Dodatki do żywności utrwalające – zapobiegające psuciu się żywności
Konserwanty i przeciwutleniacze, bo to o nich jest tu głównie mowa, stosowane są w produkcji żywności od wieków, jednak dziś w nieco zmienionej formie. Dzisiejsze dodatki do żywności nie są już tak szkodliwe jak niegdyś dodawana do mleka formalina, czy kwas borowy dodawany do masła. Nadal ich bezpieczeństwo stawiane jest pod znakiem zapytania i badane. Przykładowo, żółty barwnik E102, tartrazyna, która już sama w sobie jest substancją alergizującą, w połączeniu z kwasem benzoesowym, E210, nasila nadpobudliwość i nerwowość nie tylko u dzieci.
Konserwanty
Stosowanie konserwantów ma na celu ograniczyć, bądź całkowicie zahamować rozwój szkodliwych drobnoustrojów, oraz zminimalizować działanie enzymów tkankowych. W normalnych warunkach odpowiedzialne są one za psucie się żywności, bądź pogorszenie jej jakości.
Synergia – współdziałanie kilku czynników jednocześnie, dzięki uzupełniającym się właściwościom uzyskuje się efekt znacznie przewyższający możliwości oferowane przez wybrany pojedynczy czynnik.
Satysfakcjonujący efekt uzyskiwany jest dzięki hamowaniu rozwoju mikroflory, bądź jej eliminację. Dla uzyskania najwyższej jakości i bezpieczeństwa, często używa się kilku konserwantów jednocześnie, wykazujących nieco zróżnicowane pole działania i wzajemnie się uzupełniających. Uzyskana synergia pozwala na ograniczenie masy używanych konserwantów, w porównaniu do ilości potrzebnej przy zastosowaniu tylko jednego z dostępnych konserwantów.
Dla minimalizacji ilości używanych konserwantów ważne jest zapoznanie się z najczęściej występującymi w danej grupie produktów drobnoustrojami i enzymami tkankowymi. Do najpopularniejszych konserwantów należy zaliczyć kwas benzoesowy i kwas sorbowy, oraz ich sole sodowe i potasowe, natamycyna, azotany (III) oraz siarczany (IV). Każdy z nich posiada jednak nieco odmienne właściwości i zastosowanie.
Numer E | Substancja | Działanie | Zastosowanie |
E200 – 203 | kwas sorbowy (kwas trans-2,4-heksadienowy C5H7COOH | kwas karboksylowy) i jego sole | suszone owoce, kompoty, sery, wina | |
E210 – 213 | kwas benzoesowy (kwas benzenokarboksylowy | kwas karboksylowy) i jego sole, np. benzoesan sodu | przetwory owocowe i warzywne, w tym sosy i marynaty, dżemy i galaretki, szczególnie niskosłodzone, owoce kandyzowane, konserwy rybne i mięsne | |
E220 – 228 | siarczany (IV), tlenek siarki (IV) | suszone owoce, wina, przetwory owocowe, produkty ziemniaczane | |
E234 | nizyna (policykliczny peptyd składający się z 34 aminokwasów) | antybakteryjne, bakterie G + | |
E235 | natamycyna | przeciwgrzybiczne | powierzchniowe nacieranie serów i wędlin |
E236 | kwas mrówkowy (kwas metanowy HCOOH | kwas karboksylowy) | grzybobójcze | soki owocowe |
E249 – 252 | azotany (III), azotany (V) | przetwory mięsne, w tym kiełbasy, pasztety, szynki; sery, ryby | |
E260 | kwas octowy (kwas etanowy CH3COOH | kwas karboksylowy) | ||
E280 | kwas propionowy (kwas propanowy C2H5COOH | kwas karboksylowy) | ||
kwas salicylowy (kwas 2-hydroksybenzenokarboksylowy | kwas karboksylowy) |
Pochodzenie i produkcja konserwantów
Wiele współcześnie wykorzystywanych konserwantów można znaleźć w surowcach naturalnych, kwas benzoesowy występuje w borówkach i żurawinach, kwas sorbowy jest naturalnym składnikiem jarzębiny, a kwas mrówkowy miodu, malin i liści pokrzyw.
Jednak współcześnie używane konserwanty nie są pozyskiwane z naturalnych surowców lecz produkowane w wyniku reakcji chemicznych, między innymi w reaktorach mikrobiologicznych, jakimi są np. bakterie kwasu mlekowego zaprzęgnięte do produkcji bakteriocyn. Tego typu produkcja boryka się jednak z pewnymi problemami, do których należą silna hydrofobowość bakteriocyn, oraz ich zbijanie się w agregaty, przez co wykazują mniejszą aktywność biologiczną. Do najważniejszych bakteriocyn można zaliczyć nizynę i natamycynę, antybiotyki wykorzystywane m.in. w produkcji serów.
Działanie konserwantów
Działanie konserwantów skupione jest na hamowaniu rozwoju mikroorganizmów, ich całkowitej likwidacji, bądź hamowaniu aktywności enzymatycznej w tkankach składników pożywienia.
Siła działania konserwantów uzależniona jest od wartości pH produktów. Im jest ono niższe, tym pewniejszy jest efekt, i tym mniejsze ilości konserwantów są niezbędne do jego zapewnienia. Przyczyną tego stanu rzeczy jest forma, w jakiej występują konserwanty w konkretnym pH. Przy wartości pH 4,5 wiele z nich występuje w formie nizdysocjowanej, mając możliwość reagowania ze składnikami żywności. W takiej formie występuje kwas propionowy, sorbowy, octowy i salicylowy. Jednak w wyniku podwyższenia wartości pH powyżej 6 przechodzą one w formę zdysocjowaną, tracąc jednocześnie właściwości konserwujące.