Наилучшим с практической стороны антисептиком считается диоксид серы (Е220), хотя он не удовлетворяет большинству предъявляемых к антисептикам требований.
Ингибирующее действие диоксида серы (SO2) на микроорганизмы обусловлено, по-видимому, его реакцией с альдо- и кетогруппами моносахаридов, вследствие чего микроорганизмы лишаются возможности их использовать, а также влиянием на SH-группы, содержащиеся в протеинах ферментов микроорганизмов.
Диоксид серы и его производные (сульфит натрия Е221, гидросульфит натрия Е222, бисульфит калия Е228 и др.) более токсичны для плесеней и бактерий (особенно уксуснокислых и молочнокислых), чем для дрожжей.
Консервирующее действие усиливается в кислой среде, так как при понижении рН резко возрастает доля недиссоциированной свободной формы сернистой кислоты, которая отвечает за антисептический эффект. Диоксид серы в слабокислых растворах быстрее связывается глюкозой и другими химическими компонентами плодово-ягодного сырья и сильнее инактивируется, чем в кислых. Поэтому сульфитируют только плоды и ягоды, имеющие кислый клеточный сок.
Консервирующая концентрация SO2 - от 0,15 до 0,20 %, но в этой концентрации он ядовит для человека и придает продукту неприятный запах и привкус. Диоксид серы преждевременно выводит из строя насосы для перекачки сульфитированных продуктов, вызывает коррозию металлической аппаратуры. Оборудование, тара и инвентарь должны быть изготовлены из некорродирующих материалов - алюминия, полимеров, стекла и др.
Диоксид серы - удушливый газ, поэтому проводить обработку требуется на открытых площадках или в противогазах, соблюдая требования техники безопасности.
Преимуществом этого антисептика является возможность почти полного удаления его из продукта перед употреблением продукта в пищу.
При нормальных условиях SO2 - газ, не слишком хорошо растворимый в водной среде (5-7 % при комнатной температуре). При нагревании сульфитированного продукта SO2 улетучивается (идет десульфитация). Поэтому в консервном производстве он применяется для сохранения фруктовых полуфабрикатов и заготовок, которые впоследствии используют для варки из них джема, повидла и других после десульфитации. Допустимая концентрация сернистого ангидрида в готовом повидле - до 0,01 %. Для сушеных фруктов и овощей нормативное содержание диоксида серы зависит от вида продукции и составляет 150-1000 мг/кг. Сульфитированные полуфабрикаты не используют в детском и диетическом питании, в производстве напитков.
Диоксид серы влияет на растительную ткань: вызывает нарушение тургора, способствует размягчению ткани, вступает во взаимодействие не только с сахарами, но и с красящими веществами, вызывая обесцвечивание; SO2 ингибирует и некоторые ферменты - в частности, те, которые вызывают побурение плодов и овощей. Вместе с тем его редуцирующие свойства способствуют сохранению витамина С.
Сульфитация может проводиться «сухим» и «мокрым» способами.
При сухой сульфитации серу сжигают в закрытых помещениях, где размещены окуриваемые плоды, из расчета 2 кг на 1т продукта, хранят без проветривания при температуре не выше 10 °С. Возможна подача газа непосредственно из баллона.
При мокрой сульфитации в продукт вводится раствор сернистой кислоты или ее производных. С этой целью предварительно готовят (5-6) %-ный рабочий раствор, чаще всего используя газообразный S02. Количество газа, необходимое для растворения, рассчитывают заранее и контролируют, взвешивая баллон с SO2 в момент подачи газа в раствор. Скорость растворения газа зависит от температуры раствора. Чем она ниже, тем лучше проходит растворение. Готовить рабочий водный раствор сернистого ангидрида рекомендуется при температуре 15-20 °С, в этом случае растворимость диоксида серы составляет 3-7 %. Фактическую концентрацию сернистого ангидрида в воде контролируют по относительной плотности раствора. Так, при концентрации сернистого ангидрида 5 % плотность раствора составляет 1,0275, а при концентрации 6 % - 1,0328. Рабочий раствор готовят в день сульфитации продукции, так как газ обладает сильной летучестью.
Технологические инструкции нормируют количество сернистого ангидрида, обеспечивающее сохранность, в зависимости от вида сырья:
- для пюре из яблок, слив и алычи - 0,10-0,18 % к массе продукта;
- земляники, малины и других ягод - 0,10-0,15 %;
- абрикосов, персиков и дынь - 0,12-0,20 % и т.д.
Готовое горячее плодовое пюре охлаждают в вакуум-аппарате до температуры 30-40 °С. Охлажденное пюре подают в смеситель-сульфитатор определенной вместимости, заполняя его на 20 %-25 %, после чего в смеситель поступает SO2 из баллона, установленного на весах. Включают мешалку для равномерного распределения сернистого ангидрида в продукте. Сульфитированный продукт немедленно разливают в деревянные бочки вместимостью до 200 л, деревянные чаны или железобетонные бассейны вместимостью до 20-25 т.
При отсутствии необходимого оборудования сульфитацию проводят с использованием рабочего раствора сернистого ангидрида.
Десульфитацию проводят в двутельных котлах, подавая пар и тем самым нагревая продукт. В процессе десульфитации восстанавливается первоначальная окраска сырья, потерянная при сульфитации. В готовой продукции обязательно определяют остаточное содержание SO2.
При консервировании с помощью сернистого ангидрида необходимо соблюдать правила техники безопасности. Сернистый газ ядовит. Он раздражающе действует на органы дыхания, слизистые оболочки человека, вызывает удушье. Газообразный диоксид серы значительно (в 2,25 раза) тяжелее воздуха, поэтому он концентрируется в нижней части помещения. При работе с сернистым ангидридом обязательно использование противогаза.