食用菌中二氧化硫殘留問題的現(xiàn)狀與探討*

游金坤，鄧雅元，楊璐敏，張麗英，吳素蕊**

（1.中華全國供銷合作總社昆明食用菌研究所，云南 昆明 6502211；2.云南省供銷合作社科學(xué)研究所，云南 昆明 650221）

中國是世界食用菌生產(chǎn)、消費、出口大國，是世界上擁有食用菌資源最多的國家之一，全世界已知食用菌約2 000種，中國已報道的有966種，約占全世界的45%[1]。食用菌在我國不僅有可觀的野生資源、生產(chǎn)資源和消費市場潛力，而且在國際貿(mào)易市場上占有數(shù)量和價格的絕對優(yōu)勢[2]。

云南是世界食用菌自然資源最為豐富的區(qū)域之一[3]。近年來，云南省食用菌產(chǎn)業(yè)持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計，2019年云南省食用菌總產(chǎn)量66萬噸，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值243億元，綜合產(chǎn)值500多億元，位居全國前列，尤其是食用菌工廠化生產(chǎn)能力位居全球前列，其生產(chǎn)總量占世界同類食用菌產(chǎn)品的43%，在構(gòu)建綠色經(jīng)濟中發(fā)揮著重要的作用[4]。

近年來，由于食品安全問題造成的惡性事件頻發(fā)，食用菌添加劑超標(biāo)等質(zhì)量安全問題亦是層出不窮。二氧化硫及其亞硫酸鹽是常用的食品添加劑，具有漂白、殺菌、抑制褐變等作用，可以作為酵素抑制劑、漂白劑、抗氧化劑、還原劑及防腐劑[5-6]，廣泛用于食用菌栽培、采收和加工工藝中。新標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.34-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中二氧化硫的測定[7]實施后，食用菌二氧化硫殘留超標(biāo)問題日益凸顯，嚴(yán)重影響食用菌質(zhì)量安全保障，影響食用菌行業(yè)發(fā)展。

從食用菌中二氧化硫的危害及限量標(biāo)準(zhǔn)、食用菌中二氧化硫含量的檢測、食用菌中二氧化硫主要來源情況及其含量管控4個方面，對食用菌中二氧化硫殘留超標(biāo)現(xiàn)狀及控制問題進(jìn)行綜述分析，探討食用菌中二氧化硫的安全管控思路。

1 食用菌中二氧化硫的危害及限量標(biāo)準(zhǔn)

二氧化硫及其衍生物對人體的呼吸系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)均會產(chǎn)生毒性及損傷[8-13]，且有研究發(fā)現(xiàn)二氧化硫可與維生素C、部分色素及山梨酸類等食品添加劑相互作用，從而對其作用效果產(chǎn)生正向或負(fù)向的影響[14]。

聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織FAO（Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO） 和世界衛(wèi)生組織 WHO（World Health Organization，WHO） 聯(lián)合食品添加劑專家委員會JECFA（Joint FAO/WHO Expert Committeeon Food Additives，JECFA）評估認(rèn)定：二氧化硫類物質(zhì)（以SO2計） 的日容許攝入量ADI（acceptable daily intake，ADI）為0.7 mg·kg-1[15-16]，即成人（60 kg） 每日攝入二氧化硫類物質(zhì)劑量應(yīng)不超過42 mg。歐盟食品安全局EFSA（European Food Safety Authority，EFSA） 食品添加劑及食品營養(yǎng)源添加委員會ANS（Food Additives and Nutrient Sources added to Food，ANS） 專家 2016年指出，實際二氧化硫類物質(zhì)的暴露值高于其ADI值0.7 mg·kg-1，故該值可能存在不適應(yīng)性及局限性[17]，需進(jìn)行重新評估，現(xiàn)該工作仍在進(jìn)行中。

我國現(xiàn)行有效的限量標(biāo)準(zhǔn)GB 2760-2014食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)[6]對食品中的亞硫酸鹽（以SO2計）殘留量做出嚴(yán)格限定：干制方法的食用菌類食品中亞硫酸鹽的使用量不得超過0.05 g·kg-1（以SO2計），而對新鮮菌類規(guī)定更加嚴(yán)格，為不得檢出。

2 食用菌中二氧化硫含量的檢測

現(xiàn)行的食用菌中二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)檢測方法及原理分別有以下幾種。

2.1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

NYT 1435-2007水果、蔬菜及其制品中二氧化硫總量的測定[18]。采用充氮加熱蒸餾法，應(yīng)用過氧化氫為吸收液反應(yīng)樣品中隨蒸汽餾出的二氧化硫，用氫氧化鈉滴定法測定樣品中二氧化硫的含量。

2.2 國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 5009.34-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測定[7]。采用加熱蒸餾法，應(yīng)用乙酸鉛為吸收液反應(yīng)樣品中隨蒸汽餾出的二氧化硫，運用碘量滴定法測定樣品中二氧化硫的含量。

2.3 國際標(biāo)準(zhǔn)

ISO 5522-1981水果、蔬菜及其衍生制品-總二氧化硫含量測定[19]。采用充氮加熱蒸餾法，應(yīng)用過氧化氫為吸收液反應(yīng)樣品中隨蒸汽餾出的二氧化硫，用氫氧化鈉滴定法測定樣品中二氧化硫的含量。

實際研究結(jié)果表明，現(xiàn)行幾個標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法均可完成除香菇（Lentinus edodes） 外多種食用菌，包括雙孢蘑菇（Agaricus bisporus）、金針菇（Flammulina velutipes）、海鮮菇（Hyjpsizygus marmoreus）、杏鮑菇（Pleurotus eryngii）、木耳（Auricularia auricula） 等產(chǎn)品中二氧化硫的殘留量檢測[20-22]。黃忠華等[20]的研究結(jié)果表明，除香菇外，食用菌中二氧化硫含量均很低，為 3 mg·kg-1～ 6 mg·kg-1；而香菇的二氧化硫含量很高，為 63 mg·kg-1～ 93 mg·kg-1，但試驗中香菇蒸餾液的顏色較深，對檢測的結(jié)果易造成較大影響，同時其測定結(jié)果的重復(fù)性較差。鮑文輝等[22]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過嚴(yán)格溯源工作，按常規(guī)配方栽培、生產(chǎn)工藝中未添加任何含硫添加劑，且排除環(huán)境中含硫物質(zhì)干擾的干香菇樣品，用國標(biāo)法檢測，樣品中二氧化硫的殘留量均高達(dá)300 mg·kg-1以上，遠(yuǎn)超過限量標(biāo)準(zhǔn)；判斷其超標(biāo)的原因為香菇內(nèi)源性亞硫酸根的轉(zhuǎn)化，以及香菇中存在含硫香氣成分化合物從而造成的假陽性結(jié)果。綜合分析，香菇的分析檢測基質(zhì)復(fù)雜，蒸餾液顏色較深；同時可能存在一些還原性物質(zhì)，在檢測過程中與碘標(biāo)液發(fā)生不同程度的氧化還原反應(yīng)。以上因素都可能導(dǎo)致無法判定檢測試驗終點，造成結(jié)果的重現(xiàn)性差、結(jié)果偏高及假陽性結(jié)果的發(fā)生。因此，國標(biāo)中的方法是否適用于香菇的檢測有待商榷。

科技工作者們不斷探索，針對二氧化硫國標(biāo)檢測方法適用性不強的香菇品種，開發(fā)檢測方法以提高準(zhǔn)確度和適應(yīng)性。如分光光度法[23]，其線性范圍較好，干擾相對少，但操作步驟繁瑣；離子色譜法[24]，其離子峰無干擾，準(zhǔn)確度高，且高通量，但儀器設(shè)備相對標(biāo)準(zhǔn)方法有較高要求；凱氏定氮蒸餾-自動電位滴定儀測定法[25]，快速且高效，但由于試劑的穩(wěn)定性及毒性等條件限制，可能造成人身危害。

3 食用菌中二氧化硫的主要來源情況

二氧化硫具有強還原性，其水溶液是二氧化硫分子、亞硫酸分子、亞硫酸氫根和亞硫酸根離子的混合物，其鹽類包括焦亞硫酸鉀、焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、低亞硫酸鈉等亞硫酸鹽類，二氧化硫及其鹽類是一大類廣泛使用的食品添加劑[6]。

食用菌中二氧化硫來源于食用菌生產(chǎn)加工過程中的外源性人為添加劑或食用菌自身內(nèi)源性生成，食用菌中二氧化硫殘留指標(biāo)是國家食品安全質(zhì)檢部門及生產(chǎn)企業(yè)嚴(yán)格把控的指標(biāo)。二氧化硫及其鹽類添加劑的人為添加可能會造成食用菌中二氧化硫殘留的超標(biāo)，但食用菌因為土壤、水源、培養(yǎng)料或呼吸代謝作用所產(chǎn)生的二氧化硫及其鹽類也是不可忽視的另一個重要來源，即內(nèi)源性二氧化硫[26-27]。

食用菌中內(nèi)源性二氧化硫殘留超標(biāo)問題在香菇中最為突出，我國是香菇人工栽培的發(fā)源地，同時也是最大的香菇生產(chǎn)國和出口國，二氧化硫的超標(biāo)問題對香菇產(chǎn)業(yè)貿(mào)易構(gòu)成技術(shù)壁壘，嚴(yán)重影響香菇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[28-29]。

綜合分析香菇中內(nèi)源性二氧化硫含量問題，張倩勉等[28]以廣西壯族自治區(qū)本地的5個市區(qū)抽取的50批次新鮮采摘的香菇樣品為研究對象，溯源排除人為添加二氧化硫及其鹽類添加劑，檢測發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)香菇樣品中二氧化硫的殘留量為20.36 mg·kg-1?176.5 mg·kg-1，平均殘留量高達(dá)到 87.57 mg·kg-1，均不符合國標(biāo)規(guī)定。說明香菇中普遍存在含量較高的內(nèi)源性二氧化硫，且不同地區(qū)的香菇中二氧化硫的殘留量差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），嚴(yán)重影響香菇的品質(zhì)評價。為分析香菇中內(nèi)源性二氧化硫超標(biāo)的原因，王偉等[30]運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析香菇中二氧化硫的含量，研究證明，由于香菇生產(chǎn)環(huán)節(jié)中只有菌棒中加入的石膏（CaSO4）組分含有硫元素，而香菇菌棒中的SO42-由培養(yǎng)前的（28.93±1.21） g·kg-1降至培養(yǎng)后的（4.94±1.82） g·kg-1，表明香菇栽培培養(yǎng)基中的石膏（CaSO4）是香菇內(nèi)源性二氧化硫主要來源。徐麗紅[31]等研究了香菇中二氧化硫含量超標(biāo)的原因，結(jié)果表明不同培養(yǎng)基石膏用量與香菇中亞硫酸鹽含量（以SO2計）具有相關(guān)性，若培養(yǎng)基中不加入石膏成分，亞硫酸鹽含量會降低50%以上。香菇二氧化硫殘留超標(biāo)的原因主要是受其內(nèi)源性亞硫酸鹽影響，內(nèi)源性亞硫酸鹽的產(chǎn)生主要以吸收培養(yǎng)基中的硫酸根為主，香菇吸收硫酸根經(jīng)代謝形成游離態(tài)及結(jié)合態(tài)的亞硫酸根，進(jìn)一步表明香菇具有將硫酸根吸收轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽和含硫香氣成分并富集于菇體內(nèi)的作用。研究表明[32]，香菇子實體中二氧化硫含量與其生長環(huán)境中二氧化硫的含量呈正相關(guān)。香菇生長過程中，子實體會以“呼吸”的方式與外界進(jìn)行物質(zhì)及能量的交換，大氣中的二氧化硫會通過呼吸作用進(jìn)入子實體，吸收代謝轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽和含硫香氣成分并富集于菇體內(nèi)。

綜上所述，香菇中內(nèi)源性二氧化硫超標(biāo)的原因一是培養(yǎng)基、土質(zhì)或水質(zhì)中含硫化合物的吸收代謝；二是香菇對空氣中含硫化合物的吸收代謝，香菇的栽培境普遍是非封閉體系，所以大氣中的諸多因素對其生長造成的影響不可避免。

4 食用菌中二氧化硫含量的管控

食用菌及其產(chǎn)品中外源性二氧化硫殘留可以通過控制外源性添加進(jìn)行把控，加強二氧化硫及其鹽類添加劑使用的規(guī)范和監(jiān)管工作。如銀耳等食用菌的硫磺熏蒸工藝的控制，食用菌腌漬產(chǎn)品中亞硫酸鹽相關(guān)添加劑的添加工藝控制等。

食用菌的內(nèi)源性二氧化硫殘留問題更需研究建立合理的管控標(biāo)準(zhǔn)，可以通過改良培養(yǎng)基配方[33]，如嚴(yán)格控制培養(yǎng)基中石膏添加量在1%以下或用碳酸鈣（CaCO3）代替石膏（CaSO4），嚴(yán)格控制含硫化學(xué)物質(zhì)的添加，建立并提升栽培技術(shù)，選取無含硫物質(zhì)污染的栽培環(huán)境等方式，盡量減少或避免食用菌對含硫化合物的吸收轉(zhuǎn)化和富集，將能最大限度降低食用菌中內(nèi)源性二氧化硫的產(chǎn)生。

5 討論

現(xiàn)有食用菌中二氧化硫殘留的內(nèi)源性原因基礎(chǔ)研究主要集中在內(nèi)源性二氧化硫殘留超標(biāo)問題最為嚴(yán)重的香菇上，研究針對香菇單一品種且具有一定的地域性，尚未見其他食用菌品種內(nèi)源性二氧化硫研究報道?，F(xiàn)有研究樣本的樣本量、代表性可能具有一定的局限性，對于全國范圍內(nèi)的食用菌二氧化硫內(nèi)源性本底情況調(diào)研有待進(jìn)一步研究后確證。

針對現(xiàn)有國標(biāo)檢測方法適用性不夠完善問題，開發(fā)采用準(zhǔn)確性更高、重復(fù)性更好、適應(yīng)性更強的檢測方法對現(xiàn)有的國標(biāo)法進(jìn)行調(diào)整提升，減少因為檢測方法問題引起的誤差，造成結(jié)果的誤判。針對如香菇等對國標(biāo)檢測方法適用性不強的食用菌品種采用其他更為準(zhǔn)確科學(xué)的檢測方法，從而更好地支撐食用菌行業(yè)安全健康發(fā)展。

二氧化硫及其鹽類作為具有多項功能的成熟食品添加劑，在食用菌及其產(chǎn)品的生產(chǎn)加工中具有較強的產(chǎn)業(yè)需求及技術(shù)必要性，故需嚴(yán)格其使用的規(guī)范和監(jiān)管工作，以保障食用菌產(chǎn)品對于人體健康的安全性。同時針對食用菌的內(nèi)源性二氧化硫含量較高的問題，更需監(jiān)管部門與食用菌企業(yè)共同研究建立合理的食用菌栽培方案、技術(shù)規(guī)程及管控標(biāo)準(zhǔn)，在保證食用菌食品安全的前提下，同時保障食用菌的品質(zhì)提升。