食用菌中二氧化硫残留问题的现状与探讨*

游金坤，邓雅元，杨璐敏，张丽英，吴素蕊**

（1.中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所，云南 昆明 6502211；2.云南省供销合作社科学研究所，云南 昆明 650221）

中国是世界食用菌生产、消费、出口大国，是世界上拥有食用菌资源最多的国家之一，全世界已知食用菌约2 000种，中国已报道的有966种，约占全世界的45%[1]。食用菌在我国不仅有可观的野生资源、生产资源和消费市场潜力，而且在国际贸易市场上占有数量和价格的绝对优势[2]。

云南是世界食用菌自然资源最为丰富的区域之一[3]。近年来，云南省食用菌产业持续平稳发展，据不完全统计，2019年云南省食用菌总产量66万吨，农业产值243亿元，综合产值500多亿元，位居全国前列，尤其是食用菌工厂化生产能力位居全球前列，其生产总量占世界同类食用菌产品的43%，在构建绿色经济中发挥着重要的作用[4]。

近年来，由于食品安全问题造成的恶性事件频发，食用菌添加剂超标等质量安全问题亦是层出不穷。二氧化硫及其亚硫酸盐是常用的食品添加剂，具有漂白、杀菌、抑制褐变等作用，可以作为酵素抑制剂、漂白剂、抗氧化剂、还原剂及防腐剂[5-6]，广泛用于食用菌栽培、采收和加工工艺中。新标准GB 5009.34-2016食品安全国家标准食品中二氧化硫的测定[7]实施后，食用菌二氧化硫残留超标问题日益凸显，严重影响食用菌质量安全保障，影响食用菌行业发展。

从食用菌中二氧化硫的危害及限量标准、食用菌中二氧化硫含量的检测、食用菌中二氧化硫主要来源情况及其含量管控4个方面，对食用菌中二氧化硫残留超标现状及控制问题进行综述分析，探讨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标准

二氧化硫及其衍生物对人体的呼吸系统、生殖系统、消化系统、循环系统、神经系统及免疫系统均会产生毒性及损伤[8-13]，且有研究发现二氧化硫可与维生素C、部分色素及山梨酸类等食品添加剂相互作用，从而对其作用效果产生正向或负向的影响[14]。

联合国粮食及农业组织FAO（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO） 和世界卫生组织 WHO（World Health Organization，WHO） 联合食品添加剂专家委员会JECFA（Joint FAO/WHO Expert Committeeon Food Additives，JECFA）评估认定：二氧化硫类物质（以SO2计） 的日容许摄入量ADI（acceptable daily intake，ADI）为0.7 mg·kg-1[15-16]，即成人（60 kg） 每日摄入二氧化硫类物质剂量应不超过42 mg。欧盟食品安全局EFSA（European Food Safety Authority，EFSA） 食品添加剂及食品营养源添加委员会ANS（Food Additives and Nutrient Sources added to Food，ANS） 专家 2016年指出，实际二氧化硫类物质的暴露值高于其ADI值0.7 mg·kg-1，故该值可能存在不适应性及局限性[17]，需进行重新评估，现该工作仍在进行中。

我国现行有效的限量标准GB 2760-2014食品添加剂使用标准[6]对食品中的亚硫酸盐（以SO2计）残留量做出严格限定：干制方法的食用菌类食品中亚硫酸盐的使用量不得超过0.05 g·kg-1（以SO2计），而对新鲜菌类规定更加严格，为不得检出。

2 食用菌中二氧化硫含量的检测

现行的食用菌中二氧化硫标准检测方法及原理分别有以下几种。

2.1 行业标准

NYT 1435-2007水果、蔬菜及其制品中二氧化硫总量的测定[18]。采用充氮加热蒸馏法，应用过氧化氢为吸收液反应样品中随蒸汽馏出的二氧化硫，用氢氧化钠滴定法测定样品中二氧化硫的含量。

2.2 国家标准

GB/T 5009.34-2016食品安全国家标准 食品中二氧化硫的测定[7]。采用加热蒸馏法，应用乙酸铅为吸收液反应样品中随蒸汽馏出的二氧化硫，运用碘量滴定法测定样品中二氧化硫的含量。

2.3 国际标准

ISO 5522-1981水果、蔬菜及其衍生制品-总二氧化硫含量测定[19]。采用充氮加热蒸馏法，应用过氧化氢为吸收液反应样品中随蒸汽馏出的二氧化硫，用氢氧化钠滴定法测定样品中二氧化硫的含量。

实际研究结果表明，现行几个标准的检测方法均可完成除香菇（Lentinus edodes） 外多种食用菌，包括双孢蘑菇（Agaricus bisporus）、金针菇（Flammulina velutipes）、海鲜菇（Hyjpsizygus marmoreus）、杏鲍菇（Pleurotus eryngii）、木耳（Auricularia auricula） 等产品中二氧化硫的残留量检测[20-22]。黄忠华等[20]的研究结果表明，除香菇外，食用菌中二氧化硫含量均很低，为 3 mg·kg-1～ 6 mg·kg-1；而香菇的二氧化硫含量很高，为 63 mg·kg-1～ 93 mg·kg-1，但试验中香菇蒸馏液的颜色较深，对检测的结果易造成较大影响，同时其测定结果的重复性较差。鲍文辉等[22]发现经过严格溯源工作，按常规配方栽培、生产工艺中未添加任何含硫添加剂，且排除环境中含硫物质干扰的干香菇样品，用国标法检测，样品中二氧化硫的残留量均高达300 mg·kg-1以上，远超过限量标准；判断其超标的原因为香菇内源性亚硫酸根的转化，以及香菇中存在含硫香气成分化合物从而造成的假阳性结果。综合分析，香菇的分析检测基质复杂，蒸馏液颜色较深；同时可能存在一些还原性物质，在检测过程中与碘标液发生不同程度的氧化还原反应。以上因素都可能导致无法判定检测试验终点，造成结果的重现性差、结果偏高及假阳性结果的发生。因此，国标中的方法是否适用于香菇的检测有待商榷。

科技工作者们不断探索，针对二氧化硫国标检测方法适用性不强的香菇品种，开发检测方法以提高准确度和适应性。如分光光度法[23]，其线性范围较好，干扰相对少，但操作步骤繁琐；离子色谱法[24]，其离子峰无干扰，准确度高，且高通量，但仪器设备相对标准方法有较高要求；凯氏定氮蒸馏-自动电位滴定仪测定法[25]，快速且高效，但由于试剂的稳定性及毒性等条件限制，可能造成人身危害。

3 食用菌中二氧化硫的主要来源情况

二氧化硫具有强还原性，其水溶液是二氧化硫分子、亚硫酸分子、亚硫酸氢根和亚硫酸根离子的混合物，其盐类包括焦亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠等亚硫酸盐类，二氧化硫及其盐类是一大类广泛使用的食品添加剂[6]。

食用菌中二氧化硫来源于食用菌生产加工过程中的外源性人为添加剂或食用菌自身内源性生成，食用菌中二氧化硫残留指标是国家食品安全质检部门及生产企业严格把控的指标。二氧化硫及其盐类添加剂的人为添加可能会造成食用菌中二氧化硫残留的超标，但食用菌因为土壤、水源、培养料或呼吸代谢作用所产生的二氧化硫及其盐类也是不可忽视的另一个重要来源，即内源性二氧化硫[26-27]。

食用菌中内源性二氧化硫残留超标问题在香菇中最为突出，我国是香菇人工栽培的发源地，同时也是最大的香菇生产国和出口国，二氧化硫的超标问题对香菇产业贸易构成技术壁垒，严重影响香菇产业的发展[28-29]。

综合分析香菇中内源性二氧化硫含量问题，张倩勉等[28]以广西壮族自治区本地的5个市区抽取的50批次新鲜采摘的香菇样品为研究对象，溯源排除人为添加二氧化硫及其盐类添加剂，检测发现不同地区香菇样品中二氧化硫的残留量为20.36 mg·kg-1〜176.5 mg·kg-1，平均残留量高达到 87.57 mg·kg-1，均不符合国标规定。说明香菇中普遍存在含量较高的内源性二氧化硫，且不同地区的香菇中二氧化硫的残留量差异有统计学意义（P<0.05），严重影响香菇的品质评价。为分析香菇中内源性二氧化硫超标的原因，王伟等[30]运用BP神经网络模型分析香菇中二氧化硫的含量，研究证明，由于香菇生产环节中只有菌棒中加入的石膏（CaSO4）组分含有硫元素，而香菇菌棒中的SO42-由培养前的（28.93±1.21） g·kg-1降至培养后的（4.94±1.82） g·kg-1，表明香菇栽培培养基中的石膏（CaSO4）是香菇内源性二氧化硫主要来源。徐丽红[31]等研究了香菇中二氧化硫含量超标的原因，结果表明不同培养基石膏用量与香菇中亚硫酸盐含量（以SO2计）具有相关性，若培养基中不加入石膏成分，亚硫酸盐含量会降低50%以上。香菇二氧化硫残留超标的原因主要是受其内源性亚硫酸盐影响，内源性亚硫酸盐的产生主要以吸收培养基中的硫酸根为主，香菇吸收硫酸根经代谢形成游离态及结合态的亚硫酸根，进一步表明香菇具有将硫酸根吸收转化为亚硫酸盐和含硫香气成分并富集于菇体内的作用。研究表明[32]，香菇子实体中二氧化硫含量与其生长环境中二氧化硫的含量呈正相关。香菇生长过程中，子实体会以“呼吸”的方式与外界进行物质及能量的交换，大气中的二氧化硫会通过呼吸作用进入子实体，吸收代谢转化为亚硫酸盐和含硫香气成分并富集于菇体内。

综上所述，香菇中内源性二氧化硫超标的原因一是培养基、土质或水质中含硫化合物的吸收代谢；二是香菇对空气中含硫化合物的吸收代谢，香菇的栽培境普遍是非封闭体系，所以大气中的诸多因素对其生长造成的影响不可避免。

4 食用菌中二氧化硫含量的管控

食用菌及其产品中外源性二氧化硫残留可以通过控制外源性添加进行把控，加强二氧化硫及其盐类添加剂使用的规范和监管工作。如银耳等食用菌的硫磺熏蒸工艺的控制，食用菌腌渍产品中亚硫酸盐相关添加剂的添加工艺控制等。

食用菌的内源性二氧化硫残留问题更需研究建立合理的管控标准，可以通过改良培养基配方[33]，如严格控制培养基中石膏添加量在1%以下或用碳酸钙（CaCO3）代替石膏（CaSO4），严格控制含硫化学物质的添加，建立并提升栽培技术，选取无含硫物质污染的栽培环境等方式，尽量减少或避免食用菌对含硫化合物的吸收转化和富集，将能最大限度降低食用菌中内源性二氧化硫的产生。

5 讨论

现有食用菌中二氧化硫残留的内源性原因基础研究主要集中在内源性二氧化硫残留超标问题最为严重的香菇上，研究针对香菇单一品种且具有一定的地域性，尚未见其他食用菌品种内源性二氧化硫研究报道。现有研究样本的样本量、代表性可能具有一定的局限性，对于全国范围内的食用菌二氧化硫内源性本底情况调研有待进一步研究后确证。

针对现有国标检测方法适用性不够完善问题，开发采用准确性更高、重复性更好、适应性更强的检测方法对现有的国标法进行调整提升，减少因为检测方法问题引起的误差，造成结果的误判。针对如香菇等对国标检测方法适用性不强的食用菌品种采用其他更为准确科学的检测方法，从而更好地支撑食用菌行业安全健康发展。

二氧化硫及其盐类作为具有多项功能的成熟食品添加剂，在食用菌及其产品的生产加工中具有较强的产业需求及技术必要性，故需严格其使用的规范和监管工作，以保障食用菌产品对于人体健康的安全性。同时针对食用菌的内源性二氧化硫含量较高的问题，更需监管部门与食用菌企业共同研究建立合理的食用菌栽培方案、技术规程及管控标准，在保证食用菌食品安全的前提下，同时保障食用菌的品质提升。