鹽含量中都取得了較為滿意的結(jié)果?？傊?，亞硫酸鹽是一種具有多功能的食品添加劑，在食品工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。但是，亞硫酸鹽的超限量使用會對人體產(chǎn)生一定的毒性，所以應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督和監(jiān)測工作。在測定時，應(yīng)根據(jù)樣品的特點、方法的適用范圍選擇合適的檢測方法，以保證結(jié)果準(zhǔn)確可靠。在食品工業(yè)中使用時，應(yīng)嚴(yán)格控制其用量，以確保食用安全和人體健康?！鞠嚓P(guān)文獻(xiàn)】［1］林春綿，徐明仙，陶雪文.食品添加劑.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004［2］黎永杰，趙美萍，常文保.食品與發(fā)酵工業(yè)，2004,30(5):99［3］黨衛(wèi)紅，徐啟紅.食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