亚硫酸盐（用作食品清洁和保存的化学物质）

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更新时间：2023-05-23
亚硫酸盐
用作食品清洁和保存的化学物质
亚硫酸钠是亚硫酸盐存在的最常见的形式，是优良的还原剂，用来清除氧。因为对人有危害，必须定期监测锅炉和工艺用水中的亚硫酸盐的浓度，这样就可以避免额外的处理。污水处理厂如果使用二氧化硫来去除剩余的氯，那么就必须检测出水中的亚硫酸盐的含量。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，亚硫酸盐在3类致癌物(对人类致癌性尚未归类 )清单中。
基本信息
中文名
亚硫酸盐
外文名
sulfite
化学式
Na2SO3
应用
食品漂白剂、
防腐剂
类型
含氧酸盐
简介
组成
亚硫酸盐是一种含氧酸盐，分子式为NaSO其酸根为亚硫酸根SO 。其酸酐为二氧化硫SO，在地表水中通常不存在亚硫酸盐。如果亚硫酸盐排放到出水中来源于市政污水，那么它就很容易氧化成硫酸盐。
化学性质
亚硫酸和亚硫酸盐中，硫的氧化数为+1，所以亚硫酸和亚硫酸盐既有氧化性，又有还原性，但它们的还原性是主要的。亚硫酸盐比亚硫酸具有更强的还原性。
碱金属的亚硫酸盐易溶于水，由于水解，溶液显碱性，其他金属的正盐均微溶于水，而所有的酸式亚硫酸盐都易溶于水。亚硫酸盐受热容易分解。如：4NaSO=3NaSO+NaS亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐遇到强酸即分解，放出SO，这也是实验室制取少量SO的一种方法。
亚硫酸盐有很多实际用途，例亚硫酸氢钙大量用于造纸工业，即用它溶解木质制造纸浆，亚硫酸钠和亚硫酸氢钠大量用于染料工业，也用作漂白织物时的去氯剂。另外，农业上使用亚硫酸氢钠作为抑制剂，促使水稻、小麦、油菜、棉花等农作物增产，这是由于NaHSO能抑制植物的光呼吸，从而提高净光合所致。
检测方法
CHEMetrics测量亚硫酸盐时采用滴定碘法，在这种方法中用酸溶液中的碘化物-碘酸盐滴定剂来滴定亚硫酸盐，用淀粉作指示剂。
亚硫酸盐一直被用作食品清洁和保存。亚硫酸盐作为一种抗氧化剂和抗菌剂，广泛地应用在酒类行业中。但是亚硫酸盐能引起过敏反应并导致气喘。所以，FDA和酒类，烟草，轻武器管理局都规定食品和饮料中的亚硫酸盐的浓度如果高于10ppm，那么一定要在商标上进行标注。CHEMetrics测量方法以Ripper法为基础，这种方法在酒类行业已经应用了许多年，已经成为了快速分析亚硫酸盐的标准方法。用碘化物-碘酸盐滴定剂来滴定亚硫酸盐，用淀粉作等当点指示剂。用磷酸来调节样品中的pH值，用能直接读数的滴定池来定量结果。游离亚硫酸盐的测量结果用ppm SO表示。CHEMetrics的测量工具能用于白酒和红酒工业。测量方法能受到以下干扰：葡萄孢属，丹宁酸颜料，抗坏血酸维生素C等。
测定方法
盐酸副玫瑰苯胺比色法
亚硫酸盐测试
亚硫酸盐与四氯汞钠反应生成稳定的络合物，再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用天生紫红色物质，其光彩深浅与亚硫酸盐含量成正比，可比色测定。
亚硫酸盐在酸性条件下加热，蒸出二氧化硫，然后用双氧水溶液吸收并氧化成硫酸，再用标准碱滴定。此法主要用于二氧化硫含量在0.1g/kg以上的食品。
亚硫酸盐 - 美白牙膏被曝含亚硫酸盐。
使用危害
使用
亚硫酸盐是一类很早即在世界范围内广泛使用的食品添加剂，可作为食品漂白剂，防腐剂；可抑制非酶褐变和酶促褐变，防止食品褐变，使水果不至黑变，还能防止鲜虾生成黑斑；在酸性介质中，还是十分有效的抗菌剂。
对于人体在人体内，亚硫酸离子本来就是含硫氨基酸代谢过程中的产物，因而，机体内存在能使其氧化的亚硫酸氧化酶，亚硫酸氧化酶在肝脏中最多，其他各种器官，例如心和肺中也有分布，在细胞线粒体中也存在，是人体必不可少的一种酶。亚硫酸氧化酶不受体外摄入体内的亚硫酸的诱导，这种酶必须含有活性钼，进入机体的亚硫酸盐，经亚硫酸氧化酶催化，与氧结合生成无毒害的SO 。
亚硫酸盐包括 NaSOKSONaHSOCaSOKHSONaSONaSOKHSO等，每种亚硫酸盐的ADI值(以SO计)均为0～0.7mg/kg·bw。另外，硫磺也可作为漂白剂，但只限于熏蒸。实际上，糖浆二次硫熏是制糖工业中的传统工艺，是质量控制的必要控制工艺。按国家标准规定，亚硫酸盐(硫磺)在白糖中的残留量(以SO计)不得超过0.05g/kg。
危害
实验表明，用含NaHSO 0.1%的饲料喂养大白鼠2年，大白鼠发育受到抑制；用含NaSO 0.1%的饲料喂养大白鼠2年，大白鼠出现神经炎，骨髓萎缩等病症。
人一天摄入1g亚硫酸盐时不会明显危害，摄入4～6g可造成胃肠障碍，引起剧烈腹泻。慢性中毒，可引起头疼，肾脏障碍，红血球和血红蛋白减少等症状。另外，由于硫磺中含有铅，砷，铊等，熏蒸时这些有毒物质可进入食物中。下表为几种亚硫酸盐的半数致死量(LD50)或致死量(LD)。
亚硫酸盐进入机体之后极易通过一电子氧化作用形成三氧化硫阴离子自由基(SO )，SO 可与O迅速反应生成超氧阴离子自由基O 。
最近的研究表明，亚硫酸盐可对染色体及DNA造成损伤。亚硫酸氢钠和亚硫酸钠(1:3)生物试液可诱发中国仓鼠肺纤维细胞(CHL)染色体畸变(CA) 频率显著增高，且呈明确的剂量-效应关系。在低浓度下主要诱发染色单体型畸变，在高浓度下既可引起染色单体型畸变，又可引起染色体型畸变。研究还发现，处理细胞时间愈长，引起细胞遗传损伤所需的最低浓度就越低。用其处理CHL细胞24h时，在5mmol/L浓度下才能诱发CA显著增；若处理48h，1mmol/L浓度即可诱发CA显著增加。
同时，当对小鼠进行亚硫酸氢钠和亚硫酸钠(1:3)生物试液腹腔注射之后，发现其海马神经元细胞DNA受到了损伤。当其浓度为 1.000g/kg·bw时，雄性小鼠受损伤的细胞达到了99.33%，细胞DNA迁移长度高达29.13μm，而雌性小鼠海马神经元细胞DNA受损程度达到了95.33%，细胞DNA迁移长度也达到了20.94μm。即使是在较低浓度下(0.125g/kg·bw)，细胞DNA迁移长度也显著增加。
另外，研究指出：亚硫酸氢钠能够引起人血淋巴细胞姊妹染色单体互换(SCE)和微核(MN)率的增加，可使淋巴细胞有丝分裂周期延迟及细胞分裂指数下降，且这些作用有显著的剂量-效应关系。
这些遗传学效应的机制尚不清楚，有待进一步研究，但人们对亚硫酸盐(SO)的危害已有了新的认识。