Kaliummetabisulfit (PMBS eller KMBS) eller kaliumpyrosulfit, är ett derivat av svaveldioxid som kan användas som konserveringsmedel, antioxidant, stabilisator och blekmedel i livsmedel med den europeiska livsmedelstillsatsen E224. Det används ofta vid produktion av vin, cider, juice och ölbryggning.
Hur tillverkas kaliummetabisulfit?
I allmänhet kan kaliummetabisulfit framställas från reaktionen mellan svaveldioxid och kaliumkarbonat vid temperaturer mellan 50°C – 80°C och vid ett pH mellan 4 – 7,5. ()
Följande är de korta tre stegens tillverkningsprocesser:
Behandla lösningen av kaliumhydroxid och/eller kaliumkarbonat med svaveldioxidgaser för att erhålla kaliumsulfit. Här är den kemiska reaktionsekvationen:K2CO3 + SO2 + H2O =K2SO3 + H2CO3
Passera fortfarande svaveldioxid i ovanstående vattenlösning tills mättnad uppnås. I denna process omvandlas kaliumsulfit till kaliumbisulfit. Reaktionsekvation:K2SO3 + SO2 + H2O =2KHSO3
Slutligen framställs kaliummetabisulfit (K2S2O5) genom kylning av reaktionsblandningen och efter filtrering eller centrifugering. Reaktionsekvation:2KHSO3 =K2S2O5+H2O
Egenskaper
| Andra namn | Kaliumdisulfit, Kaliumpentaoxodisulfat |
| CAS-nummer | 16731-55-8 |
| Kemisk formel | K2S2O5 |
| Molekylvikt | 222.33 |
Utseende
Färglöst eller vitt kristallint pulver/granulärt.
Löslighet
Löslig i vatten (250 g/L 0°C och 44,9 g/100 ml 20°C); olöslig i etanol. Oxideras gradvis till kaliumsulfat (K2SO4) och frigör svaveldioxidgas (SO2) i luften.
Den producerar bisulfit (HSO3−) när den löses i vatten och vattenlösningen är sur med PH 3,4-4,5 (1 % vattenlösning).
Följande är interaktionsekvationen med vatten:K2S2O5 + H2O –> 2 KHSO3
Vad är användningen av kaliummetabisulfit?
Kaliummetabisulfit av livsmedelskvalitet fungerar som ett konserveringsmedel, antioxidant och blekmedel i mat, särskilt i sura livsmedel, såsom vin, juice, cider, öl och andra fermenterade drycker. Den kan också användas som utrustningsdesinfektionsmedel för jäsningskärl och vinflaskor. Det används ibland som kloraminborttagning i kranvatten.
Hur fungerar kaliummetabisulfit?
Det frigör SO2 när det lösts upp vatten, och det är SO2 som spelar rollen som konservering, antioxidation och blekning, vilket förlänger livsmedlets hållbarhet.
Andra sulfiter med liknande funktioner är natriummetabisulfit, svaveldioxid (E220), natriumsulfit (E221), natriumbisulfit (E222), kalciumsulfit (E226), kalciumbisulfit (E227) och kaliumbisulfit (E228).
Mekanismen bakom det
Den positiva valensen för svavelatomen i svaveldioxid är 4, medan den maximala valensen är 6.
Det betyder att svaveldioxid är ett reduktionsmedel som kan reagera med oxidationsmedel för att öka svavelatomens positiva valens från 4 till 6.
SO2 är en livsmedelstillsats med flera funktioner.
Vin
Kaliummetabisulfit har använts för tillverkning av vin över hela världen. Du kanske har lagt märke till en ingrediens som heter svaveldioxid på vinetiketten, men skiljer sig från många andra ingredienser, den tillsätts vanligtvis inte direkt till vin, utan produceras genom tillsats av natriummetabisulfit eller kaliummetabisulfit.
SO2 eller dess derivat (sulfit, metabisulfit, bisulfit) spelar en roll för konservering, sterilisering och stabilitet i processerna för druvplockning, bryggning, lagring och buteljering.
Kaliummetabisulfit är ett fast ämne, när det tillsätts till vin frigör det svaveldioxid. Följande är mekanismen den reagerar med vatten i vin.
- K2S2O5 + H2O <===> 2K+ + 2(HSO3)-
- HSO3- + H+ <===> H2O + SO2
Svaveldioxid finns huvudsakligen i två former i vin:fritt tillstånd och kombinerat tillstånd. Endast fri svaveldioxid har bakteriedödande och antioxidant kraft.
Kombinerad SO2 består huvudsakligen av två surradikaljoner:HSO3- (bisulfit) och SO32- (sulfit). Fri SO2 är löst SO2 eller svavelsyrlighet (H2SO3), som har en obehaglig "svavellukt".
Syften med SO2 vid vinframställning
Den del av vinet som kommer i kontakt med luft är mest benägen att oxideras och förstöras. Att öka innehållet av fri svaveldioxid i vinytan är därför nyckeln till att säkerställa lagringen av vin.
1. Konserveringsmedel
SO2 kan hämma tillväxten av skadliga mikroorganismer (t.ex. vildjäst, mjölksyrabakterier, ättiksyrabakterier) och på så sätt förhindra dessa mikroorganismer från att påverka kvaliteten på vin.
2. Antioxidant
SO2 kan användas som ett reduktionsmedel för att avlägsna syre, väteperoxid och fria radikaler i vin, därför bromsar vinets åldrande orsakad av oxidation (t.ex. brunfärgning, aromförlust, bitterhet) och bevarar smaken och färgen.
Jämfört med andra ingredienser i vin är det mest sannolikt att SO2 reagerar med syre och oxideras till svavelsyra eller sulfat, vilket hämmar eller fördröjer oxidationen av andra ingredienser.
SO2 kan också hämma aktiviteten av polyfenoloxidas och peroxidas och vitamin C-förlust, och även Maillard-reaktion.
Dessutom kan SO2 kombineras med karbonylföreningar för att förbättra smaken av vin, såsom acetaldehyd, pyrodruvsyra, 2-hydroxiglutarsyra, etc.
När ska man lägga till kaliumbisulfit?
Om du gör vin av färska druvor eller frukter behövs SO2 i nästan varje process, före jäsning, slutet av jäsningen, under lagring och lagring och tappning.
Vid krossningen tillsätts den innan du lägger jäst, för att förstöra vildjäst, mögel och bakterier från musten som finns på druvor eller frukt. SO2 kommer att gå förlorad under jäsningen, och kommer att släppas ut tillsammans med CO2, så det behövs tillsättas i slutet av jäsningen.
Liknande syften vid lagring och tappning, för att förhindra förstörelse orsakad av mikroorganismer, samt ta bort syre.
Ett annat konserveringsmedel, kaliumsorbat, kan tillsättas strax före buteljering. Denna ingrediens kan inte användas före eller under jäsning, eftersom den kommer att hämma den naturliga jästens förökning, även om den inte kan döda dem.
Hur mycket kaliumbisulfit ska man använda?
Den fria svaveldioxidhalten som krävs vid vintillverkning, lagring och tappning är nära relaterad till vinets pH-värde.
PH-värdet har en inverkan på förhållandet mellan tre former av svaveldioxid, här är formeln för kemisk balans:H2O + SO2⇌H2SO3⇌H+ + HSO3 –
Vi kan lära oss att viner med lågt pH behöver mindre SO2 jämfört med viner med högre pH.
Öl
Kaliummetabisulfit kan också användas för att eliminera fritt syre och för att hämma tillväxten av vilda jästsvampar och bakterier i ölbryggning men används inte ofta. Koncentrationen som används är cirka 5%-10% av den i vin.
Juice
Du kan också se det i ingredienslistorna för citronsaft. Den extraherade citronsaften är rik på citronsyra, äppelsyra, vinsyra, tanniner, socker, mineraler och andra komponenter.
Juice kommer lätt att förorenas av mikroorganismer som kommer från själva frukten och från tillverkningsanläggningen.
Efter pressning, behandla juice med kaliummetabisulfit för att förhindra att juicen blir brun (fungerar som en antioxidant) och som ett antimikrobiellt medel för att hämma tillväxten av vilda jästsvampar och bakterier.
Är kaliummetabisulfit säkert att äta?
Ja, kaliummetabisulfit har nästan inga biverkningar (kanske allergin orsakad av svaveldioxid) och säkerheten har godkänts av myndigheterna.
Det är allmänt erkänt som säkert (GRAS) när det används som ett kemiskt konserveringsmedel av FDA, men kan inte användas i kött. i mat erkänd som en källa till vitamin B1; på färska eller råa frukter och grönsaker. ()
Kaliummetabisulfit (E224) är listad i kommissionens förordning (EU) nr 231/2012 som en godkänd livsmedelstillsats och kategoriserad i " andra tillsatser än färgämnen och sötningsmedel" ().
Dess säkerhet utvärderades på nytt av EFSA 2016 och EFSA drog slutsatsen att den nuvarande grupp ADI på 0,7 mg uttryckt som SO2-ekvivalent/kg kroppsvikt per dag för E220-E228 var tillfällig och skulle omvärderas på grund av osäkerheterna och begränsningarna i databas. ()
Förutom dess användning i vin, öl, cider, juice, kan följande livsmedel innehålla det med de maximala användningsnivåerna "10-2000 mg/kg" ():
- Färska, skalade, skurna och strimlade, frysta, torkade frukter och grönsaker
- Sylt, gelé och mermelader
- Torra kex
Det är också godkänt av JECFA som en antioxidant och konserveringsmedel () med det acceptabla dagliga intaget:ADI "0-0,7 mg/kg kroppsvikt" satt 1998. ()
Vanliga frågor
Natriummetabisulfit kontra kaliummetabisulfit?
Det senare är att föredra eftersom det inte tillsätter natrium. Det teoretiska utbytet av SO2 (%) av kaliummetabisulfit är 57,6%, procentandelen i natriummetabisulfit är 67,4%.
Se den detaljerade jämförelsen i artikeln av natriummetabisulfit.
Är det veganskt?
Ja, det är veganskt som råvara och tillverkningsprocessen utan användning av animaliskt material eller produkter som kommer från animaliskt ursprung.
Slutsats
Nu kanske du har kunskap om antioxidanten och konserveringsmedlet – Kaliummetabisulfit (E224), från följande aspekter:
- Produktionsprocess
- Används i vin, öl, juice
- Säkerhet
- Vanliga frågor
Vilka typer av livsmedelsetiketter har du hittat denna tillsats i? Eller om du har några frågor eller kommentarer om denna tillsats får du gärna meddela mig i kommentarerna.
