溴酸钾的作用

概述^{【1】【2】}

溴酸钾为白色三角晶体或结晶性粉末，无臭，在常温下稳定，易溶于水。微溶于乙醇．不溶于丙酮。将溴酸钾添加至小麦粉中可起到增筋作用．但溴酸钾具有强毒性．其动物半致死剂量为320mg／kg，若误食会引起呕吐、肠胃痛、中枢神经系统损伤、引起肾脏功能衰竭。国际癌症研究机构将溴酸钾列为可致癌物质，世界卫生组织(WHO)1992年也确认溴酸钾是一种致癌物质，可导致动物的肾脏、甲状腺及其他组织发生癌变。

溴酸钾还能将血红蛋白氧化，导致中枢神经麻痹。溴酸钾中毒的急性症状主要表现为呕吐、腹泻和腹痛，进而发展为少尿、无尿、耳聋、眩晕、血压过低、中枢神经系统抑制和血小板减少．并可发现有急性肾功能衰竭。溴酸钾于 1915 年被使用于面包改良剂。其专利发明人是 Pittsburgh 大学 Mellon 研究所的 Hoff-man 、 Kohanan 及 Godfrey 。

背景^【3】

我国禁止在膨化食品中添加溴酸钾。溴酸钾是一种无机盐，室温下为无色晶体。自1914年溴酸钾初次在美国用于面包烘焙以来，迄今已有100于成本低廉，溴酸钾在世界范围内被广泛应用。过去人们一直认为，当各种烘焙条件得到正确控制，溴酸钾将转化成惰性的、无害的溴化物。

然而随着检测技术和设备的进步，13本的烘焙实验表明依然有50ppb的溴酸钾残留在焙烤后的面包中；英国检测的结果更高达300ppb。1983—1986年日本通过长期毒性／致癌性实验表明：溴酸钾在实验条件下对大鼠有致癌作用。其后的多项研究证实了13本的实验结果，表明溴酸钾是一种毒害基因的致癌物质，可导致动物的肾脏、甲状腺及其他组织发生癌变。

1992年，在FAO／WHO(联合国粮农组织／世界卫生组织)食品添加剂联合专业委员会(JECFA)的第39号报告中指出，使用溴酸钾作为面粉处理剂是不恰当的，并且撤消了先前自1989年以来60ppm的添加限量，这个添加量是根据溴酸钾残留物的最低检出限而决定的。1990年4月1日，欧洲食品统一立法运动致使英国开始禁用溴酸钾，如今欧盟所有成员国都禁用溴酸钾。

1992年2月，加拿大焙烤委员会建议其成员国主动停用溴酸钾，1994年6月溴酸钾被从面粉和面包中允许添加的配料名单中去除。1991年美国焙烘业与FAO／WHO磋商后，自动将溴酸钾添加量从75ppm降至50ppm。1998年美国烘焙业自动将溴酸钾使用量减为面包30ppm，面包卷15ppm。1999年8月澳大利亚开始禁止使用溴酸钾。2001年11月马来西亚禁止使用溴酸钾，同时在大部分南美国家溴酸钾也被禁用，东南亚的新加坡、泰国，我国香港也禁止使用。

2005年7月1日，我国全面禁止在面粉中使用溴酸钾。中华人民共和国卫生部于2005年5月30日发布的2005年第9号公告称，根据溴酸钾危险陛评估结果，决定自2005年7月1日起，取消溴酸钾作为面粉处理剂在小麦粉中使用。

面包生产中的作用^【4】

溴酸钾氧化面团中的面筋, 将面筋蛋白中的SH 基团氧化成 S- S 基团, 这使得面筋的持气性提高, 并最终使面包体积增大。这个效果通常称作溴酸钾作用。许多非常优秀的谷物化学家对氧化剂在面包中的作用进行了多年研究, 但目前对其作用机理仍不完全清楚。溴酸钾最明显的效果是增强焙烤膨发( OvenSpring ) 。用溴酸钾后, 面团在烤箱中最初 10 min 的膨发加快且持续膨发的时间延长。

这将导致面包体积的增加。与其它氧化剂相比, 溴酸钾是慢速氧化剂。利用无发酵法生产的面包直到焙烤前, 溴酸钾还没损失。在焙烤过程中, 残留的溴酸钾被破坏。用中种法生产的面包, 在烘烤之前, 就有大量的溴酸钾损失。该结果表明, 溴酸钾转化为溴化物的速率与面包生产工艺有关。

溴酸钾的改良作用对不同面粉及不同面包加工工艺有所不同。 Jorgensen 提出, 溴酸钾对于高出粉率的面粉、新鲜面粉、及高蛋白含量面粉的作用效果较好。对不同小麦品种的面粉, 其作用效果亦不同。其原因有待人们进一步研究。溴酸钾有一个独特性质, 就是与维生素 C 的协同关系。也就是同时使用维生素 C 及溴酸钾要比单独使用效果好。使用溴酸钾对面粉改进有很多益处, 其中包括改善面包的内部结构及组织, 改进面团的操作特性及加工的忍耐性( tolerance ) 。

安全性^【4】

溴酸钾是强氧化剂, 当它与有机化合物如小麦粉相遇时会产生着火或爆炸。多年来在国外一些工厂中发生着火或爆炸导致的伤亡事故时有发生。溴酸钾的另外一个问题是其毒性。纯溴酸钾中的致死量 LD 为 320 mg/kg 。因而它被列为非常毒的毒品。摄取后将导致恶心、胃痛、中枢神经抑郁症及肾病。

第三个也是最严重的问题是溴酸钾被证明为致癌物。 Kurokanm 及 Coworker 于 1983 年将 344 只雌雄老鼠暴露于 250 mg/kg 及 500 mg/kg 水的环境中,110 周后发现, 这些老鼠的肾癌发病率显著增加, 其它专家的研究也得出了相同的结果。国际癌症研究机构因而将溴酸钾列为致癌物。

面包中残留的溴酸钾

由于溴酸钾的毒性及致癌因素, 导致人们考虑面包中是否含有足够的残存溴酸钾以致使人的健康受到损害、烤箱是否能将所有溴酸钾破坏, 还是含有一些残留物? 该问题是面包中是否可以使用溴酸钾的关键。美国加利福尼亚州宣布, 每人每天溴酸钾的无明显危险水平值为 1mg 。也就是说, 如果有人暴露在多于 1 毫克溴酸钾环境下时, 应被警告有健康方面的危险。

因此人们需要一个监测溴酸钾含量精确度在 10 μg/kg 以内的方法。1989 年, 英国 Chorleywood 实验室用日本改进的气相色谱方法检测溴酸钾, 灵敏度为 10μg/kg 。英国农业、渔业及食品部用相似的方法抽检商业面包产品, 发现有些面包的溴酸钾含量超过 10μg/kg 。根据这些结果, 英国农业、渔业及食品部决定自 1992年后禁止在面包及面粉中使用溴酸钾。

溴酸钾使用情况^【4】

欧共体的许多国家一直禁止使用溴酸钾。禁止使用的国家有英国、新西兰等。有些国家的药典允许在面包中使用的最高限为 50 mg/kg , 在拉丁美洲及远东的许多国家普遍使用溴酸钾, 有的使用量超过 100 mg/kg 。在加拿大及美国, 联邦法律有关溴酸钾使用的规定目前还未更改。

加利福尼亚将溴酸钾列为致癌物, 其法令并不禁止使用溴酸钾, 但在使用时必须在食品标签上注明含有溴酸钾。美国另外还有 10个州也要求在食品标签上注明含有溴酸钾。在加拿大, 溴酸钾在面粉中的允许用量应小于 30 mg/kg 。我国自 2005 年 7 月 1 日起禁止使用溴酸钾。

参考文献

[1]邵兵，王国民，赵舰主编,食品中非食用物质检测技术与应用,中国质检出版社,2014.05,第8页

[2]邵兵，王国民，赵舰主编,食品中非食用物质检测技术与应用,中国质检出版社,2014.05,第8页

[3]河北省食品检验研究院，食品行业生产力促进中心编,膨化食品发展与质量安全=DEVELOPMENT AND QUALITY SAFETY OF PUFFED FOOD,中国经济出版社,2016.07,第92页

[4]曹强.溴酸钾及其替代物[J].郑州粮食学院学报,1994(04):93-98.