افزودني‌ها ونگهداری مواد غذایی



از ميان تركيبات نگهدارنده سه اسيد آلي اسيدبنزوئيك، اسيد سوربيك و اسيد پروپيونيك مورد توجه قرار مي‌گيرند. اين 3 اسيد هر يك موارد كاربرد و ويژگي‌هاي خاص خود را دارند ولي يك مورد مشترك بين آنها وجود دارد و آن مربوط به قابليت نگهدارندگي آنها در محيط‌هاي غذايي است. اين سه اسيد از دو طريق كه ممكن است به صورت توأم نيز بر سلول‌هاي ميكروارگانيزم‌ تأثير مي‌گذارند:

1ـ از آنجائيكه تركيبات چربي دوستي مي‌باشند پس در غشاء سلول ميكروبي جذب شده و موجب ايجاد تغييراتي صدمه زننده براي اين غشاء مي‌شوند.

2ـ از طرف ديگر به درون سلول ميكروارگانيزم نفوذ كرده و بر روي آنزيم‌هاي هدايت كننده واكنش‌هاي متابوليكي سلول، اثرات تخريبي باقي مي‌گذارند. بر مبناي اين مكانيزم و عملكرد و با توجه به آنكه غشاي سلولي نسبت به يون‌هاي مثبت و منفي اجازه نفوذ نمي‌دهد مي‌توان نتيجه گرفت، اين اسيدهاي آلي به شكل تجزيه نشده خود يعني مولكول اوليه مي‌توانند نقش نگهدارندگي داشته باشند. از سوي ديگر مي‌دانيم اين اسيدها، اين اسيدهاي ضعيفي بوده و در نتيجه يونيزاسيون يك واكنش تعادلي را ايجاد مي‌كنند. باتوجه به اين واكنش در مي‌يابيم كه PH محيط يكي از عوامل مهم تأثيرگذار بر درصد مولكول تجزيه نشده موجود در محيط خواهد بود. بطوري كه هر چقدر PH محيط بيشتر باشد يعني محيط قليايي‌تر است. بدليل كمبود غلظت يون هيدروژن در محيط واكنش به سمت جبران اين كمبود پيشرفت كرده و شدت يونش افزايش مي‌يابد. درحاليكه اگر محيط اسيدي باشد درصد مولكول تجزيه نشده در محيط زياد خواهد شد و واكنش در جهت برگشت پيشرفت مي‌كند. به همين سبب اين اسيدهاي آلي تنها در محيط‌هاي اسيدي قابليت نگهدارنگي دارند و از آنجا كه در اين محيط‌ها بخش اعظم آلودگي ميكروبي مربوط به كپك‌ها و مخمرها مي‌شود، معمولاً به عنوان ضد كپك شناخته مي‌شود. از نقطه نظر نوع اين اسيدها و محدوده كاربرد آنها و از نقطه نظر PH محيط مي‌بايستي به ثابت تجزيه شدن در واكنش‌هاي تعادلي آنها توجه نمود. تحقيقات انجام شده نشان مي‌دهد مقدار ثابت تعادلي و محدوده كاربردي آنها از نظر PH چنين تغيير مي‌كند.


PH = 5

PH = 4

PH = 3

PH = 2

Ka

13.4

60.7

83.9

99.3

10-5 × 6.64

اسيد بنزوئيك

42

88

99

100

10-5 × 1.4

اسيد پروپيونيك

36.6

85.4

98.3

99.8

10-5 × 1.73

اسيدسوربيك

با توجه به مقادير مي‌توان نتيجه گرفت كه هرچه ثابت تعادل براي اسيد آلي بالاتر باشد قدرت يونيزاسيون بيشتر و محدودة PH استفاده شده محدودتر مي‌شود. پس اسيد بنزوئيك تنها تا 4 = PH كارآيي خود را دارد. درحاليكه اسيدسوربيك تا 5 = PH و گاهي تا 6 = PH قابل استفاده است و اسيد پروپيونيك نيز تا 6 = PH نيز استفاده مي‌شود.

ويژگي‌هاي اسيد بنزوئيك:

اين اسيد به صورت پودر سفيد رنگي است و مي‌بايست معمولاً تا 5/99% خلوص داشته باشد. يكي از ناخالصي‌هاي خطرساز و سرطانزاي همراه با اسيدبنزوئيك، اسيد فتاليك است.

اسيد بنزوئيك از قابليت انحلال كمي برخوردار است پس از نمك‌هاي سديم آن استفاده مي‌شود مثل بنزوات سديم و موارد كاربرد آن بيشتر در ترشيجات و آبميوه‌جات است. حداكثر مجاز مصرف آن در محصولات غذايي 800 تا 1000 P.P.M مي‌باشد.

از مشتقات اين اسيد گروه ديگري از تركيبات هستند تحت عنوان پارابن‌ها. اينها استرهايي از پاراهيدروكسي‌ بنزوئيك اسيد هستند.

تركيبات استريtيته شدن از پاراهيدروكسي بنزوئيك اسيد قابليت تجزيه كمتري دارند. بنابراين تصور مي‌شود تا PH وسيعتري قابل استفاده باشند اما به دليل ماهيت سرطانزايي و محدودشدن كاربرد اسيدبنزوئيك و مشتقات آن موارد كاربرد اين تركيبات استري نيز به ترشيجات و آبميوه‌جات محدود مي‌گردند. اما چون خاصيت نگهدارندگي بيشتري دارند مقدار مجاز مصرف آنها تا PPM 200 تعيين شده است. بويژه استرهاي پروپيلي از استرهاي اتيلي خاصيت نگهدارندگي بيشتر دارند.

ويژگي‌هاي اسيدسوربيك: اسيدسوربيك جزو اسيدهاي آلي است كه فرمول شيميايي آن به صورت زير مي‌باشد.

اين تركيب نيز مشابه به اسيد بنزوئيك قابليت انحلال كم دارد. معمولاً نمك‌هاي پتاسيم آن با قابليت انحلال بيشتر مصرف مي‌شود. كاربرد آن در انواع پنير و مربا مي‌باشد كه به عنوان ضد كپك به كار برده مي‌شود. در پنير معمولاً پوشش بسته‌بندي آن به محلول اسيد سوربيك آغشته مي‌شود و در مربا نيز از كاغذهاي آغشته به محلول اسيد سوربيك استفاده مي‌شود. اين اسيد براي جلوگيري از توليد سم، براي كپك‌ها نيز بويژه آسپرژيلوس فلاويس مؤثر است. همراه با تركيبات نيتريتي در فرآورده‌هاي گوشتي قابل استفاده مي‌باشد و در مقابل مخمرها، چون گونه‌هاي مخمري خود قادر به توليد اسيد سوربيك هستند، ميزان مجاز مصرف آن در انواع محصولات 200 تا 800 PPM مي‌باشد.

ويژگي‌هاي اسيد پروپيونيك: اين اسيد جزء بي‌ضررترين اسيدهاي آلي بوده. چون در بدن براحتي تجزيه شده و هيچ خطري را ايجاد نمي‌كنند. به همين جهت جزء GRAS Perservative شناخته مي‌شود. يعني مواد نگهدارنده‌اي كه بطور كلي سلامت محصول غذايي را به خطر نمي‌اندازد. اين اسيد در نوعي خاص از پنيرها به نام پنير سوئيس توسط پروپيوني باكتريوم توليد شده و همراه با آن گاز دي اكسيد كربن آزاد مي‌شود كه حباب‌هاي خاصي را در اين پنير ايجاد مي‌كند. از نظر كاربردي در فرآورده‌هاي نانوايي انواع كيك‌ها به عنوان ضد كپك كاربرد دارد. همچنين از بروز پديده‌اي به نام نخ نخي شدن يا راپينز جلوگيري مي‌كند چون از رشد باكتري با سيلوس سوبتيريز زير گونه مزانتوريكوس كه عامل بروز اين پديده مي‌باشد جلوگيري مي‌نمايد. مقدار مجاز مصرف آن در انواع كپك‌ها 1/0 % و در انواع پنير 2/0 تا 5/0 درصد تعيين شده است. در عين حال باتوجه به آنكه در فرآورده‌هاي نانوايي كاربرد وسيعي دارد مي‌توان دريافت كه بر مخمرها تأثير نخواهد گذاشت.