Θειώδη

Να μη συγχέεται με Τριοξείδιο του θείου.

Χωροπληρωτικό πρότυπο του θειώδους ανιόντος.

Τα θειώδη (sulfites ή sulphites) είναι ενώσεις που περιέχουν το θειώδες ιόν (συστηματική ονομασία: θειώδες(IV) ιόν), SO2−
3. Το θειώδες ιόν είναι η συζυγής βάση του διθειώδους. Αν και το οξύ του (θειικό οξύ) διαφεύγει, τα άλατά του χρησιμοποιούνται ευρέως. Τα θειώδη είναι ουσίες που απαντώνται φυσικά σε ορισμένα τρόφιμα και στον ανθρώπινο οργανισμό. Χρησιμοποιούνται επίσης ως ελεγχόμενα πρόσθετα τροφίμων. Όταν βρίσκονται σε φαγητό ή ποτό, τα θειώδη συγκεντρώνονται συχνά μαζί με το διοξείδιο του θείου.

Δομή

Η δομή του θειώδους ανιόντος

Το θειώδες είναι ένα πρόσδεμα στη χημεία συναρμογής. Η δομή του Co(αιθυλενοδιαμίνη)₂(SO₃)N₃.

Η δομή του θειώδους ανιόντος μπορεί να περιγραφεί με τρεις ισοδύναμες δομές συντονισμού. Σε κάθε δομή συντονισμού, το άτομο του θείου συνδέεται με διπλό δεσμό με ένα άτομο οξυγόνου με τυπικό φορτίο μηδέν (ουδέτερο) και το θείο συνδέεται μεμονωμένα με τα άλλα δύο άτομα οξυγόνου, καθένα από τα οποία φέρει ένα τυπικό φορτίο −1, και τα δυο μαζί έχουν φορτίο −2 στο ανιόν. Υπάρχει επίσης ένα μη συνδεδεμένο μονήρες ζεύγος στο θείο, επομένως η δομή που προβλέπεται από τη θεωρία VSEPR είναι τριγωνική πυραμιδική, όπως στην αμμωνία (NH₃). Στη δομή του υβριδικού συντονισμού, οι δεσμοί S−O είναι ισοδύναμοι με τάξη δεσμού ένα και ένα τρίτο.

Δομές συντονισμού του θειώδους ιόντος

Τα στοιχεία από τα φασματοσκοπικά δεδομένα NMR του ¹⁷O υποδηλώνουν ότι η πρωτονίωση του θειώδους ιόντος δίνει ένα μείγμα ισομερών:

Εμπορικές χρήσεις

Τα θειώδη χρησιμοποιούνται ως συντηρητικό ή βελτιωτικό τροφίμων. Μπορούν να έρθουν σε διάφορες μορφές, όπως:

• Διοξείδιο του θείου, το οποίο δεν είναι θειώδες άλας, αλλά ένα στενά συγγενές χημικό οξείδιο
• Όξινό θειώδες κάλιο ή μεταδιθειώδες κάλιο
• Διθειώδες νάτριο, μεταδιθειώδες νάτριο ή θειώδες νάτριο

Κρασί

Τα θειώδη υπάρχουν φυσικά σε όλα τα κρασιά σε κάποιο βαθμό. Τα θειώδη εισάγονται συνήθως για να σταματήσουν τη ζύμωση σε έναν επιθυμητό χρόνο και μπορούν επίσης να προστεθούν στο κρασί ως συντηρητικά για να αποφευχθεί η αλλοίωση και η οξείδωση σε διάφορα στάδια της οινοποίησης. Το διοξείδιο του θείου (SO₂) προστατεύει το κρασί όχι μόνο από την οξείδωση, αλλά και από τα βακτήρια. Τα βιολογικά κρασιά δεν είναι απαραίτητα χωρίς θειώδη, αλλά έχουν γενικά χαμηλότερες ποσότητες και οι κανονισμοί ορίζουν χαμηλότερη μέγιστη περιεκτικότητα σε θειώδη για αυτά τα κρασιά. Γενικά, τα λευκά κρασιά περιέχουν περισσότερα θειώδη από τα κόκκινα και τα πιο γλυκά κρασιά περιέχουν περισσότερα θειώδη από τα πιο ξηρά. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, τα κρασιά που έχουν εμφιαλωθεί μετά τα μέσα του 1987 πρέπει να φέρουν ετικέτα που να δηλώνει ότι περιέχουν θειώδη άλατα εάν περιέχουν περισσότερα από 10 ppm. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση ένας αντίστοιχος κανονισμός τέθηκε σε ισχύ τον Νοέμβριο του 2005. Αυτός περιλαμβάνει το διοξείδιο του θείου και το όριο είναι στα χιλιοστόγραμμα ανά χιλιόγραμμο ή ανά λίτρο ισοδυνάμου διοξειδίου του θείου. In 2012, a new regulation for organic wines came into force. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, ισχύουν παρόμοιοι νόμοι. Τα μπουκάλια κρασιού που περιέχουν πάνω από 10 mg/L (ppm) θειωδών (ή διοξειδίου του θείου) πρέπει να φέρουν στην ετικέτα περιέχει θειώδη. Αυτό δεν διαφέρει εάν τα θειώδη είναι φυσικά ή προστίθενται στη διαδικασία οινοποίησης.

Άλλα τρόφιμα

Τα θειώδη χρησιμοποιούνται συχνά ως συντηρητικά σε προϊόντα αποξηραμένων φρούτων, σε κονσέρβες ραπανάκι και σε αποξηραμένα προϊόντα πατάτας. Οι περισσότερες μπύρες δεν περιέχουν πλέον θειώδη, αν και ορισμένοι αλκοολικοί μηλίτες τα περιέχουν. Αν και μερικές φορές οι γαρίδες υποβάλλονται σε επεξεργασία με θειώδη στα αλιευτικά σκάφη, η χημική ουσία μπορεί να μην εμφανίζεται στην ετικέτα. Το 1986, η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων στις Ηνωμένες Πολιτείες απαγόρευσε την προσθήκη θειωδών σε όλα τα φρέσκα φρούτα και λαχανικά που καταναλώνονται ωμά.

Αριθμοί E

Οι Αριθμοί Ε για τα θειώδη ως συντηρητικά πρόσθετα τροφίμων είναι:

E220	Διοξείδιο του θείου
E221	Θειώδες νάτριο
E222	Διθειώδες νάτριο (όξινο θειώδες νάτριο)
E223	Μεταδιθειώδες νάτριο
E224	Μεταδιθειώδες κάλιο
E225	Θειώδες κάλιο
E226	Θειώδες ασβέστιο
E227	Όξινο θειώδες ασβέστιο
E228	Όξινο θειώδες κάλιο

Επιπλέον, δύο μη συντηρητικά πρόσθετα τροφίμων παράγονται με αντίδραση με θειώδη και ως εκ τούτου έχουν "θειώδες" στο όνομα:

E150b	Καυστική θειώδης καραμέλα
E150d	Καραμέλα θειώδους αμμωνίας

Και οι δύο είναι τύποι χρωστικής καραμέλας. Τα θειώδη σε αυτά τα πρόσθετα έχουν στενό χημικό δεσμό με την καραμέλα και δεν απελευθερώνονται εύκολα.

Επιπτώσεις στην υγεία

Οι αλλεργικές αντιδράσεις στα θειώδη φαίνεται να είναι πολύ σπάνιες στο γενικό πληθυσμό, αλλά πιο συχνές σε υπεραλλεργικά άτομα. Τα θειώδη συγκαταλέγονται μεταξύ των εννέα κορυφαίων τροφικών αλλεργιογόνων, αλλά μια αντίδραση σε θειώδη είναι σπάνια μια πραγματική αλλεργία. Μερικοί άνθρωποι έχουν θετικές εξετάσεις δερματικής αλλεργίας στα θειώδη που υποδεικνύουν αληθινή αλλεργία (μεσολαβούμενη από (ανοσοσφαιρίνη Ε, IgE). Χρόνιες δερματικές παθήσεις στα χέρια, το περίνεο και το πρόσωπο έχουν αναφερθεί σε άτομα που χρησιμοποιούν τακτικά καλλυντικά ή φάρμακα που περιέχουν θειώδη. H επαγγελματική έκθεση σε θειώδη έχει αναφερθεί ότι προκαλεί επίμονα δερματικά συμπτώματα. Μπορεί να προκαλέσει δυσκολία στην αναπνοή μέσα σε λίγα λεπτά μετά την κατανάλωση τροφής που το περιέχει. Οι ασθματικοί και πιθανώς άτομα με ευαισθησία σε σαλικυλικά (ή ασπιρίνη) διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο αντίδρασης στα θειώδη. Αναφυλαξία και απειλητικές για τη ζωή αντιδράσεις είναι σπάνιες. Άλλα πιθανά συμπτώματα περιλαμβάνουν φτάρνισμα, πρήξιμο του λαιμού, κνίδωση και ημικρανία. Μια μελέτη του 2017 έδειξε αρνητικές επιπτώσεις των θειωδών στα βακτήρια που βρίσκονται στο ανθρώπινο μικροβίωμα.

Κανονισμοί χρήσης και επισήμανσης

Το 1986, η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ απαγόρευσε τη χρήση θειωδών ως συντηρητικών σε τρόφιμα που προορίζονται να καταναλωθούν φρέσκα (όπως συστατικά σαλάτας). Αυτό συνέβαλε στην αυξημένη χρήση του ερυθορβικού οξέος και του ερυθορβικού νατρίου του ως συντηρητικά. Επίσης, δεν μπορούν να προστεθούν σε τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα βιταμίνης Β1, όπως κρέατα, επειδή τα θειώδη μπορούν να καταστρέψουν τη βιταμίνη Β1 από τα τρόφιμα Γενικά, οι κανονισμοί επισήμανσης των Η.Π.Α. δεν απαιτούν από τα προϊόντα να υποδεικνύουν την παρουσία θειωδών στα τρόφιμα, εκτός εάν προστίθενται ειδικά ως συντηρητικά. Ωστόσο, πολλές εταιρείες εθελούσια επισημαίνουν τα τρόφιμα που περιέχουν θειώδη. Τα θειώδη που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία τροφίμων (αλλά όχι ως συντηρητικά) απαιτείται να καταγράφονται εάν δεν είναι τυχαία πρόσθετα (21 CFR 101.100(a)(3)) και εάν υπάρχουν περισσότερα από 10 ppm στο τελικό προϊόν (21 CFR 101.100(a)(4)) Τα θειώδη που επιτρέπεται να προστίθενται στα τρόφιμα στις ΗΠΑ είναι τα διοξείδιο του θείου, θειώδες νάτριο, όξινο θειώδες νάτριο, όξινο θειώδες κάλιο, μεταδιθειώδες νάτριο και μεταδιθειώδες κάλιο. Τα προϊόντα που είναι πιθανό να περιέχουν θειώδη σε λιγότερο από 10 ppm (φρούτα και αλκοολούχα ποτά) δεν απαιτούν επισήμανση συστατικών και η παρουσία θειωδών συνήθως δεν αποκαλύπτεται. Στην Αυστραλία και τη Νέα Ζηλανδία, τα θειώδη πρέπει να δηλώνονται στη δήλωση των συστατικών όταν υπάρχουν σε συσκευασμένα τρόφιμα σε συγκεντρώσεις 10 mg/kg (ppm) ή περισσότερο ως συστατικό, ή ως συστατικό μιας άλλης ένωσης, ή ως πρόσθετο τροφίμων ή συστατικό πρόσθετου τροφίμων, ή ως βοήθημα μεταποίησης, ή συστατικό βοηθήματος μεταποίησης. Τα θειώδη που μπορούν να προστεθούν στα τρόφιμα στον Καναδά είναι το όξινο θειώδες κάλιο, το μεταδιθειώδες κάλιο, το όξινο θειώδες νάτριο, το διθειονικό νάτριο, το μεταδιθειώδες νάτριο, το θειώδες νάτριο, το διοξείδιο του θείου και το θειώδες οξύ. Αυτά μπορούν επίσης να δηλωθούν χρησιμοποιώντας τις κοινές ονομασίες τους. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, "η νομοθεσία της ΕΕ απαιτεί στις ετικέτες των τροφίμων να αναγράφεται "περιέχει θειώδη" (όταν υπερβαίνει τα 10 χιλιοστόγραμμα ανά κιλό ή ανά λίτρο) χωρίς να προσδιορίζεται η ποσότητα".

Μεταβολικά νοσήματα

Τα άτομα με ανεπάρκεια συμπαράγοντα μολυβδαινίου δεν μπορούν να εκτελέσουν έναν αριθμό μεταβολικών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένης της διάσπασης των θειωδών. Αυτό προκαλεί συσσώρευση θειωδών στο αίμα, που οδηγεί σε νευρολογική βλάβη και θάνατο εντός μηνών από τη γέννηση, εκτός εάν αντιμετωπιστεί. Η θεραπεία με τη μορφή φοσδενοπτερίνης (fosdenopterin), που απαιτεί καθημερινές ενέσεις, έγινε διαθέσιμη το 2009.