[科普中国]-还原型杀菌剂

作用机理

在食品贮藏中，常用的还原型杀菌剂主要是亚硫酸及其盐类，它们包括在食品添加剂的漂白剂之中。其杀菌机理是利用亚硫酸的还原性消耗食品中的氧，使好气性微生物缺氧致死。同时，还能阻碍微生物生理活动中酶的活性，从而抑制微生物的生长繁殖。亚硫酸对细菌杀灭作用强，对酵母杀灭作用弱。

亚硫酸属于酸性杀菌剂，其杀菌作用除与药剂浓度、温度和微生物种类等有关以外，pH的影响尤为显著。因为此类杀菌剂的杀菌作用是由未电离的亚硫酸分子来实现的，如果发生电离则丧失杀菌作用。而亚硫酸的电离度与食品pH密切相关，只有食品的pH低于3．5时，亚硫酸分子才不发生电离。因此，在较强的酸性条件下，亚硫酸的杀菌效果最好。

虽然亚硫酸的杀菌作用随着浓度增大和温度升高而增强。但是，因为升温会加速食品质量变化和促使二氧化硫挥发损失，所以在生产实际中多在低温条件下使用还原性杀菌剂。此外，还原型杀菌剂还具有漂白和抗氧化作用，这能够引起某些食品褪色，同时也能阻止食品颜色的褐变。1

种类和特性目前，在国内外食品贮藏中常用的亚硫酸及其盐类有二氧化硫、无水亚硫酸钠、亚硫酸钠、保险粉和焦亚硫酸钠等。2

二氧化硫又称为亚硫酸酐，分子式为SO2，在常温下是一种无色而具有强烈刺激臭味的气体，对人体有害。熔点一76．1℃，沸点一10 ℃。易溶于水与乙醇，0 ℃时的溶解度为22．8%，在水中形成亚硫酸。

在生产实际中多采用硫黄燃烧法产生二氧化硫，此操作称为熏硫。在果蔬制品加工中，熏硫时由于二氧化硫的还原作用，可起到对酶氧化系统的破坏，阻止氧化，使果实中单宁类物质不致氧化而变色。此外，它还可以改变细胞膜的透性，在脱水蔬菜的干制过程中，可明显促进干燥，提高干燥率。另外，二氧化硫在溶于水后形成亚硫酸，对微生物的生长具有强烈的抑制作用。当空气中含二氧化硫浓度超过20 mg/m3时，对眼睛和呼吸道黏膜有强烈刺激，如果含量过高则会使人窒息死亡。因此，在进行熏硫时要注意工人的防护和工作场所的通风。2

无水亚硫酸钠分子式为Na2S03。该杀菌剂为白色粉末或结晶，易溶于水，0 ℃时在水中的溶解度为13．9%，微溶于乙醇，比含结晶水的亚硫酸钠性质稳定，在空气中能缓慢氧化成硫酸盐，而丧失杀菌效果。与酸反应产生二氧化硫，所以需要在酸性条件下使用。2

结晶亚硫酸钠分子式为Na2S03·7H20。该杀菌剂为无色至白色结晶，易溶于水，微溶于乙醇。在水中溶解度，0℃时为32．8%，遇空气中氧则慢慢氧化成硫酸盐，丧失杀菌作用。在酸性条件下使用，产生二氧化硫。2

保险粉保险粉为杀菌剂的商品名称，其学名为低亚硫酸钠或称连二亚硫酸钠，分子式为Na2S2 O4。该杀菌剂为白色粉末状结晶，有二氧化硫浓臭，易溶于水，久置空气中则氧化分解，潮解后能析出硫黄。加热至75～82 ℃以上发生分解，至190℃能爆炸。相对密度约1．3。该物质易溶于水，不溶于乙醇。应用于食品贮藏时，具有强烈的还原性和杀菌作用。2

焦亚硫酸钠又称为偏重亚硫酸钠，分子式为Na2S2O5，相对分子质量为190．10。该杀菌剂为白色结晶或粉末，有二氧化硫浓臭，易溶于水与甘油，微溶于乙醇，常温条件下在水中的溶解度为30%。焦亚硫酸钠与亚硫酸氢钠呈现可逆反应，目前生产的焦亚硫酸钠为前两者的混合物，在空气中吸湿后能缓慢放出二氧化硫，具有强烈的杀菌作用，可在新鲜葡萄、脱水马铃薯、黄花菜、和果脯蜜饯等的防霉保鲜中应用，效果良好。

我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB 2760--2007)对焦亚硫酸钠的使用标准规定：葡萄酒、果酒、蔬菜罐头为0．05 g/kg；食糖类、饼干、为0．1 g/kg；蜜饯为0．35 g/kg。2

注意事项①亚硫酸及其盐类的水溶液在放置过程中容易分解逸散二氧化硫而失效，所以应现用现配。

②在实际应用中，需根据不同食品的杀菌要求和各亚硫酸杀菌剂的有效二氧化硫含量确定杀菌剂用量及溶液浓度，并严格控制食品中的二氧化硫残留量标准，以保证食品的卫生安全性。

③亚硫酸分解或硫黄燃烧产生的二氧化硫是一种对人体有害的气体，具有强烈的刺激性和对金属设备的腐蚀作用，所以在使用时应做好操作人员和库房金属设备的防护管理工作，以确保人身和设备的安全。

④由于使用亚硫酸盐后残存的二氧化硫能引起人体严重的过敏反应，尤其对哮喘病患者，故FAD于1986年禁止在新鲜果蔬中使用这类防腐剂。2