Il Metabisolfito di potassio è un composto chimico che appartiene al gruppo dei solfiti, componenti a base di zolfo che rilasciano  anidride solforosa SO₂, un composto attivo conservante. 

Il nome definisce la struttura della molecola

• "Metabisolfito" indica la presenza di un anione metabisolfito. È un additivo alimentare e un agente conservante.
• "Potassio" è un metallo alcalino, simbolo K, con numero atomico 19. È un elemento essenziale per la vita e svolge un ruolo chiave nella regolazione della pressione sanguigna e delle funzioni cellulari.

Descrizione delle materie prime utilizzate nella produzione

• Diossido di Zolfo (SO₂) - Gas utilizzato per la produzione di solfiti.
• Idrossido di Potassio (KOH) - Base forte utilizzata per neutralizzare l'acido solforoso formatosi.

Processo di sintesi chimica industriale passo per passo

• Produzione di SO₂ - La combustione del zolfo produce diossido di zolfo (SO₂).
• Reazione con KOH - Il diossido di zolfo (SO₂) reagisce con l’idrossido di potassio (KOH) per formare bisolfito di potassio (KHSO₃).
• Ossidazione - Il bisolfito di potassio viene poi ossidato per formare metabisolfito di potassio (K₂S₂O₅).
• Cristallizzazione - La soluzione di metabisolfito di potassio viene raffreddata per permettere la cristallizzazione.
• Filtrazione - I cristalli vengono separati dalla soluzione mediante filtrazione.
• Essiccazione - L’umidità viene rimossa dai cristalli.
• Controllo Qualità - Il prodotto finale viene sottoposto a vari test di qualità per assicurarsi che risponda alle specifiche.

Si presenta come polvere granulare bianca.

Il gruppo dei solfiti comprende:

A cosa serve e dove si usa

Viene utilizzato nel settore alimentare come conservante ed antiossidante ed è etichettato col numero E224 negli additivi alimentari.

E224 è un additivo alimentare noto come metabisolfito di potassio. 

Il nome descrive la struttura della molecola:

•  La lettera E seguita da un numero è un sistema di codifica utilizzato nell'Unione Europea per identificare gli additivi alimentari approvati per l'uso negli alimenti. Questi additivi sono testati per la sicurezza e sono elencati con un codice "E" seguito da un numero unico.
• 224 è l'identificativo specifico per il metabisolfito di potassio. Questo composto è utilizzato come conservante e agente antimicrobico in vari prodotti alimentari.  La serie E200 (E200-E297) elenca conservanti e qualche decolorante, per lo più chimici.

Sicurezza

I sintomi riconducibili ad una sensibilità ai solfiti possono essere di varia natura e importanza. I più diffusi sono il mal di testa e prurito o gonfiore generalizzato, ma si sono verificati casi di nausea, broncocostrizione, diarrea, ipotensione, shock (1).

Solfiti, studi 

Altri studi importanti

Il Metabisolfito di potassio è aggiunto nei vini come conservante e può comparire in etichetta come "Solfiti", nella verdura e frutta disidratata ed essiccata, funghi e in molti prodotti alimentari per aumentarne il tempo di conservazione (2).

E' usato anche per conferire migliori qualità sensoriali agli alimenti (3).

Oltre agli olii essenziali, il metabisolfito di potassio (KMS) può essere utile come repellente per Drosophila suzukii, un parassita invasivo della frutta dalla pelle morbida (4).

Solfito di sodio, solfito di ammonio, bisolfito di sodio, bisolfito di potassio, bisolfito di ammonio, metabisolfito di sodio e metabisolfito di potassio sono sali inorganici che agiscono come agenti riducenti nelle formulazioni cosmetiche. Inoltre, il solfito di sodio, il solfito di potassio, il bisolfito di sodio e il metabisolfito di sodio agiscono come antiossidanti. Sebbene il solfito di ammonio non sia attualmente in uso, gli altri sono ampiamente utilizzati nei prodotti per la cura dei capelli. I solfiti che entrano nei mammiferi attraverso l'ingestione, l'inalazione o l'iniezione sono metabolizzati dal solfito ossidasi in solfato. Negli studi di tossicità sugli animali per dose orale, i cambiamenti iperplastici nella mucosa gastrica sono stati i risultati più comuni a dosi elevate. L'aerosol di solfito di ammonio aveva una LC acuta (50) di> 400 mg / m (3) nelle cavie. Una singola esposizione a basse concentrazioni di un aerosol di sodio solfito fine ha prodotto variazioni dose-correlate nei parametri di capacità polmonare delle cavie. Un'esposizione di 3 giorni di ratti a un aerosol fine di solfito di sodio ha prodotto lieve edema polmonare e irritazione dell'epitelio tracheale. Gravi alterazioni epiteliali sono state osservate in cani esposti per 290 giorni a 1 mg/m (3) di un aerosol di sodio metabisolfito fine. Questi aerosol fini contengono particelle di dimensioni fini respirabili che non si trovano in aerosol cosmetici o spray. Nessuno dei tipi di prodotti cosmetici, tuttavia, in cui vengono utilizzati questi ingredienti sono aerosolizzati. Il bisolfito di sodio (testato al 38%) e il metabisolfito di sodio (non diluito) non erano irritanti per i conigli dopo esposizione occlusiva. Il metabisolfito di sodio (testato al 50%) era irritante per le cavie dopo esposizione ripetuta. Nei ratti, sodio solfito eptaidrato a dosi elevate (fino a 3,3 g/kg) ha prodotto tossicità fetale ma non teratogenicità. Il bisolfito di sodio, il metabisolfito di sodio e il metabisolfito di potassio non erano teratogeni per topi, ratti, criceti o conigli a dosi fino a 160 mg/kg. Generalmente, il solfito di sodio, il metabisolfito di sodio e il metabisolfito di potassio erano negativi negli studi di mutagenesi. Il bisolfito di sodio ha prodotto risultati sia positivi che negativi. Gli studi clinici sull'esposizione orale e oculare non hanno riportato effetti avversi. Solfito di sodio non era irritante o sensibilizzante nei test clinici. Questi ingredienti, tuttavia, possono produrre reazioni positive nei pazienti dermatologici sottoposti a patch test. Nel valutare i dati positivi di genotossicità rilevati con il bisolfito di sodio, è stata considerata la chimica di equilibrio dell'acido solforoso, dell'anidride solforosa, bisolfito, solfito e metabisolfito. Questa informazione, tuttavia, suggerisce che alcuni bisolfiti potrebbero essere stati presenti nei test di genotossicità che coinvolgono gli altri ingredienti e viceversa. Su questa base, i dati sulla genotossicità non hanno fornito un'immagine chiara e coerente. Nei cosmetici, tuttavia, la forma di bisolfito viene utilizzata a concentrazioni molto basse (dallo 0,03% allo 0,7%) nella maggior parte dei prodotti ad eccezione delle serie di onde. Negli insiemi di onde, il pH varia da 8 a 9 dove predominerebbe la forma di solfito. La penetrazione cutanea sarebbe bassa a causa della natura altamente caricata di queste particelle e qualsiasi solfito penetrato sarebbe stato convertito in solfato dall'enzima solfato ossidasi. Come per i cosmetici, quindi, questi ingredienti non presentano un rischio di genotossicità. Il gruppo di esperti sul controllo degli ingredienti cosmetici ha concluso che solfito di sodio, solfito di potassio, solfito di ammonio, bisolfito di sodio, bisolfito di ammonio, metabisolfito di sodio e metabisolfito di potassio sono sicuri come usati nelle formulazioni cosmetiche (5).

Formula molecolare  K₂O₅S₂  K₂S₂O₅

Peso molecolare  222.312 g/mol

UNII   65OE787Q7W

CAS   4429-42-9  16731-55-8

EC Number   240-795-3

Sinonimi :

• Potassium metabisulfite
• Dipotassium disulfite
• Dipotassium pyrosulfite
• Dipotassium disulphite
• Dipotassium metabisulfite
• E224
• Potassium disulfite
• Potassium pyrosulfite
• Disulfurous acid, potassium salt (1:2)
• Potassium metabisulfite (NF)

Bibliografia_____________________________________________________________

(1) Gunnison AF, Jacobsen DW. Sulfite hypersensitivity. A critical review. CRC Crit Rev Toxicol. 1987;17(3):185-214. doi: 10.3109/10408448709071208.

Abstract. Sulfiting agents (sulfur dioxide and the sodium and potassium salts of bisulfite, sulfite, and metabisulfite) are widely used as preservatives in foods, beverages, and pharmaceuticals. Within the past 5 years, there have been numerous reports of adverse reactions to sulfiting agents. This review presents a comprehensive compilation and discussion of reports describing reactions to ingested, inhaled, and parenterally administered sulfite. Sulfite hypersensitivity is usually, but not exclusively, found within the chronic asthmatic population. Although there is some disagreement on its prevalence, a number of studies have indicated that 5 to 10% of all chronic asthmatics are sulfite hypersensitive. This review also describes respiratory sulfur dioxide sensitivity which essentially all asthmatics experience. Possible mechanisms of sulfite hypersensitivity and sulfur dioxide sensitivity are discussed in detail. Sulfite metabolism and the role of sulfite oxidase in the detoxification of exogenous sulfite are reviewed in relationship to the etiology of sulfite hypersensitivity.

(2) Diamante LM, Bai X, Busch J. Fruit Leathers: Method of Preparation and Effect of Different Conditions on Qualities. Int J Food Sci. 2014;2014:139890. doi: 10.1155/2014/139890. Epub 2014 May 4. Review.

Kumar A, Singh M, Singh G. Effect of different pretreatments on the quality of mushrooms during solar drying. J Food Sci Technol. 2013 Feb;50(1):165-70. doi: 10.1007/s13197-011-0320-5. 

Sra SK, Sandhu KS, Ahluwalia P.  Effect of treatments and packaging on the quality of dried carrot slices during storage.  J Food Sci Technol. 2014 Apr;51(4):645-54. doi: 10.1007/s13197-011-0575-x. 

(3) Diamante LM, Bai X, Busch J. Fruit Leathers: Method of Preparation and Effect of Different Conditions on Qualities.  Int J Food Sci. 2014;2014:139890. doi: 10.1155/2014/139890. 

(4) Renkema JM, Wright D, Buitenhuis R, Hallett RH. Plant essential oils and potassium metabisulfite as repellents for Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae).  Sci Rep. 2016 Feb 19;6:21432. doi: 10.1038/srep21432.

 (5) Nair B, Elmore AR; Cosmetic Ingredients Review Expert Panel. Final report on the safety assessment of sodium sulfite, potassium sulfite, ammonium sulfite, sodium bisulfite, ammonium bisulfite, sodium metabisulfite and potassium metabisulfite.  Int J Toxicol. 2003;22 Suppl 2:63-88.