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亚硫酸盐在食品加工中的作用与应用
所属分类:行业新闻
发布日期:2018-03-19
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早在古罗马时代,就有了在食品加工中使用亚硫酸盐的记载,当时人们只是将其用于制造葡萄汁或是对制酒的器具进行消毒。随着社会的进步,食品加工业的不断发展,亚硫酸盐逐渐被应用到食品加工业的其他方面。早期,亚硫酸盐的定义是模糊的,其分类比较笼统,各类盐也没有正式的名称,直到1948年,亚硫酸盐首次被日本国制定为食品添加剂。目前,亚硫酸盐作为食品添加剂,在世界范围内多个国家广泛使用。亚硫酸盐指的是二氧化...

   早在古罗马时代,就有了在食品加工中使用亚硫酸盐的记载,当时人们只是将其用于制造葡萄汁或是对制酒的器具进行消毒。随着社会的进步,食品加工业的不断发展,亚硫酸盐逐渐被应用到食品加工业的其他方面。早期,亚硫酸盐的定义是模糊的,其分类比较笼统,各类盐也没有正式的名称,直到1948年,亚硫酸盐首次被日本国制定为食品添加剂。目前,亚硫酸盐作为食品添加剂,在世界范围内多个国家广泛使用。亚硫酸盐指的是二氧化硫以及能够产生二氧化硫的无机亚硫酸盐,亚硫酸盐一般包括二氧化硫、硫磺、亚硫酸、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、焦亚硫酸钠以及低亚硫酸盐等。亚硫酸盐不仅具有漂白作用,还具有防腐作用和抗氧化作用等,因其性能特殊,所以在食品加工业中被广泛采用,其中的核心成分是二氧化硫。亚硫酸盐类食品添加剂与其他的添加剂不同,其他的食品添加剂功能单一,而亚硫酸盐类添加剂是多种功能聚为一体,使用时是多种功能共同起作用。

亚硫酸盐在食品加工中的作用

1、防腐保鲜剂

    采摘后的水果或蔬菜其内部组织不是马上停止运动,通常还能够进行正常的新陈代谢,分解组织中的氧,在受伤的部位会存在着大量繁衍的微生物,这些微生物能够分解组织中的营养成分,产生有害物质,进而导致了水果和蔬菜的腐烂。目前,我国作为世界果蔬生产大国,由于加工水平有限,导致每年有25%~30%的水果蔬菜因保存不当,而造成了巨大的损失。因此,如何提高水果、蔬菜的保鲜水平是我国果蔬加工业的当务之急。

    专家研究表明,亚硫酸盐能够对果蔬的腐烂起到良好的抑制作用。采摘后的葡萄用二氧化硫进行熏蒸处理,葡萄的呼吸就会降低,减少了呼吸基质,从而使得氧化酶的活性降低,这样在整个贮藏期内,葡萄的呼吸作用一直处于较低的水平,显然乙烯的释放量也比较少。其作用过程是:当二氧化硫遇水后进行结合反应,生成亚硫酸。该物质的抗氧化性很强,能较好地消耗组织中的氧,使微生物的繁殖、呼吸及发酵等正常的生理过程受到阻碍。亚硫酸盐在此条件下又发生分解反应,反应产生氢离子,氢离子能够水解菌体表面的蛋白和核酸,从而杀死大量的微生物。在葡萄的组织中存在着大量的氧化酶,这种酶破坏营养成分,会使组织的颜色发生变化,而亚硫酸盐分解氧气的作用,恰恰能够抑制这种酶的效果,从而起到了保鲜的作用。

2、抗氧化性和漂白作用

    二氧化硫具有较强的抗氧化性,即具有很好的还原性,它能与食品中的有色物质发生结合反应。在食品加工中,其常被作为食品漂白剂使用。亚硫酸钠之所以具有较强的抗氧化性,是因为亚硫酸钠中,硫的化合价是+4价,具有还原性,可以与氧或氧化剂发生反应,反应生成硫酸盐,因此具有抗氧化作用。亚硫酸钠能够对花青苷色素进行漂白,其漂白的原理是:亚硫酸钠与花青苷分子发生加成反应,导致花青苷分子中的共轭体系受损,迫使产物的色泽消失,从而产生了漂白的效果。当亚硫酸盐与有色物质发生反应后,其生成物的稳定性较弱,容易发生分解,分解后产生的物质因被氧化而失去了作用,会引起食品发生变色。所以在食品加工中常常会残留一定量的亚硫酸盐。

3、亚硫酸盐是防止食品褐变的抑制剂

    首先亚硫酸盐能够抑制酶促褐变。发生酶促褐变需要具备3个条件:酚类底物、多酚氧化酶以及氧气,三者缺一不可。酶促褐变一般在新鲜植物性食物中,如新鲜的水果和蔬菜等。亚硫酸盐能够抑制酚酶的活性,可以与羰基发生加成反应,从而防止了羰基化合物的聚合反应。亚硫酸盐在偏酸性的环境中能够抑制酶促褐变,在食品贮藏的过程中通常是将亚硫酸盐与柠檬酸、抗坏血酸混合使用,可以长时间保持原有物质的色泽。此外,钙离子能够与氨基酸、果胶一起生成不溶性的物质,有利于二氧化硫抑制褐变,因此,该技术已在马铃薯、红薯等多种食品加工业中得到广泛使用。

    亚硫酸盐除了能够抑制酶促褐变以外,还能够抑制非酶褐变。非酶褐变主要有羰氨反应、焦糖化和抗坏血酸的自动氧化。因为亚硫酸盐自身具有较好的还原性,能够与氧化物质结合,可以在一定程度上减弱抗坏血酸的氧化。

    亚硫酸盐除了在上述几个方面的作用以外,还在葡萄酒、啤酒的生产中以及淀粉类食品加工中都起着举足轻重的作用。

亚硫酸盐在食品加工中的危害及限量

1、亚硫酸盐的食品安全性

    亚硫酸盐在食品加工生产中应用的历史悠久,使用范围也在不断的扩展。而早期的研究表明亚硫酸没有危害。随着研究的深入,人们越来越关注到亚硫酸盐的危害性。亚硫酸盐的毒性主要表现在以下几个方面:

    1)如果亚硫酸盐类的食品添加剂使用过量,将会严重破坏食品中的营养物质,降低食品的营养价值。亚硫酸盐能够与氨基酸、蛋白质等物质反应生成双硫键的化合物,它还能与多种维生素结合,特别是与维生素B1发生不可逆的亲核反应,会造成维生素B1发生裂解,裂解为其它产物,维生素B1就此全部被损失掉了。因此,有关部门作了如下规定:亚硫酸盐严禁用于含有维生素B1的食品中。此外,亚硫酸盐还会促使细胞发生变异,诱导不饱和脂肪酸的氧化等危害。

    2)如果人类食用过量的亚硫酸盐,将会出现头痛、恶心、晕眩以及气喘等不良的反应。尤其是患哮喘的病人对亚硫酸盐有特强的反应,因为哮喘者的肺部已经失去了代谢亚硫酸盐的功能。

    3)如果是动物长期吃含有亚硫酸盐的食物,会出现神经发炎、骨髓萎缩等不良的症状,这会对动物的成长带来障碍。经相关人员研究实验发现,如果给大白鼠使用含有1‰的亚硫酸盐的饲料,一两年后,大白鼠将会出现神经炎、骨髓萎缩以及生长发育缓慢等症状。从相关实验获知,二氧化硫可以引起老鼠的肺、大脑、肝脏、脾、肾以及心脏等组织氧化功能的损伤。

2、亚硫酸盐在食品加工中的限量标准       

    由于亚硫酸盐存在着毒性,一些发达国家纷纷制定各种法规、标准来限制亚硫酸盐的使用。我国的食品加工业中,已对糖类、蜜饯、竹笋、蘑菇以及蘑菇罐头等食品加工过程中使用二氧化硫做了相关的限量规定,如表1所示。CAC对冷冻虾中怎样使用以及使用多少二氧化硫也做出了相关的规定。具体的要求是:在速冻小虾、对虾以及龙虾的过程中,亚硫酸盐可以作为保鲜剂加入;其残留限量为:以SO2计,在鲜生产品中,可食部分的含量不大于100 mg/kg,熟产品中的含量不大于30 mg/kg。众所周知,亚硫酸盐对啤酒的酿制起着举足轻重的作用,是啤酒生产必不可缺的环节。主要是亚硫酸盐中的二氧化硫能够延迟啤酒风味的老化和走味,提高啤酒的稳定性。而啤酒中二氧化硫的使用量是最为关键的,太低起不到相应的作用,太高则影响啤酒口感,令人产生不愉快的硫味。针对二氧化硫的残留量,目前,世界许多国家都做了相关的规定。

    随着社会的进步,人民生活水平的提高,人们越来越注重生活质量,对食品的养分和安全性要求也越来越高,加之当前倡导的绿色消费,使得消费者对食品的生产提出了更高的要求。现代的生物技术在食品领域的作用是传统技术不可比拟的,在食品加工业中的重要性越来越明显。21世纪海洋食品逐渐兴起,亚硫酸盐能否在这些食品中使用,以及如何使用,怎样处理残留限量等问题,都是当前我们亟待解决的。因此,如何安全评价亚硫酸盐在水产品中的应用,如何限制亚硫酸盐在水产品中的使用都是当前的重要课题。

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