Il Metasolfito di potassio, meglio conosciuto come 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. 

Sinonimi / sigle: pirosolfito di potassio, disolfito di potassio, potassium metabisulfite, K₂S₂O₅, additivo E224.
Da non confondere con il metabisolfito di sodio (E223). 

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.

Sale acido dell’acido solforoso impiegato come conservante/antimicrobico, antiossidante, antibrunimento e agente sbiancante lieve. In acqua si idrolizza formando bisolfito e rilasciando anidride solforosa (SO₂), responsabile dell’attività tecnologica.

Valore calorico
0 kcal per 100 g (sale inorganico, nessuna energia metabolizzabile).

Composizione e chimica essenziale

• Formula: K₂S₂O₅ (massa molare ≈ 222,33 g/mol).

• In acqua: K₂S₂O₅ + H₂O ⇌ 2 KHSO₃ (bisolfito di potassio) ⇌ SO₂ (aq) + HSO₃⁻ + H⁺.

• Speciazione pH-dipendente: l’efficacia antimicrobica cresce al pH basso perché aumenta la frazione di SO₂ molecolare (la forma che diffonde nelle cellule).
  Esempio (frazioni tipiche di SO₂ molecolare sul “libero”): pH 3,0 ≈ 6–7%; 3,2 ≈ 4%; 3,4 ≈ 2,5–3%; 3,6 ≈ 1,5–2%.

Proprietà fisico-chimiche (indicative)

• Aspetto: polvere cristallina bianca, odore pungente solforoso.

• Solubilità: elevata in acqua; soluzioni acide (pH ~3,5–5).

• Stabilità: sensibile a aria/umidità/calore (ossida a solfato e libera SO₂).

• Decomposizione termica: > 150–170 °C con rilascio di SO₂.

• Compatibilità: può ridurre/“sbiancare” coloranti e ossidarsi in presenza di metalli; usare attrezzature idonee e chelanti se necessario.

Meccanismi d’azione

• Antimicrobico: la SO₂ non dissociata attraversa le membrane e inibisce enzimi chiave di lieviti/batteri.

• Antiossidante: riduce chinoni e altri ossidati (protezione da imbrunimento enzimatico e ossidazioni in succhi, vino, frutta).

• Legante: forma addotti con acetaldeide e altri carbonili (utile in enologia per “bloccare” aldeidi indesiderate).

• Antibrunimento/anti-Maillard: inibisce la polifenolossidasi e sequestra intermedi reattivi.

Produzione (cenni)
Reazione di SO₂ con carbonato/idrossido di potassio per ottenere bisolfito seguito da concentrazione/cristallizzazione → metabisolfito. Il prodotto viene essiccato, macinato e stabilizzato (pack barriera).

Impieghi principali

• Enologia: sanificazione del mosto e protezione ossidativa; controllo della microflora.

  • Obiettivo pratico spesso espresso come SO₂ libera e molecolare (p.es. ≈ 0,5 mg/L di SO₂ molecolare nei vini bianchi; il valore di SO₂ “libera” necessario dipende dal pH).

  • Aggiunte in pre-fermentazione, travasi e pre-imbottigliamento; evitare eccessi per non coprire il profilo aromatico.

• Birrificazione: trattamento dell’acqua (neutralizzazione cloro/clorammine) e protezione da ossidazioni in alcune fasi; uso tipico “compressa di Campden” per ~20 L d’acqua (dosaggi da adattare a cloro/clorammine effettivi).

• Succhi, puree, frutta tagliata/essiccata: prevenzione imbrunimento e crescita microbica (dosi nel rispetto dei limiti di categoria).

• Cosmetici/OTC: antiossidante e conservante secondario (INCI: Potassium Metabisulfite) in alcune lozioni/soluzioni acquose; uso più comune in prodotti da risciacquo.

Dosaggi indicativi (da validare su matrice e normativa locale)

• Vino/mosto: aggiunte espresse in mg/L di SO₂ totale/libera; calcolo tramite tabelle/strumenti che tengono conto di pH e temperatura.

• Trattamento acqua (homebrewing): 1 compressa di Campden (spesso ~0,44 g K₂S₂O₅) per ~20–25 L è una prassi diffusa per eliminare cloro/clorammine basse; verificare residui e adeguare.

• Frutta e succhi: seguire limiti di legge e buone pratiche di fabbricazione; valutare alternative dove richiesto (acido ascorbico/citrico + pastorizzazione).

Aspetti regolatori e allergeni

• Additivo E224 ammesso in molte categorie alimentari con limiti massimi per prodotto; in vino e bevande i limiti sono categoria-specifici (variano per stile, zuccheri, tipologia).

• Etichettatura allergeni (UE): obbligo di dichiarazione “contiene solfiti” se SO₂ totale ≥ 10 mg/kg o 10 mg/L (espressi come SO₂).

• Cosmetici UE: consentito come antiossidante/conservante entro GMP; attenzione a pH e potenziale sensibilizzazione in soggetti iper-reattivi.

Sicurezza e gestione rischio

• Ipersensibilità ai solfiti: possibile asma/bronchospasmo e reazioni in soggetti sensibili (soprattutto asmatici). Minimizzare esposizione ed evitare in popolazioni a rischio.

• Esposizione professionale: rischio da vapori di SO₂; lavorare in ambienti ventilati, DPI (maschere/occhiali/guanti).

• Compatibilità contenitori: evitare metalli catalitici non rivestiti; preferire acciaio idoneo o materiali polimerici compatibili.

Qualità, controllo e stoccaggio

• Specifica tipica: titolo elevato di K₂S₂O₅, metalli pesanti molto bassi, impurezze entro norma.

• Stoccaggio: asciutto, ermetico, al riparo da luce/calore; richiudere subito per evitare umidità e ossidazione (perdita di titolo).

• Shelf-life: in confezione integra, 12–24 mesi; verificare il titolo prima di dosaggi critici.

Note pratiche (enologia/tecnologia)

• L’efficacia antimicrobica dipende fortemente dal pH: a pH 3,1–3,3 serve meno SO₂ libera per ottenere la stessa frazione molecolare rispetto a pH 3,5–3,6.

• L’SO₂ “lega” composti (es. acetaldeide), riducendo la quota libera misurabile: monitorare libera e totale e adeguare i travasi.

• Combinare con buone pratiche ossidative (inerti, colmatura, basse temperature) e, se necessario, acido ascorbico con cautela (solo in presenza di SO₂ adeguata, per evitare ossidazioni secondarie).

Conclusione
Il metabisolfito di potassio (E224) è uno strumento versatile ed efficace per protezione ossidativa e controllo microbiologico in vino, succhi e trasformazioni di frutta, oltre che utile in birrificazione e in alcune formulazioni cosmetiche. L’uso consapevole richiede: attenzione a pH, dosaggio e speciazione della SO₂, rispetto dei limiti normativi e una gestione rigorosa di sicurezza e etichettatura per tutelare i consumatori sensibili ai solfiti.

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).

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.

Abstract. Fruit leathers are dehydrated fruit products which are eaten as snacks or desserts. They are flexible sheets that have a concentrated fruit flavor and nutritional aspects. Most fruit leathers are prepared by mixing fruit puree and other additives like sugar, pectin, acid, glucose syrup, color, and potassium metabisulphite and then dehydrating them under specific conditions. Various drying systems including combined convective and far-infrared drying, hot air drying, microwave drying, solar drying, and sun drying have been used to make fruit leathers. Most fruit leathers are dried at 30 to 80°C for up to 24 hours until the target final moisture content (12-20%) has been reached. Research about fruit leathers began in the 1970s. This work has reviewed published papers on fruit leathers in order to summarize useful information about fruit leathers on methods of preparation, effects of drying condition, and effects of packaging and storage, which will be useful to many in the food industry and consumers who are health-conscious.

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. 

Abstract. Freshly harvested mushrooms are highly perishable because of high moisture content metabolism and susceptible to enzymatic browning. Mushroom is a fungal fruiting body which is cultivated throughout the world. Effect on quality of dried mushrooms was studied for various chemical pretreatments viz. 1.0% potassium metabisulphite, 0.5% citric acid, 0.5% potassium metabisulphite + 0.2% citric acid, control and low cost drying methods viz. domestic solar dryer, medium size solar dryer and open sun drying. It was observed that application of 1% potassium metabisulphite treatment prior to drying using medium size solar dryer gave best quality dried mushrooms with results in accordance with statistical analysis. The drying time and final moisture content was also comparatively less than the mushrooms dried under shading plates and open sun drying.

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. 

Abstract. The present investigation was undertaken to study the effect of treatments and packaging on the quality of dried carrot slices during storage. Carrot cultivar 'Nantes' was sliced into 4.5 mm thick slices which were blanched in water at 95 °C for 4 min followed by dipping in 6% potassium metabisulphite (KMS) solution for 40 min and 350 ppm potassium sorbate solution for 10 min prior to two stage phase drying i.e. at 90 ± 5 °C for 2 h and further drying at 60 ± 5 °C for 7 h in a cross-flow hot air cabinet dryer. The dried carrot slices were packed in 50 g packages of aluminium foil laminate (AFL) (polyethylene, aluminium foil and polyester) and high density polyethylene (HDPE) pouches having 32.5 μm and 56.0 μm thickness respectively and stored under ambient conditions i.e.18.5-29.1 °C temperature and 44.4-60.4% relative humidity for 6 months. Significant (p ≤ 0.05) increase was observed in the moisture content, water activity, reducing sugars and non-enzymatic browning while total solids, total soluble solids, titratable acidity, ascorbic acid, total sugars, pectin, rehydration ratio, sulphur dioxide, sorbic acid and carotenoids decreased significantly (p ≤ 0.05) during storage. Carrot slices pre-treated with 6% KMS and packed in AFL pouches were found to retain best physico-chemical quality. The curried product and soup prepared from dried slices from the same had highly acceptable sensory quality with initial overall acceptability scores 8.2 and 8.5 for curried slices and soup respectively on 9-point hedonic scale. The overall acceptability scores decreased from 8.2 to 7.9 and 8.5 to 7.7 in curried product and soup respectively after 6 months storage. All the samples were microbially safe during 6 months of storage.

(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. 

Abstract. Fruit leathers are dehydrated fruit products which are eaten as snacks or desserts. They are flexible sheets that have a concentrated fruit flavor and nutritional aspects. Most fruit leathers are prepared by mixing fruit puree and other additives like sugar, pectin, acid, glucose syrup, color, and potassium metabisulphite and then dehydrating them under specific conditions. Various drying systems including combined convective and far-infrared drying, hot air drying, microwave drying, solar drying, and sun drying have been used to make fruit leathers. Most fruit leathers are dried at 30 to 80°C for up to 24 hours until the target final moisture content (12-20%) has been reached. Research about fruit leathers began in the 1970s. This work has reviewed published papers on fruit leathers in order to summarize useful information about fruit leathers on methods of preparation, effects of drying condition, and effects of packaging and storage, which will be useful to many in the food industry and consumers who are health-conscious.

(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.

Abstract. Spotted wing drosophila, Drosophila suzukii, is a globally invasive pest of soft-skinned fruit. Females oviposit into ripening fruit and larvae cause direct destruction of tissues. As many plant essential oils are permitted food additives, they may provide a safe means of protecting fruit from D. suzukii infestation in both conventional and organic production systems. Twelve oils and potassium metabisulfite (KMS) were screened in the laboratory as repellents for D. suzukii flies. Most essential oils deterred D. suzukii flies from cotton wicks containing attractive raspberry juice. Peppermint oil was particularly effective, preventing almost all flies from contacting treated wicks and remaining 100% repellent for 6 d post-application. Thyme oil was unique because it caused high male mortality and reduced the number of responding flies compared to other oils. KMS was not found to be repellent to D. suzukii, but may have fumigant properties, particularly at high concentrations. Peppermint oil appears to be the best candidate for field testing to determine the effectiveness and feasibility of using essential oils as part of a push-pull management strategy against D. suzukii. This is the first time that essential oils have been evaluated and proven effective in preventing fruit-infesting flies from contacting attractive stimuli.

 (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.

Abstract. Sodium Sulfite, Ammonium Sulfite, Sodium Bisulfite, Potassium Bisulfite, Ammonium Bisulfite, Sodium Metabisulfite, and Potassium Metabisulfite are inorganic salts that function as reducing agents in cosmetic formulations. All except Sodium Metabisulfite also function as hair-waving/straightening agents. In addition, Sodium Sulfite, Potassium Sulfite, Sodium Bisulfite, and Sodium Metabisulfite function as antioxidants. Although Ammonium Sulfite is not in current use, the others are widely used in hair care products. Sulfites that enter mammals via ingestion, inhalation, or injection are metabolized by sulfite oxidase to sulfate. In oral-dose animal toxicity studies, hyperplastic changes in the gastric mucosa were the most common findings at high doses. Ammonium Sulfite aerosol had an acute LC(50) of >400 mg/m(3) in guinea pigs. A single exposure to low concentrations of a Sodium Sulfite fine aerosol produced dose-related changes in the lung capacity parameters of guinea pigs. A 3-day exposure of rats to a Sodium Sulfite fine aerosol produced mild pulmonary edema and irritation of the tracheal epithelium. Severe epithelial changes were observed in dogs exposed for 290 days to 1 mg/m(3) of a Sodium Metabisulfite fine aerosol. These fine aerosols contained fine respirable particle sizes that are not found in cosmetic aerosols or pump sprays. None of the cosmetic product types, however, in which these ingredients are used are aerosolized. Sodium Bisulfite (tested at 38%) and Sodium Metabisulfite (undiluted) were not irritants to rabbits following occlusive exposures. Sodium Metabisulfite (tested at 50%) was irritating to guinea pigs following repeated exposure. In rats, Sodium Sulfite heptahydrate at large doses (up to 3.3 g/kg) produced fetal toxicity but not teratogenicity. Sodium Bisulfite, Sodium Metabisulfite, and Potassium Metabisulfite were not teratogenic for mice, rats, hamsters, or rabbits at doses up to 160 mg/kg. Generally, Sodium Sulfite, Sodium Metabisulfite, and Potassium Metabisulfite were negative in mutagenicity studies. Sodium Bisulfite produced both positive and negative results. Clinical oral and ocular-exposure studies reported no adverse effects. Sodium Sulfite was not irritating or sensitizing in clinical tests. These ingredients, however, may produce positive reactions in dermatologic patients under patch test. In evaluating the positive genotoxicity data found with Sodium Bisulfite, the equilibrium chemistry of sulfurous acid, sulfur dioxide, bisulfite, sulfite, and metabisulfite was considered. This information, however, suggests that some bisulfite may have been present in genotoxicity tests involving the other ingredients and vice versa. On that basis, the genotoxicity data did not give a clear, consistent picture. In cosmetics, however, the bisulfite form is used at very low concentrations (0.03% to 0.7%) in most products except wave sets. In wave sets, the pH ranges from 8 to 9 where the sulfite form would predominate. Skin penetration would be low due to the highly charged nature of these particles and any sulfite that did penetrate would be converted to sulfate by the enzyme sulfate oxidase. As used in cosmetics, therefore, these ingredients would not present a genotoxicity risk. The Cosmetic Ingredient Review Expert Panel concluded that Sodium Sulfite, Potassium Sulfite, Ammonium Sulfite, Sodium Bisulfite, Ammonium Bisulfite, Sodium Metabisulfite, and Potassium Metabisulfite are safe as used in cosmetic formulations.