يعتبر ثاني أكسيد الكبريت من أكثر المركبات فعالية ضد الأحياء الدقيقة , كما يلعب دوراً هاماً ضد الأكسدة ويعتبر من أحد أفضل موانع الاسمرار اللاأنزيمي , ولقد بدأ استعمال ثاني أكسيد الكبريت في حفظ الأغذية منذ قرون طويلة , حيث كان قدماء المصريين والرومان يستعملونه عن طريق حرق الكبريت في تطهير أدواتهم المستعملة في صناعة النبيذ .
يتم تداول ثاني أكسيد الكبريت على هيئة سائل تحت ضغط في اسطوانات أو في صورة محلول , كما يتم تداوله في صورة أملاح الكبريتيت وذلك على نطاق واسع , ويتراوح الوزن الجزيئي لثاني أكسيد الكبريت 64.06 حيث يكون على درجة حرارة الغرفة وتحت الضغط العادي عديم اللون ذو رائحة نفاذة وغير قابل للاشتعال الأمر الذي يؤدي إلى سهولة تحويله لسائل , وهذا السائل يغلي على درجة حرارة -10مْ , وتصل كثافة ثاني أكيد الكبريت في الحالة الغازية إلى حوالي ضعف كثافة الهواء , وتبلغ انحلاليته على الدرجة 10مْ نحو 80لتراً⁄ لتر .
يؤدي وجود الماء في المادة الغذائية أو حولها إلى تكوين حمض مع ثاني أكسيد الكبريت إلى إطلاق شوارد الهيدروجين الفعالة ضد الأحياء الدقيقة ذلك
يؤثر ثاني أكسيد الكبريت على الأحياء الدقيقة بطرق مختلفة أهمها :
- يؤثر في نمو الأبواغ البكتيرية ويمنعها من الإنتاش .
- يثبط المراحل الاستقلابية للسكر والتي تحتاج إلى وجود nad .
- التداخل في إرجاع الروابط الكبريتية s−s في البروتين الأنزيمي مما يؤدي إلى إعاقة العمل الأنزيمي الأساسي .
- يتفاعل مع أطراف كربونيل السكريات مانعاً استخدامها كمصدر للطاقة .
ينتمي حمض الكبريتوز وأملاحه إلى المواد الحافظة الفعالة ضد الأحياء الدقيقة حيث تعتبر فعاليته ضد البكتريا أقوى بكثير من فعاليته ضد الخمائر والفطور , حيث أن معظم البكتريا عند درجة حموضة ph 6 يتم تثبيطها باستخدام 50-100 p.p.m من كبريتيت الصوديوم وذلك ضمن التجارب التي تمت ضمن البيئات المغذية , كما تعتبر بكتريا حمض اللبن حساسة جدا تجاه ثاني أكسيد الكبريت , ونظراً لفعالية ثاني أكسيد الكبريت العالية ضد البكتريا فإنه يستخدم عادة بشكل خليط مع مواد حافظة أخرى تؤثر على الفطريات مثل حمض السوربيك أو حمض البنزويك الأمر الذي يؤدي إلى زيادة الفعالية الحافظة لهذه المواد .
مجال استخدامه :
يستخدم ثاني أكسيد الكبريت في معظم منتجات الفاكهة كعامل حفظ مؤقت حيث يتم إضافته إلى المواد الخام أو نصف المصنعة ثم تتم إزالته بعد ذلك خلال عملية التصنيع بطرق مختلفة مثل الحرارة أو التفريغ حيث يحتوي المنتج النهائي على كميات صغيرة جداً من بقايا ثاني أكيد الكبريت .
كما تعمل أملاح الكبريتيت على تثبيط البكتريا التي تتكاثر على اللحم الطازج والمصنع وفي نفس الوقت يحافظ ثاني أكسيد الكبريت على لون الحم لحد ما .
ويمكن استخدام ثاني أكسيد الكبريت بتراكيز مرتفعة لحفظ الجوز ( أقل من 1جرام ⁄ كغ ) والفواكه المجففة ( أقل من 2جرام ⁄ كغ ) .كما يتم استخدام ثاني أكسيد الكبريت في حفظ العديد من الأغذية وبتراكيز مختلفة والتي يمكن أن نوجزها فيما يلي:
- النبيذ بنسبة أقل من 350ملغ ⁄ كغ .
- عجينة الخردل بنسبة أقل من 500ملغ⁄ كغ .
- السيدر بنسبة أقل من 200ملغ ⁄ كغ .
- السكر المبلور بنسبة تتراوح بين 10-100ملغ ⁄ كغ .
ولقد استخدم محلول ثاني أكسيد الكبريت منذ زمن بعيد في الماء كمحلول مطهر للأجهزة والبراميل والأدوات الأخرى المستخدمة في صناعة النبيذ وذلك بتركيز يتراوح بين 1-2% .
ملاحظات عامة :
1- لا يسمح باستخدام ثاني أكسيد الكبريت في معالجة اللحوم في معظم البلدان لأنه يستطيع تثبيت لون اللحم مانعاً بذلك تشكيل الميتميوجلوبين وبالتالي يؤدي
إلى إخفاء مظاهر التحلل والفساد .
2- من أهم عيوب ثاني أكسيد الكبريت أنه يهاجم المعادن المستخدمة في أغلفة الحفظ .
3- يجب عدم استعمال ثاني أكسيد الكبريت في الأغذية الغنية بفيتامين b1 حيث يعمل على تخريب هذا الفيتامين وذلك عن طريق فتح الرابطة بين كل من البيراميدين و الثيازول في الجزيء .
4- من المعروف أن الخمائر المنماة في بيئات خالية من ثاني أكسيد الكبريت تكون حساسة أكثر من تلك المنماة في وسط يحوي على ثاني أكسيد الكبريت .
5- يمكن استخدام ثاني أكسيد الكبريت في حفظ الأغذية بهدف التقليل من الهدم الذي يحدث لفيتامين c .
6- يمتاز ثاني أكسيد الكبريت برائحته النفاذة القوية والتي يمكن ملاحظتها في الأغذية المعاملة به ,لذا يفضل استخدامه في حفظ الأغذية المعدة لإعادة التصنيع .
