メタ重亜硫酸カリウム (E224) とそのワイン、ビール、ジュースへの使用とは?

メタ重亜硫酸カリウム (PMBS または KMBS) またはピロ亜硫酸カリウムは、二酸化硫黄の誘導体であり、ヨーロッパの食品添加物番号 E224 で、食品の防腐剤、抗酸化剤、安定剤、および漂白剤として使用できます。ワイン、サイダー、ジュース、ビールの醸造に一般的に使用されています。

メタ重亜硫酸カリウムはどのように作られますか?

一般に、メタ重亜硫酸カリウムは、50°C ～ 80°C の温度と 4 ～ 7.5 の pH で、二酸化硫黄と炭酸カリウムを反応させることで生成できます。 ()

以下は、簡単な 3 ステップの製造プロセスです。

水酸化カリウムおよび/または炭酸カリウムの溶液を二酸化硫黄ガスで処理して、亜硫酸カリウムを得る。これが化学反応式です:K2CO3 + SO2 + H2O =K2SO3 + H2CO3

飽和に達するまで、二酸化硫黄を上記の水溶液に入れます。このプロセスでは、亜硫酸カリウムが亜硫酸水素カリウムに変換されます。反応式:K2SO3 + SO2 + H2O =2KHSO3

最後に、反応混合物を冷却し、濾過または遠心分離プロセスを行うことにより、メタ重亜硫酸カリウム (K2S2O5) が生成されます。反応式:2KHSO3 =K2S2O5+H2O

プロパティ

外観

無色または白色の結晶性粉末/粒状。

溶解度

水に可溶 (250 g/L 0°C および 44.9g/100ml 20°C);エタノールに不溶。徐々に硫酸カリウム (K2SO4) に酸化され、空気中に二酸化硫黄 (SO2) ガスを放出します。

水に溶解すると亜硫酸水素塩 (HSO3−) を生成し、水溶液は PH 3.4 ～ 4.5 の酸性 (1% 水溶液) です。

以下は、水との相互作用方程式です:K2S2O5 + H2O –> 2 KHSO3

メタ重亜硫酸カリウムの用途は何ですか?

食品グレードのメタ重亜硫酸カリウムは、食品、特にワイン、ジュース、サイダー、ビール、その他の発酵飲料などの酸性食品で、防腐剤、抗酸化剤、漂白剤として機能します。また、発酵容器やワインボトルの機器消毒剤としても使用できます。水道水中のクロラミン除去剤として使用されることもあります.

メタ重亜硫酸カリウムの仕組み

水を溶解すると SO2 を放出し、SO2 が保存、酸化防止、漂白の役割を果たし、それによって食品の貯蔵寿命を延ばします。

同様の機能を持つ他の亜硫酸塩には、メタ重亜硫酸ナトリウム、二酸化硫黄 (E220)、亜硫酸ナトリウム (E221)、重亜硫酸ナトリウム (E222)、亜硫酸カルシウム (E226)、重亜硫酸カルシウム (E227)、および重亜硫酸カリウム (E228) があります。

その背後にあるメカニズム

二酸化硫黄の硫黄原子の正の原子価は 4 で、最大原子価は 6 です。

これは、二酸化硫黄が酸化剤と反応して硫黄原子の正の原子価を 4 から 6 に増加させる還元剤であることを意味します。

SO2 は複数の機能を持つ食品添加物です。

ワイン

メタ重亜硫酸カリウムは、世界中のワインの製造に使用されています。ワインのラベルに二酸化硫黄という名前の成分があることに気づいたかもしれませんが、他の多くの成分とは異なり、一般的にワインに直接添加されるのではなく、メタ重亜硫酸ナトリウムまたはメタ重亜硫酸カリウムの添加によって生成されます.

SO2 またはその派生物 (亜硫酸塩、メタ重亜硫酸塩、重亜硫酸塩) は、ブドウの収穫、醸造、貯蔵、瓶詰めのプロセスにおいて、保存、殺菌、安定の役割を果たします。

メタ重亜硫酸カリウムは固体で、ワインに加えると二酸化硫黄を放出します。ワイン中の水分と反応するメカニズムは次のとおりです。

二酸化硫黄は主に、遊離状態と結合状態の 2 つの形態でワインに存在します。遊離二酸化硫黄だけが殺菌力と抗酸化力を持っています。

結合した SO2 は、主に HSO3- (重亜硫酸塩) と SO32- (亜硫酸塩) の 2 つの酸ラジカル イオンで構成されます。遊離 SO2 は溶解した SO2 または亜硫酸 (H2SO3) であり、不快な「硫黄」の臭いがします。

ワイン製造における SO2 の目的

ワインが空気に触れている部分は酸化しやすく、腐敗しやすい部分です。したがって、ワイン表面の遊離二酸化硫黄の含有量を増やすことが、ワインの保管を確保するための鍵となります。

1.防腐剤

SO2 は、有害な微生物 (野生酵母、乳酸菌、酢酸菌など) の増殖を抑制し、これらの微生物がワインの品質に影響を与えるのを防ぎます。

2.抗酸化

SO2 はワイン中の酸素、過酸化水素、フリーラジカルを除去するための還元剤として使用できるため、酸化によるワインの老化 (褐色化、アロマの損失、苦味など) を遅らせ、風味と色を保持します。

ワインの他の成分と比較して、SO2 は酸素と反応して硫酸または硫酸塩に酸化される可能性が最も高いため、他の成分の酸化を抑制または遅延させます。

SO2 は、ポリフェノール オキシダーゼとペルオキシダーゼの活性、ビタミン C の損失、メイラード反応も阻害します。

さらに、SO2 はカルボニル化合物と結合して、アセトアルデヒド、ピルビン酸、2-ヒドロキシグルタル酸などのワインの味を改善します。

亜硫酸水素カリウムを加えるタイミング

新鮮なブドウや果物からワインを作る場合、発酵前、発酵終了、保管と熟成、瓶詰めのほぼすべてのプロセスで SO2 が必要になります。

つぶす際に、酵母を入れる前に加えて、ブドウや果実に存在するマストから野生酵母、カビ、バクテリアを破壊します。 SO2は発酵中に失われ、CO2とともに排出されるため、発酵の最後に添加する必要があります。

微生物による腐敗を抑制し、酸素を除去するための貯蔵と瓶詰めの同様の目的.

別の防腐剤であるソルビン酸カリウムは、瓶詰めの直前に添加される場合があります。この成分は、天然酵母を殺すことはできませんが、それ以上の増殖を阻害するため、発酵前または発酵中に使用することはできません.

使用する亜硫酸水素カリウムの量は?

ワインの製造、保管、瓶詰めの際に必要な遊離二酸化硫黄の含有量は、ワインの pH 値と密接に関係しています。

PH 値は、二酸化硫黄の 3 つの形態の比率に影響を与えます。化学収支式は次のとおりです。H2O + SO2⇌H2SO3⇌H+ + HSO3 –

pH の低いワインは、pH の高いワインに比べて SO2 の必要量が少ないことがわかります。

ビール

メタ重亜硫酸カリウムは、遊離酸素を除去し、ビール醸造における野生酵母や細菌の増殖を阻害するためにも使用できますが、一般的には使用されていません.使用される濃度は、ワインの約 5% ～ 10% です。

ジュース

レモン果汁の成分リストにも表示されることがあります。抽出されたレモン果汁には、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、タンニン、糖分、ミネラルなどが豊富に含まれています。

ジュースは、果物自体や製造施設に由来する微生物によって簡単に汚染されます。

圧搾後、ジュースをメタ重亜硫酸カリウムで処理して、ジュースの褐色化を防ぎ（抗酸化剤として作用）、抗菌剤として野生酵母や細菌の増殖を抑制します。

メタ重亜硫酸カリウムは食べても安全ですか?

はい、メタ重亜硫酸カリウムにはほとんど副作用がなく（おそらく二酸化硫黄によるアレルギー）、安全性は当局によって承認されています.

FDA によって化学保存料として使用される場合、一般に安全と認められていますが (GRAS)、肉には使用できません。ビタミンB1の供給源として認識されている食品中。新鮮または生の果物や野菜に。 ()

メタ重亜硫酸カリウム (E224) は、欧州委員会規則 (EU) No 231/2012 に認可された食品添加物として記載されており、「着色料および甘味料以外の添加物」に分類されています ().

その安全性は 2016 年に EFSA によって再評価され、EFSA は、E220-E228 の 1 日あたりの SO2 相当量/kg 体重として表される 0.7 mg の現在のグループ ADI は一時的なものであり、不確実性と制限のために再評価されると結論付けました。データベース。 ()

ワイン、ビール、サイダー、ジュースでの使用以外に、次の食品には最大使用レベル「10～2000 mg/kg」で含まれている可能性があります ():

• 新鮮な、皮をむいた、カットされ細断された、冷凍の、ドライフルーツと野菜
• ジャム、ゼリー、マーマレード
• ドライビスケット

また、酸化防止剤および防腐剤として JECFA によって承認されており ()、許容される 1 日摂取量:ADI「0-0.7 mg/kg 体重」が 1998 年に設定されています。 ()

よくある質問

メタ重亜硫酸ナトリウム vs メタ重亜硫酸カリウム?

後者はナトリウムを添加しないので好ましい。メタ重亜硫酸カリウムの SO2 の理論収率 (%) は 57.6% で、メタ重亜硫酸ナトリウムの割合は 67.4% です。

メタ重亜硫酸ナトリウムの記事で詳細な比較を参照してください。

ビーガンですか?

はい、原材料および製造工程において、動物性物質または動物由来の製品を使用していないビーガンです。

結論

これで、酸化防止剤と防腐剤であるメタ重亜硫酸カリウム（E224）について、次の側面から知識を得ることができました。

• 制作プロセス
• ワイン、ビール、ジュースへの使用
• 安全
• よくある質問

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