پروپیونات و کاربرد آن در صنایع غذایی

پروپیونات و به ویژه نمک کلسیم آن، به طور گسترده در صنایع غذایی، به عنوان نگهدارنده غذایی کاربرد دارد. خوانندگان عزیز وبلاگ آی فودز با مطالعه این مقاله می توانید با این نگهدارنده غذایی و کاربردهایش آشنا شوید.

پروپیونات کلسیم چیست؟

رشد کپک در نان و محصولات قنادی ها و شیرینی پزی ها، تا حد زیادی با وجود رطوبت تشویق می شود. اگرچه آن ها در فرآیند پخت کشته می شوند اما هاگ آن ها را می توان در طول خنک شدن و بسته بندی نان از محیط (جو) دریافت کرد.

هر چه تعداد و نوع اسپور موجود در نان بیشتر باشد، ماندگاری نان کوتاه تر است. بنابراین، مهم است که از مواد نگهدارنده برای افزایش ماندگاری نان و سایر محصولات نانوایی استفاده شود.

پروپیونات کلسیم (E282)، نمک کلسیم پروپانوئیک اسید، یک نگهدارنده مواد غذایی پرمصرف است. می توان از آن در تولید میان وعده ها، محصولات نانوایی و لبنیات و به عنوان مکمل برای دام استفاده کرد.

این ماده نوع جدیدی از نگهدارنده های مواد غذایی است که در دهه های اخیر با ایمنی بیشتری نسبت به بنزوات سدیم (E211) و قیمت پایین تر از سوربات پتاسیم (E202) توسعه یافته است. این افزودنی غذایی از واکنش اسید پروپیونیک با کربنات کلسیم یا هیدروکسید کلسیم به دست می آید.

درست مانند نگهدارنده های تولید شده از بنزوات، پروپیونات کلسیم مانع از تولید انرژی مورد نیاز میکروارگانیسم های موجود در غذا می شود؛ با این تفاوت که این نگهدارنده غذایی برای فعال شدن نیازی به شرایط اسیدی ندارد.

ویژگی ها و مشخصات کلسیم پروپیونات

• فرمول شیمیایی: C6H10O4 Ca
• وزن مولکولی: 186.22
• pH اپتیمم (بهترین بازه pH برای عملکرد): 5.5
• سطح استفاده توصیه شده در نانوایی: 0.1-0.3 درصد وزن آرد، اما سطوح بالاتر غیر معمول نیست.

کاربردهای کلسیم پروپیونات در صنایع غذایی چیست؟

E282 یک عامل ضد میکروبی است که اغلب در تولید نان و محصولات پختنی استفاده می شود. برای افزایش ماندگاری نان با جلوگیری از رشد انواع عوامل میکروبی در نان مفید است. همچنین رشد باکتری روی نان را سرکوب می کند و بر فعالیت مخمر در حین تهیه نان تأثیری نمی گذارد.

برای نتیجه موثرتر، این افزودنی باید در شرایط pH کمی کمتر از 5.5 استفاده شود. با این حال، pH باید به طور موثر نظارت و کنترل شود، زیرا اگر شرایط بیش از حد اسیدی شود، تجزیه پروپانوئیک اسید رخ می دهد.

پروپیونات کلسیم همچنین به کاهش غلظت سدیم در نان نیز کمک می کند. زمانی که غلظت سدیم در نان کاهش می یابد، معمولاً زمان ماندگاری آن افزایش می یابد. در حالی که اگر این غلظت افزایش یابد، بر ماندگاری نان تأثیر منفی می گذارد. افزودن E282 به فرمولاسیون نان، به ارزش غذایی آن می افزاید زیرا کلسیم را تامین می کند.

از این نگهدارنده غذایی علاوه بر تولید نان، برای تولید محصولات دیگری نیز استفاده می شود. از جمله:

• محصولات لبنی: پنیر، شیر خشک، آب پنیر، ماست و غیره
• نوشیدنی ها: نوشابه، نوشیدنی های میوه ای و غیره
• نوشیدنی های الکلی
• محصولات گوشت فرآوری شده: هات داگ، ژامبون و غیره

محصولات نانوایی و شیرینی پزی

پروپیونات کلسیم در محدوده pH زیر 5.5 بیشترین فعالیت را دارد. بنابراین، استفاده از اسیدها برای تنظیم pH به منظور بهینه سازی فعالیت آن رایج است. علاوه بر این، نمک‌های بنزوئیک یا اسید سوربیک برای استفاده در محصولاتی با سطح pH بالاتر توصیه می‌شود، مانند بسیاری از محصولات پخته شده شیرین با خمیر مایه شیمیایی. در تولید تورتیلاها، پروپیونات کلسیم و سوربات پتاسیم معمولاً با هم استفاده می‌شوند تا در عین حفظ کیفیت محصول، به مهار طیف وسیعی از کپک‌ها دست یابند.

این ماده نگهدارنده ای ایده آل برای نان و انواع رولت است؛ زیرا تاثیر کمی روی مخمر دارد و در تخمیر آن اختلال ایجاد نمی کند. با این حال، در برخی از محصولات مانند کیک، ممکن است گزینه نگهدارنده خوبی نباشد، زیرا سطح استفاده بالا و کلسیم موجود آن با خمیر مایه شیمیایی تداخل دارد.

در مقابل، پروپیونات سدیم تخمیر مخمر را به تاخیر می اندازد و برای استفاده در نان یا رول توصیه نمی شود اما برای استفاده در کیک ها ترجیح داده می شود.

علاوه بر این، زمانی که دوز آن نسبت به تعداد سلول های میکروبی موجود برای مسدود کردن متابولیسم سلولی کافی باشد، در مهار رشد باکتری های نخینه ساز و کپک ها موثر است. اگر فرآورده پخته شده در محیطی بدون شیوه های تولید خوب فعلی (cGMP) تولید شود، میزان مصرف آن ممکن است در مهار رشد میکروبی موثر نباشد!

گوشت و فرآورده های گوشتی

مواد نگهدارنده ای که در حال حاضر در کد استانداردهای غذایی برای استفاده در محصولات گوشتی فرآوری شده تایید شده اند شامل موارد زیر هستند:

• نیتریت ها و نیترات ها
• نایسین
• ناتامایسین
• سوربات ها
• سولفیت ها

اسید لاکتیک، دی استات سدیم و سایر اسیدهای آلی نیز ممکن است استفاده شوند. با این حال، برای کنترل آلودگی توسط لیستریا مونوسیتوژنز، برخی از این نگهدارنده ها چندان موثر نیستند و بیشتر برای کنترل مخمرها و کپک ها یا برای استفاده در سایر غذاها مناسب تر هستند.

نیترات ها و نیتریت ها در درجه اول به‌عنوان مواد تیمار کننده برای دستیابی به طعم، رنگ و ثبات در محصولات گوشتی فرآوری شده و محافظت در برابر باکتری های بیماری زای خاص مانند ارگانیسم های مولد بوتولیسم استفاده می شوند. با این حال، این مواد می توانند برای انسان سمی باشند و در سال های اخیر بحث های زیادی پیرامون استفاده از نیتریت به دلیل خطر سرطان زایی بالقوه آن وجود داشته است.

علیرغم طیف وسیعی از نگهدارنده های موجود برای استفاده تولید کنندگان، آلودگی محصولات گوشتی فرآوری شده به ” Listeria m ” همچنان یک مشکل جدی و رایج است.

پروپیونات ها به ویژه در مهار لیستریا مونوسیتوژنز در pH فرآورده های گوشتی موثر هستند و می توانند در میزان های پایین مصرف، بدون تأثیر بر طعم محصول استفاده شوند. آن ها در ترکیب با نیتریت (نیترات)، می توانند کنترلی را در برابر طیف وسیع تری از میکروارگانیسم ها فراهم کنند و به طور بالقوه منجر به کاهش سطح استفاده از نیتریت/نیترات شوند.

پروپیونات ها در حال حاضر به عنوان نگهدارنده در کد استانداردهای غذایی برای استفاده در محصولات نان و نانوایی و فرآورده های آردی و سدیم پروپیونات در امولسیون های روغنی (کمتر از 80 درصد روغن) تایید شده اند.