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二氧化硫

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二氧化硫是最常見、最簡單、有刺激性的硫氧化物,化學式SO2,無色氣體,大氣主要污染物之一?;鹕奖l時會噴出該氣體,在許多工業過程中也會產生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃燒時會生成二氧化硫。當二氧化硫溶于水中,會形成亞硫酸。若把亞硫酸進一步在PM2.5存在的條件下氧化,便會迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。這就是對使用這些燃料作為能源的環境效果的擔心的原因之一。

2017年10月27日,世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,二氧化硫在3類致癌物清單中。

物理性質

二氧化硫為無色透明氣體,有刺激性臭味。 溶于水、乙醇和乙醚。

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液態二氧化硫比較穩定,不活潑。氣態二氧化硫加熱到2000℃不分解。不燃燒,與空氣也不組成爆炸性混合物。 [2]??

無機化合物如溴素、三氯化硼、二硫化碳、三氯化磷、磷酰氯、氯化碘以及各種亞硫酰氯化物都可以任何比例與液態二氧化硫混合。堿金屬鹵化物在液態二氧化硫中的溶解度按I->Br->Cl-的次序減小。金屬氧化物、硫化物、硫酸鹽等多數不溶于液態二氧化硫。 [2]??

二氧化硫是一個彎曲的分子,其對稱點群為C2v。硫原子的氧化態為+4,形式電荷為0,被5個電子對包圍著,因此可以描述為超價分子。從分子軌道理論的觀點來看,可以認為這些價電子大部分都參與形成S-O鍵。二氧化硫中的S-O鍵長(143.1 pm)要比一氧化硫中的S-O鍵長(148.1 pm)短,而? 中的O-O鍵長(127.8 pm)則比氧氣? 中的O-O鍵長(120.7 pm)長。二氧化硫的平均鍵能(548 kJ·mol-1)要大于S-O的平均鍵能(524 kJ·mol-1),而? 的平均鍵能(297 kJ·mol-1)則小于O2的平均鍵能(490 kJ·mol-1)。這些證據使化學家得出結論:二氧化硫中的S-O鍵的鍵級至少為2,與臭氧中的O-O鍵不同,臭氧中的O-O鍵的鍵級為1.5。

分子結構與極性:V形分子,極性分子。

pH:2/3的二氧化硫溶于水生成亞硫酸(H2SO3),溶液的pH值變成2或3。

25℃時二氧化硫在空氣中的擴散系數:1.15×10-5(m2/s)。

應用領域

1.用作有機溶劑及冷凍劑,并用于精制各種潤滑油。

2.主要用于生產三氧化硫、硫酸、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽,也用作熏蒸劑、防腐劑、消毒劑、還原劑等。

3.二氧化硫是中國允許使用的還原性漂白劑。對食品有漂白和對植物性食品內的氧化酶有強烈的抑制作用。中國規定可用于葡萄酒和果酒,最大使用量0.25g/kg,殘留量不得超過0.05g/kg。

4.農藥、人造纖維、染料等工業部門。

5.用于生產硫以及作為殺蟲劑、殺菌劑。

風險解析

食品藥品監管部門抽檢發現部分蔬菜、水果制品、白砂糖等二氧化硫含量超標。那么,二氧化硫究竟是什么?如何應用于食品工業中?對人體健康是否有危害?是否可以應用于果蔬制品、白砂糖及相關制品中?國內外對此有哪些相關的法規標準?日前,國家食品藥品監督管理總局發布2016年第14期《食品安全風險解析》,組織有關專家解讀。

一、二氧化硫是國內外允許使用的一種食品添加劑,在食品工業中發揮著護色、防腐、漂白和抗氧化的作用

二氧化硫是國內外允許使用的一種食品添加劑,通常情況下該物質以焦亞硫酸鉀、焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、低亞硫酸鈉等亞硫酸鹽的形式添加于食品中,或采用硫磺熏蒸的方式用于食品處理,發揮護色、防腐、漂白和抗氧化的作用。比如在水果、蔬菜干制,蜜餞、涼果生產,白砂糖加工及鮮食用菌和藻類在貯藏和加工過程中可以防止氧化褐變或微生物污染。利用二氧化硫氣體熏蒸果蔬原料,可抑制原料中氧化酶的活性,使制品色澤明亮美觀。在白砂糖加工中,二氧化硫能與有色物質結合達到漂白的效果。

二、按照標準規定合理使用二氧化硫不會對人體健康造成危害,但長期超限量接觸二氧化硫可能導致人類呼吸系統疾病及多組織損傷

每一個食品添加劑在列入標準之前,均需經過嚴格的風險評估。只要通過風險評估,獲得批準并按照標準規定和相應質量規格要求規范使用就是安全的?!妒称钒踩珖覙藴?食品添加劑使用標準》(GB2760-2014)中允許使用的食品添加劑都是經過安全評估的,在符合標準情況下使用的二氧化硫,不會給消費者的健康帶來損害。

以食糖加工為例,食糖中的二氧化硫殘留主要是由于制糖過程中使用硫磺作為加工助劑產生的二氧化硫用于澄清和脫色,制糖原料及其他加工助劑可能含硫也是導致食糖中存在二氧化硫殘留的原因之一。少量二氧化硫進入體內后最終生成硫酸鹽,可通過正常解毒后由尿液排出體外,不會產生毒性作用。但如果人體過量攝入二氧化硫,則容易產生過敏,可能會引發呼吸困難、腹瀉、嘔吐等癥狀,對腦及其它組織也可能產生不同程度損傷。

三、國際多個國家和地區二氧化硫的使用限量及殘留量均有明確規定

國際上多個國家和地區對二氧化硫的使用均有明確的規定。國際食品法典委員會(CAC)、歐盟、美國、澳大利亞新西蘭、加拿大等國際組織、國家和地區的法規和標準中均允許二氧化硫用于相應食品類別。聯合國糧農組織/世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會(JECFA)對二氧化硫進行了安全性評估,并制定了每日允許攝入量(ADI)為0-0.7mg/kg bw。國際食品法典(CODEX STAN 212-1999)對食糖中的二氧化硫也做了限量要求,白砂糖中二氧化硫殘留量應≤15 mg/kg。

四、我國相關標準和法規明確了可以使用二氧化硫的食品類別及相應的使用限量和殘留量

我國《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》(GB2760-2014)明確規定了二氧化硫作為漂白劑、防腐劑、抗氧化劑用于經表面處理的鮮水果、水果干類、蜜餞涼果、干制蔬菜、腌漬的蔬菜、蔬菜罐頭(僅限竹筍、酸菜)、干制的食用菌和藻類、食用菌和藻類罐頭(僅限蘑菇罐頭)、腐竹類(包括腐竹、油皮等)、堅果與籽類罐頭、可可制品、巧克力和巧克力制品(包括代可可脂巧克力及制品)以及糖果、生濕面制品(如面條、餃子皮、餛飩皮、燒麥皮)(僅限拉面)、食用淀粉、冷凍米面制品(僅限風味派)、餅干、食糖、淀粉糖(果糖,葡萄糖、飴糖、部分轉化糖等)、調味糖漿、半固體復合調味料、果蔬(漿)、果蔬汁(漿)類飲料、甜型葡萄酒及果酒、啤酒和麥芽飲料。

同時,為了保證其安全使用,參考聯合國糧農組織/世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會(JECFA),我國原衛生部2011年第6號公告指定了食品添加劑二氧化硫的質量規格要求。另外,按照《食品安全國家標準 預包裝食品標識通則》(GB7718)的規定,只要在食品中使用了二氧化硫就必須在食品標簽上進行標識。

因此,專家建議:一是食品生產企業要嚴格遵守相關標準法規。相關食品生產企業應嚴格遵守GB2760的要求,在達到預期效果的前提下盡可能降低二氧化硫在食品中的使用量,不可超范圍、超限量使用,更不可違規添加。積極通過革新工藝,采用新技術,從技術、工藝上控制褐變、有害微生物的污染和繁殖,減少含硫食品添加劑的使用量。如果在食品中添加了二氧化硫,生產企業應按照GB7718的規定進行規范標識。二是監管部門需進一步加強對食品添加劑使用的監管。建議相關監管部門進一步加強對食品添加劑使用標準等相關規定的宣傳力度,同時加大監管力度,對于超限量、超范圍使用二氧化硫的企業應給予嚴厲處罰。三是消費者應樹立正確的消費觀,認真研讀食品標簽。消費者要以正確心態選購食品,避免過度追求食品的外觀,如色澤過分鮮亮的黃花菜、雪白的銀耳等。此外,食品標簽體現了該食品的名稱、配料、食品添加劑等信息,按照GB7718的規定,生產企業如果在食品中添加了二氧化硫就應該在食品標簽上標識。消費者在選擇食品之前,可以通過研讀食品標簽辨認該食品中是否添加了二氧化硫。


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