انواع نگهدارنده در صنایع غذایی و کاربرد آنها

انواع مختلفی از نگهدارنده ‎ها در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می‎ گیرند که هر کدام از آنها خواص مخصوص به خود را دارند. همه محصولات غذایی به جز آنهایی که در باغ و آشپزخانه تهیه می شوند، دارای مواد نگهدارنده هستند. هر سازنده ای به مواد غذایی در طول فرآوری آن محصول، مواد نگهدارنده می افزاید. نگهدارنده‎ ها در دو نوع طبیعی و شیمیایی وجود دارند و هدف همه آنها حفظ خواص طبیعی غذا، حفظ ویژگی‎های ظاهری غذا و افزایش ارزش غذایی برای ذخیره سازی آن می‎باشد. در این مطلب هر یک از انواع نگهدارنده در صنایع غذایی را به اختصار توضیح داده و کاربردهای آنها را بیان می‌‎کنیم.

هدف کلی این است که از رشد میکروب ، کپک و… و در نتیجه فساد غذا در طی مسیر حمل و نقل جلوگیری شود. غذا برای حفظ بقا مهم است، بنابراین حفظ مواد غذایی یکی از قدیمی ترین فن آوری های مورد استفاده انسان است تا از فساد آن جلوگیری کند.

جدول مواد نگهدارنده در صنایع غذایی

نام نگهدارنده	فرمول شیمیایی
سوربات سدیم	NaC6H7O2
سوربیک اسید	C6H8O2
سوربات پتاسیم	C6H7KO2
سوربات کلسیم	C۱۲H۱۴CaO۴
هپتیل پارابن	C14H20O
بنزوییک اسید	C6H5CO2H
بنزوآت سدیم	NaC۷H۵O۲
بنزوآت پتاسیم	KC7H5O2
بنزوآت کلسیم	Ca(C۷H۵O۲)۲
سولفیت سدیم	Na2S
بی سولفیت سدیم	NaHSO۳
سدیم متا بی سولفیت	Na۲S۲O۵
بی فنیل	C12H10
نایسین	Nisin
نیتریت پتاسیم	KNO۲
استیک اسید منجمد
استات پتاسیم	CH۳CO۲K

نمک، شکر، الکل و سرکه از دسته افزودنی‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎های طبیعی می‎باشند که به منظور افزایش مدت زمان نگهداری، به مواد غذایی اضافه می‎‌گردند. این مواد جزو نگهدارنده‎‌های قدیمی هستند که در خانه نیز مورد استفاده قرار می‎‌گیرند. شکر و نمک اولین نگهدارنده‌های طبیعی غذا هستند که به طور بسیار موثری رشد مایع  باکتری‌ها را در غذا حفظ می‌کنند. برای حفظ گوشت و ماهی، نمک هنوز به عنوان یک نگهدارنده طبیعی غذا بکار گرفته می‌شود.

انواع نگهدارنده در صنایع غذایی – منابع شیمیایی

نگهدارنده‎‌های شیمیایی مواد غذایی نیز برای مدتی مورد استفاده قرار گرفته شده است. آن‌ها به نظر بهترین و موثرترین گزینه برای عمر طولانی‌تر هستند. بر خلاف نگهدارنده‌های طبیعی مواد غذایی برخی از نگهدارنده‌های شیمیایی مواد غذایی مضر هستند. مانند دی اکسید گوگرد و نیتریت‌ها. دی اکسید گوگرد باعث تحریک لوله‌های تنفسی برونش و نیتریت سرطان‌زا است. در ادامه به توضیح انواع نگهدارنده در صنایع غذایی که دارای ماهیت شیمیایی هستند می‌پردازیم.

سیترات سدیم

سیترات سدیم که با نام‎‌های تجاری تری سدیم سیترات و سیتروسدین نیز شناخته می‌‎شود یک ترکیب شیمیایی به شکل پودر و یا بلورهای گرانوله به رنگ سفید است. یکی از مهم‎ترین کاربردهای آن، استفاده در صنایع غذایی به عنوان طعم‌‎دهنده و یا نگهدارنده می‎‌باشد.

خواص شیمیایی سیترات سدیم

سیترات سدیم با فرمول شیمیایی Na3C6H5O7 غیر سمی و دارای خاصیت بازی نسبتا کم می‎‌باشد. فرمول شیمیایی آن می‌‎باشد. منابع طبیعی سیترات سدیم توت و مرکبات بوده و دارای مزه شور و اندکی ترش است. این ماده در دو نوع بی آب و آبدار یافت می‎‌شود.

از لحاظ فیزیکی، سیترات سدیم بدون آب شبیه سیترات سدیم دی هیدرات است با این تفاوت که نسبت به آن دارای حلالیت و پایداری کمتر در برابر هوا است.

از دیگر ویژگی‎‌های مهم سیترات سدیم قابلیت انحلال در آب بر خلاف اتانول است. این ماده از واکنش پذیری بسیار کمی برخوردار است و در دمای محیط از نظر شیمیایی پایدار است، بسیار زیست تخریب پذیر است و قابلیت دفع با پسماندها را دارد.

کاربردهای سیترات سدیم در صنایع غذایی

• استفاده به عنوان طعم‌دهنده و آنتی اکسیدان در مواد غذایی
• در نوشابه‌‎های غیر الکلی و انواع  آبمیوه‎‌ها و نوشابه‎‌های انرژی زا به عنوان نگهدارنده
• در پنیر پیتزا به عنوان عامل کشسانی
• در مرباها و دسرهای ژلاتینی به عنوان تنظیم‎‌کننده PH
• در خامه به عنوان عامل پف کننده
• استفاده در شیرهای تغلیظ شده به عنوان عامل جلوگیری کننده از ترکیب مواد جامد حین ذخیره سازی در انبار

پروپیونات سدیم

پروپیونات سدیم فرم نمکی اسید پروپیونیک است که یک اسید آلی است که در طول تجزیه شیمیایی قند و همچنین به طور طبیعی طی متابولیز اسیدهای آمینه و اسید های چرب در بدن تولید می شود.

پروپیونات سدیم یک افزودنی غذایی متداول است که در دو نوع طبیعی و صنعتی وجود دارد. این ماده یک افزودنی موثر برای جلوگیری از فساد محصولاتی که امکان فاسد شدن آن‎ها وجود دارد مانند محصولات پخته شده، می‎باشد، چرا که برای قارچ‌‎ها و برخی از باکتری‎‌های سمی است.

خطرات استفاده از پروپیونات سدیم

با توجه به برگه اطلاعات ایمنی مواد برای پروپیونات سدیم، که در ScienceLab.com گزارش شده است، مواد شیمیایی اگر به صورت خالص استفاده شوند، می توانند پوست را تحریک کنند. با این حال، از آن جا که عموم مردم با پروپیونات سدیم به صورت خالص در تماس نیستند، احتمال بروز خطر وجود ندارد. خطرات ناشی از مصرف پروپیونات سدیم  در مقایسه با مصرف محصولاتی که دارای قارچ و یا آلودگی باکتریایی هستند، ناچیز است. بنابراین استفاده از آن به مقدار کم در محصولات غذایی بی خطر است.

کاربردهای پروپیونات سدیم

• استفاده به عنوان نگهدارنده در مواد غذایی
• استفاده به عنوان ضد کپک در محصولات نانوایی

پروپیونات کلسیم

پروپیونات کلیسیم با فرمول شیمیایی C6H10CaO یک افزودنی غذایی است که به عنوان نگهدارنده مورد استفاده قرار می‌‎گیرد،  این ماده از رشد باکتری ها و قارچ ها جلوگیری می‌کند موجب افزایش عمر محصولات غذایی می‌شود و بر عکس بنزوات سدیم نیازی به محیط اسیدی ندارد.

ویژگی‎های پروپیونات کلسیم

پروپـیـونـات کلـسیـم آنتی باکتریال و ضد کپک بوده و بر روی باکتری‌ها بسیار موثر است. در غلظت پایین به کار گرفته می‌شود و به آسانی در آب حل می‌شود و بـه عـنـوان نگهدارنده طیف وسیعی از bacillus subtilis را کنترل می‌کند در طول زمان نگهداری ثابـت باقی می‌ماند و فاقد اثرات مخرب بر روی قالب و تخمیر است  و قابلیت استفاده به صورت خـشـک را دارد.

و به خوبی در بدن انسان مورد هضم قرار می‌گیرد و در هیچ بافتی از بدن انباشته نمی‌شود. هنگامی که آن را از طریق غذا مصرف می‌کنید، بدن کلسیم را از اسید پروپیونیک جدا می‌سازد. این اسید سپس مانند سایر اسیدهای چرب متابولیزه می‌شود.

این ترکیب غیر سمی است و به طور کلی آن را بی خطر به حساب می‌آورند.

کاربردهای پروپیونات کلسیم

• استفاده در محصولات آردی به منظور جلوگیری از رشد کپک‎‌ها
• استفاده در فرآورده‎‌های گوشتی، محصولات لبنی، تنقلات، ژلاتین، نوشیدنی‎های غیر الکلی، مربا و …
• استفاده در تنباکو و غذایی دام
• استفاده در غذای گاو به منظور جلوگیری از ابتلای گاو به تب شیر و فراهم کردن کلسیم اضافی برای گاو

پروپیونات کلسیم در کدام مواد غذایی استفاده می‌شود؟

• محصولات پخته شده
• محصولات پنیری

نیتریت سدیم

یکی دیگر از انواع نگهدارنده در صنایع غذایی ، نیتریت سدیم می‎‌باشد. شناخته‌شده‌ترین کاربرد این ماده به منظور جلوگیری از بوتولیسم در غذاهای آماده است؛ این ماده در تولید محصولات گوشتی هم چون بیکن، سالامی، مرغ، کالباس تخمیری، هات داگ، پنیر و همچنین محصولاتی مانند ماهی به عنوان نگهدارنده مورد استفاده قرار می‌‎‎گیرد.

نیتریت سدیم در کدام مواد غذایی استفاده می‎شود؟

• گوشت خرد شده
• همه فرآورده‌های گوشتی
• محصولات ماهی

دی استات سدیم

دی استات سدیم که با نام پیماریسین نیز شناخته می‎‌شود، یک پودر سفید است که قابلیت بالایی در جذب رطوبت دارد. مهمترین کاربرد این ماده، استفاده از آن در تولید نان به دلیل تاثیری که روی قارچ‎‌ها و باکتری‌‎ها دارد، می‎‌باشد.

سدیم دی استات دارای خاصیت نگهدارندگی، بازدارندگی رشد کپک‎‌ها و مخمرها و بعضی ازمیکروب‌‎ها است .

سدیم دی استات با هدف کاهش ترشی اضافه محصول موجب تعدیل مزه آن می‌شود و به علت حالت بافری آن در جهت کنترل اسیدیته افزوده می‌شود. هم چنین این ماده در محصولات گوشتی و ماکیان دارای اثر نگهدارندگی قابل توجهی است و در محصولات نانوایی از بروز راپینس جلوگیری می‌کند. از جمله اهداف افزودن این ماده به مواد غذایی افزایش پایداری امولسیون چربی ها در محصولات گوشتی فراینده شده است.

کاربردهای دی استات سدیم

• استفاده در محصولات گوشتی و نانوایی به عنوان متعادل کننده PH و نگهدارنده
• استفاده در اسنک‌‎ها به عنوان طعم‌‎دهنده
• استفاده در محصولات میوه‌‎ای و سبزیجات کنسرو شده، چیپس، سس، سوپ و… به عنوان نگهدارنده و متعادل کننده اسیدیته
• استفاده در تولید چیس و پفک به عنوان عامل تردکنندگی
• استفاده در مواد غذایی و مواد ذخیره شده در انبار به دلیل خواص ضد کپک و ضد قارچ

دی استات سدیم در کدام مواد غذایی استفاده می‌شود؟

• نان
• گوشت، ماهی، مرغ و محصولات جانبی آن

بنزوات سدیم

بنزوات سدیم با فرمول شیمیایی C6H5COONa ، پودر کریستالی با رنگ سفید و طعم شیرین است و در صنایع غذایی با نام اختصاری E211 شناخته می‌شود. در طبیعت نیز این ماده را در برخی گیاهان مثل سیب و آلو می‌توان مشاهده کرد.

بنزوات سدیم باکتری‌ها را از بین نمی‎‌برد فقط موجب توقف فعالیتشان می‌شود. هم چنین بنزوات سدیم توانایی غیرفعال‌سازی قارچ‌ها را نیز دارد. اثرات این ماده را می‌توان در شرایط اسیدی با pH کم تر از ۶/۳ مشاهده کرد.

گرچه اسید بنزوئیک نگهدارنده مؤثرتری است اما به طور معمول از بنزوات سدیم به عنوان نگهدارنده غذایی استفاده می‌شود زیرا اسید بنزوئیک به‌خوبی در آب حل نمی‌شود؛ اما سدیم بنزوات با داشتن یک مولکول سدیم حلالیت بالائی در مواد غذائی و محلول های مختلف دارد و به خوبی از رشد کپک ها و مخمر ها جلوگیری می‌کند.

خطرات بنزوات سدیم

استفاده از بنزوات سدیم از آنجا که  آبمیوه به صورت گرم در قوطی ریخته می‎‌شود و به دلیل واکنش‎‎‌هایی که بنزوات سدیم در حرارت انجام می‎‌دهد، در همه آبمیوه‎‌ها مجاز نیست. اما در نوشابه‎‌ها به دلیل اینکه به صورت سرد پر می‎‌شود، استفاده از آن مجاز است.

کاربردهای بنزوات سدیم

این ماده در مرباها، سالاد میوه، ترشیجات، سس و ژله‌‎ها کاربرد دارد، همچنین به عنوان ماده نگهدارنده در داروها و لوازم آرایشی و بهداشتی نیز به کار می‌‎رود.

اسید اسکوربیک یا ویتامین سی

اسید اسکوربیک جامد سفید رنگی است که در بدن به عنوان آنتی اکسیدان عمل می‌‎کند، به این معنی که در جریان خون قرار گرفته و اثرات شیمیایی موادی که به بافت‌های بدن آسیب می‌رسانند را خنثی می‌کند. از جمله مزایای مصرف ویتامین سی محافظت از پوست در برابر اشعه ماورای بنفش نور خورشید، افزایش قدرت ایمنی بدن، استحکام لثه‎‌ها و دندان‎‌ها، تولید کلاژن و جلوگیری از بالا رفتن کلسترول خون و ایجاد لخته‎‌های خونی در رگ می‌‎گردد.

اکثر جانداران قادر به ساخت این ویتامین در بدن خود هستند اما جانداران دیگری مثل انسان باید این ویتامین را در طول روز از موادی که مصرف می‌کنند به دست آورند.

این ویتامین به صورت طبیعی در منابع گیاهی و جانوری موجود است اما نمونه‌های مصنوعی و قرص آن نیز تولید شده است. منابعی که بیشترین مقادیر این ویتامین را در خود دارند عبارتند از: توت فرنگی، کلم بروکلی، ‌گریپ فروت، گوجه فرنگی، انبه، لیمو، گل کلم، سیب زمینی، هندوانه، اسفناج، کلم، نارنگی و مرکبات، کیوی و دیگر میوه‌ها و سبزی‌ها، که جزء منابع گیاهی و جگر  که منبع حیوانی دارای ویتامین ث است.

عواملی هم چون نگهداری طولانی مدت در یخچال، پختن، گرمای هوا، نور و دخانیات باعث از بین رفتن این ویتامین می‌شوند، لذا افراد سیگاری به میزان بیشتری از این ویتامین نیاز دارند.  هم چنین شیر مادر نیز مقادیری از ویتامین ث را دارا می‌باشد و به همین جهت زنان باردار بایست میزان بیشتری از آن مصرف کنند.  ویتامین سی را می‌توان ۳ تا ۶ ماه در دمای زیر صفر نگهداری کرد اما پس از آن تجزیه می‌شود. هم چنین در میان سبزی‌ها جعفری شش تا هفت برابر سایر سبزی‌ها دارای این ویتامین است.

کاربردهای اسید اسکوربیک

ویتامین سی به عنوان نگهدارنده به دلیل خاصیت آنتی اکسیدانی در مواد غذایی به عنوان مثال آبمیوه جات کنسرو شده و مصنوعی که از اسانس، شکر و رنگ تهیه می‌شوند، اضافه می‌شود.

سوربات پتاسیم

سوربات پتاسیم ماده‎ای با فرمول شیمیایی C۶H۷KO۲ است که در برخی از توت‏‎‌ها به طور طبیعی یافت می‌‎گردد. این ماده ضد کپک و محلول در آب بوده و مهمترین کاربرد‌های آن شامل استفاده در صنایع غذایی به عنوان نگهدارنده است. این نگهدارنده در مقادیر مجاز (۵۰۰ تا ۲۰۰۰ ppm) سمی نبوده و در pH زیر ۶ بهترین تاثیر را از خود نشان می‌دهد. غلظت ضد میکروبی موثر سوربات در مواد غذایی ۳/۰-۰۵/۰ درصد است.

از خواص خوب سوربات پتاسیم می توان به حلالیت بالای این محصول در آب اشاره نمود. همین حلالیت بالا و خاصیت نگهدارندگی قوی نمک سوربات پتاسیم سبب استفاده بالای آن در تولید مواد غذائی شده است.

کاربردهای سوربات پتاسیم

در محصولات نانوایی، مربا، یتون، ماست، پنیر، سس‌ها، مارگارین، ‌ترشی و شوریجات، آب میوه و نوشابه‌های غیر الکلی، برگه زرد آلو، فیلینگ‌ها و تاپینگ‌ها، شیر‌های تخمیر یافته، پیتزا‌های نیم پز و فریز شده، سالاد میوه، کپسول ژلاتین، کره نباتی، سوسیس خشک و غیره خاصیت نگهدارندگی دارد.

این ماده در غذا‌هایی که در دمای اتاق نگهداری می‌شوند، مانند کنسرو میوه‌ها و سبزیجات، کنسرو ماهی، گوشت خشک شده، و دسر استفاده می‌شود. بسیاری از غذا‌هایی که تازه نیستند و تاریخ انقضای زیادی دارند متکی به وجود این ماده اند. به طور کلی، استفاده از این ماده در مواد غذایی بسیار رایج است. هم چنین در صنایع خشکبار نیز این ماده استفاده می‌شود.

بسیاری از محصولات زیبایی نیز مستعد ابتلا به رشد کپک می‌باشند و استفاده از نگهدارنده جهت جلوگیری از گسترش رشد کپک در آن‌ها رایج است. بسیار محتمل است که شامپو، اسپری مو، و یا کرم پوست که از آن استفاده می‌کنید حاوی سوربات پتاسیم باشد.