Élelmiszer-technológiai adalékok
Tartósítószerek A romlást okozó mikroorganizmusok (élesztők, penészek, baktériumok) életműködését már kis koncentrációban is gátolják. Lehetnek szervetlen és szerves vegyületek. Kémiai szerkezet alapján fejtik ki hatásukat. A tartósítószerek hatásmechanizmusa: ¾ adszorpcióval kötődnek a mikroorganizmusokhoz, ¾ áthatolnak a sejtmembránon, ¾ módosítják az enzimfehérjéket, megzavarják az anyagcserét. Csak a disszociálatlan molekulának van csíraölő hatásuk. (könnyebb az áthatolás a sejthártyán).
Disszociáló tartósítószerek hatása függ a pH-tól. Nem disszociáló tartósítószerek hatása nem függ a pH-tól. Tartósítószer
K*
pH 2
3
4
5
6
7
Kénessav
10–2
37
5,5
0,55
0,04
0,001
0,00
Szalicilsav
10–2
90
49
8,6
0,94
0,1
0,001
Hangyasav
10–4
98
85
36
5
0,5
0,05
p-Cl-benzoesav
10–5
99
91
52
10
1
0,1
Benzoesav
10–5
99
94
60
13
1,5
0,15
p-OHbenzoesav
10–5
99,7
97
75
23
3
0,3
Ecetsav
10–5
99,8
98,2
84,7
35,7
5,3
0,6
Szorbinsav
10–5
99,8
98,3
85,2
36,6
5,5
0,6
Propionsav
10–5
100
99
88
42
6,5
0,7
HSO3
10–5
100
100
99,9
99,0
90,7
49,5
−
*Disszociációs konstans; csak a nagyságrend van feltüntetve.
Szervetlen tartósítószerek Kén-dioxid és kénessav: kén-dioxid, SO2, színtelen, szúrós szagú gáz kénessav, H2SO3, a kén-dioxid vizes oldata Borászatban fertőtlenítés, megölik a vadélesztőket és a penész-gombákat, megakadályozzák a barnulást, elősegítik az aroma-anyagok kialakulását. 0,05–0,5%-os koncentrációban alkalmazzák. Nem halmozódik fel az emberi szervezetben, szulfáttá alakulva vizeletben ürül. (DE! 40 mg/kg-nál nagyobb koncentráció a borban fejfájás.)
Szulfitok: Kénessavas sók: nátrium-szulfit (Na2SO3), nátrium-hidrogénszulfit (NaHSO3), kálium-piroszulfit (K2S2O5) K2S2O5 + H2C4H4O6 borkén borkősav
2 SO2 + K2C4H4O6 + H2O
Szerves tartósítószerek A hangyasav és származékai: 0,1–0,2%-os oldat megöli az élesztőgombákat, a penészeket és a baktériumokat. Felhasznált származékai: Na-, K- és Ca-sója, valamint glicerin-észtere. Propionsav és sói: 0,1–0,3% között hat. Na- és Ca-propionát kenyér, tészta, liszt, cukrászáruk tartósítására 0,1–0,2%-ban penészesedés, nyúlósodás megakadályozására. A szervezetben maradék nélkül lebomlik.
Szorbinsav és sói: Szorbinsav 2,4-hexadiénsav, CH3−CH=CH−CH=CH−COOH Csak élesztőgombákra hat, szelektív tartósítószer. Penészekre, élesztőkre 2–5-ször hatásosabb a benzoesavnál. A hasznos baktériumokra nem hat. Benzoesav és sói: Na-, K- és Ca-sóit használják. Erős mikrobaellenes szer, gátolja a dehidrogenáz enzimeket és az oxidatív foszforilezést.
A benzoesav kiürülése a szervezetből
COOH + NH2 CH2 COOH
benzoesav
glicin
CO
NH
CH2 COOH
hippursav
p-klór-benzoesav és Na-sója: Mikrobinsav és mikrobin a kereskedelmi forgalomban. Baktérium, élesztő és penészölő 0,14%-ban. p-klór-hippursavként ürül a szervezetből, Magyarországon tiltott tartósítószer.
p-hidroxi-benzoesav és származékai: HO
COOH
p-hidroxi-benzoesav
HO
COOC2H5
p-hidroxi-benzoesavas-etilészter
p-hidroxi-benzoesav, p-hidroxi-benzoesav nátriumsója, p-hidroxi-benzoesavas-metilészter, p-hidroxibenzoesavas-etilészter, p-hidroxi-benzoesavaspropilészter, p-hidroxi-benzoesavas-butilészter, p-hidroxi-benzoesavas-benzilészter.
Az észterek antimikrobiális hatása jobb. Növekvő hosszúságú oldallánc erősíti a hatást. Antimikrobiális hatás a pH-tól független. Szokásos adagolási koncentráció: 0,08–0,2%. A vizelettel ürül ki a szervezetből.
Szalicilsav és Na-sója: COOH OH
COONa OH
0,1–0,2%-os koncentrációban használják. DE! Csökkenti a vérnyomást és a testhőmérsékletet, lassítja a pulzust és egyéb káros hatásai vannak. Ipari felhasználás tilos, házi nem.
Piroszénsavas észterek: Piroszénsavas-dietilészter (dietil-dikarbonát): C2H5-O-CO-O-CO-O-C2H5 + H2O
2 C2H5OH + 2 CO2
C2H5-O-CO-O-CO-O-C2H5 + 2 NH3 2 NH2-CO-OC2H5 + H2O etil-uretán (rákkeltő) C2H5-O-CO-O-CO-O- C2H5 + alkohol C2H5-O-CO-O-C2H5 +CO2 dietil-karbonát magzatkárosító (teratogén) Magyarországon tiltott alkalmazni!
Difenil: Csomagolóanyagok impregnálására, citrom és narancs penészesedésének gátlására használják. Élelmiszertörvények nem tiltják! OH
difenil
ONa
o-fenil-fenol és Na-sója
o-fenil-fenol és Na-sója: Citrusfélék tartósítására használják, 0,5–2%-os vizes oldatba mártással.
Antibiotikumok Mikroorganizmusok szintetizálják, más mikroorganizmusok fejlődését gátolják. A legfontosabb antibiotikum-termelők: baktériumok: Streptomycesek és a Bacillus-félék penészek: Ascomycetesek (Aspergillusok és Penicilliumok) Gátló hatásuk: sejképződés gátlása, riboszomális tevékenység korlátozása, sejtmembrán permeábilissá tétele, roncsolása, nukleinsav-szintézis gátlása.
Kémiai szerkezetük: laktongyűrűs vegyületek (penicillin, eritromicin), aminosavak és kismolekulájú peptidek (cikloszerin), polipeptidek (nisin, szubtilin, polimixin), cukortartalmúak (sztreptomicin), egyéb szerkezetűek: poliacetilének, kinonok, tetraciklinek, szteroidok, heterociklusos vegyületek. Élelmiszeripari alkalmazás antibiotikumrezisztens mikroorganizmusok kialakulása. Streptococcus lactis ellen kiváló).
nisin (vajsavbaktériumok
Takarmányban 10–15 mg/kg koncentrációban; a fogyasztó szervezetébe is bekerülhet 72 órás várakozási idő. Fitoncidok A magasabbrendű növények által termelt antimikrobiális anyag. Boróka, babérlevél, fahéj, bors, csipkebogyó, almalevél, fekete ribiszke, citrom, petrezselyem gyökere és levele, kaporzöld és termés, köménymag, komlóvirág, fokhagyma, vöröshagyma, paprika.
Fokhagyma allicin (diallil-tioszulfinsav) enzimek –SH csoportját köti le. Színes gyümölcsök hatás.
antocianidok
fitoncid
Magyarországon engedélyezett tartósítószerek I.
Megnevezés Kénessav − (SO2, HSO 3 SO 23 − , S 2O25 −)
,
Hangyasav
Főbb felhasználási terület
Megengedett szint (mg/kg)
Tartósított növényi termék
1500
Szárítmányok, aszalmányok
2000
Keksz
100
Üdítőitalok
60
Gyümölcsféltermék
3500
Gyümölcsszörp
1200
Üdítő ital, szeszes ital
300
Magyarországon engedélyezett tartósítószerek II.
Megnevezés Propionsav és sói
Szorbinsav és sói
Főbb felhasználási terület Tartós kenyér, réteslap Sütemény, piskótalap
Megengedett szint (mg/kg) 3000
Tartós kenyér, sütemény
3000
Tojáslé
3000
Margarin, tejtermékek, krémek, sűrítmények, szeszes italok
1000
Üdítőitalok, gyümölcsnektár, sör
60
Gyümölcsbor
200
Magyarországon engedélyezett tartósítószerek III.
Megnevezés
Főbb felhasználási terület
Megengedett szint (mg/kg)
Savanyúság, lekvár
1500
Margarin, szörp, üdítőital
1000
Gyümölcs- és zöldségféltermék
800
Kemény és félkemény sajtok felületkezelésére
100 mg/dm2
Sajtok, húsipari termékek felületkezelésére (forgalmazás előtt 6 héttel)
2 mg/dm2
Benzoesav és sói
p-hidroxibenzoesavészterek
Natamicin (piramicin)
Antioxidánsok A zsiradékokat kísérő anyagok a romlást, avasodást megakadályozzák. Védőhatás: ¾ az oxidációt katalizáló fémnyomok megkötésével, ¾ a zsiradék oxidációjának megakadályozásával, vagy késleltetésével. Csak friss, romlatlan élelmiszerhez érdemes adni. Nem befolyásolhatják a zsiradék ízét, színét, zsíroldhatónak és ártalmatlannak kell lenni.
Az antioxidánsok hatásmechanizmusa. AH = antioxidáns, RO• = alkoxigyök, RO2• = peroxigyök, R• = alkilgyök
RO• RO2• + AH R•
ROH ROOH + A• RH
RO• RO2• + A• R•
ROA ROOA RA
Természetes antioxidánsok Tokoferolok Az α-tokoferolnak van a legkisebb, a γ- és a δtokoferolnak a legnagyobb antioxidáns hatása. Antioxidáns hatását citromsav adagolásával fokozni lehet. (szinergens) Karotinoidok Sötét helyen tárolt zsiradékban antioxidáns hatása van, fény hatására erősítik a romlást. Aszkorbinsav és vitaminhatás nélküli sztereoizomerjei Vízoldható antioxidánsok: gyümölcslevekben használják.
Mesterséges antioxidánsok Galluszsav propil-, oktil-, dodecil-észtere 0,005–0,01%-ban használják. COOR
g allá t HO
OH OH
Fenolos antioxidánsok Nagy zsírtartalmú élelmiszerek, étkezési zsiradékok, sütemények, rágógumi, leveskoncentrátumok, sós mogyoró avasodásának késleltetésére használják.
Fenolos antioxidánsok Fenolos antioxidánsok OH
OH CH3 C CH3 CH3
OCH3
OH CH3 C CH3 CH3
OCH3
butil-4-hidroxi-anizol (BHA) butil-4-hidroxi-anizol (BHA)
CH3 C CH3 CH3
H3C H3C C H3C CH3
2,6-dibutil-4-metil-fenol (BHT) 2,6-dibutil-4-metil-fenol (BHT)
