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。
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