مواد نگهدارنده خوراکی صنایع غذایی کدامند ؟

علم شیمی نقش مهمی در زندگی روزمره ما ایفا می‌کند و از مواد شیمیایی برای رفع اساسی‌ترین نیازها مانند غذا، دارو و غیره استفاده می‌شود. به طور کلی مواد نگهدارنده خوراکی به دو گروه طبیعی و مصنوعی دسته‌بندی می‌شوند. نگهداری مواد غذایی به شیوه شیمیایی شامل روش‌های پردازش مواد غذایی است که از رشد میکروارگانیسم‌هایی مانند مخمرها جلوگیری می‌کند.

شیوه‌های متفاوت نگهداری مواد غذایی تأثیرات متفاوتی نیز بر کیفیت غذا و سیستم‌های غذایی دارند. برخی از روش‌های سنتی نگهداری مواد غذایی در مقایسه با روش‌های مدرن اگرچه ماندگاری کم‌تری دارند اما سالم‌تر هستند.

طبق گفته آژانس بین‌المللی تحقیقات سرطان سازمان جهانی بهداشت، برخی از روش‌های نگهداری مواد غذایی مانند فرآوری کردن گوشت‌ها سرطان‌زا شناخته شدند. در این مقاله قصد داریم تا به توضیح مواد نگهدارنده خوراکی، انواع و مضرات آن‌ها بپردازیم.

چرا مواد غذایی به نگهدارنده نیاز دارند؟

غذاهای فرآوری شده و بسته‌بندی شده مانند غلات، نان، تنقلات، وعده‌های غذایی آماده، پنیر، ماست، گوشت‌، سس‌ها و غیره موادی هستند که حاوی مواد نگهدارنده می‌باشند. برای اولین بار در سال 1879، کنستانتین فالبرگ و ارا رامسن، ساخارین، یک شیرین کننده مصنوعی را به عنوان یک ماده نگهدارنده کشف کردند.

نگهدارنده ماده‌ای شیمیایی است که وقتی به غذا اضافه می‌شود، تخمیر، اسیدی شدن یا تجزیه ناشی از تکثیر باکتری‌ها را در مواد غذایی مهار می‌کند، به تاخیر می‌اندازد یا متوقف می‌کند. مواد نگهدارنده برای مبارزه با فاسد شدن ناشی از باکتری‌ها، کپک‌ها، قارچ‌ها و مخمرها به غذا اضافه می‌شوند.

نگهدارنده‌ها می‌توانند یک ماده غذایی را برای مدت طولانی‌تری تازه نگه دارند و عمر مفید آن را افزایش دهند و از تغییرات رنگ، طعم یا بافت غذاها جلوگیری کنند. برخی از مواد نگهدارنده از مواد طبیعی مانند نمک، شکر، سرکه و آب مرکبات تهیه می‌شوند اما سایر مواد نگهدارنده ساخت بشر یا مصنوعی هستند.

بیشتر بخوانید: کاربردهای سولفات منیزیم

نگهدارنده های طبیعی غذا کدامند؟

نگهدارنده‌های طبیعی موادی هستند که در طبیعت یافت می‌شوند و می‌توانند بدون پردازش مصنوعی یا سنتز با مواد دیگر، از فاسد شدن زودرس محصولات غذایی جلوگیری کنند. از مواد نگهدارنده طبیعی می‌توان به عصاره رزماری و پونه کوهی، رازک، نمک، شکر، سرکه، الکل، خاک دیاتومه و روغن کرچک اشاره کرد.

از آنجایی که برخی نگهدارنده‌ها مانند بنزوات سدیم در گذشته نگرانی‌هایی را برای سلامتی ایجاد کرده‌اند. مواد طبیعی می‌توانند جایگزین ایمن و موثری برای نگهدارنده‌های مصنوعی مانند پارابن‌ها باشند. تولید کنندگان از نگهدارنده‌های طبیعی برای افزایش ماندگاری محصولات خود، جلوگیری از فاسد شدن و حفظ بو یا طعم مواد غذایی استفاده می‌کنند.

محبوب‌ترین نگهدارنده‌های طبیعی معمولا مواد شیمیایی خوراکی بی ضرری هستند که همه ما با آنها آشنا هستیم. برای مثال می‌توان به نمک، آب لیمو، عصاره دانه گریپ فروت، عصاره رزماری، شکر، اسید سیتریک حاصل از مرکبات و غیره اشاره کرد.

شکر؛ وقتی صحبت از نگهداری میوه‌ها برای مربا، ژله و مارمالاد می‌شود، افزودن شکر و سپس اعمال حرارت یک تکنیک بسیار مهم است که اجرای آن بسیار ساده و ارزان است.

نمک: در نگهداری مواد غذایی از نمک برای دور نگه داشتن قارچ و باکتری‌ها استفاده می‌شود و بیشتر برای تهیه ترشی، لیمو و فلفل و همچنین تازه نگه داشتن ماهی به کار برده می‌شود.

سرکه: از سرکه برای نگهداری مواد غذایی مختلفی مانند ترشی، سس سالاد، خردل، ماهی و غیره استفاده می‌شود.

نگهدارنده‌های شیمیایی غذا کدامند؟

ورود مواد شیمیایی به غذای روزمره ما تأثیر قابل توجهی داشته است. هنگامی که مواد شیمیایی به غذا اضافه می‌شوند، دو عملکرد اساسی را انجام می‌دهند: به نگهداری طولانی مدت غذا کمک می‌کنند و موجب ماندگاری بیشتر غذاهای فرآوری شده از چند ماه تا چند سال می‌شوند. برای بهبود ظاهر فیزیکی غذاها نیز، گاهی اوقات مواد شیمیایی به آن‌ها افزوده می‌شود.

افزودنی‌های شیمیایی متعددی وجود دارند که برای مصرف ایمن در نظر گرفته می‌شوند و امروزه از آنها استفاده می‌شود. با این حال، همه آنها مانند رنگ‌های خوراکی و چربی‌های ترانس سالم نیستند. انواع مختلفی از مواد نگهدارنده شیمیایی وجود دارند که در ادامه چند نمونه آورده شده است:

نیتریت سدیم

نیتریت سدیم، یک اکسنده‌ قوی است که از آن به عنوان ماده نگهدارنده در صنایع غذایی علی‌الخصوص مواد گوشتی استفاده می‌شود. نیتریت سدیم در واقع یک نمک خوراکی است که از مواد غذایی مانند محصولات گوشتی، سوسیس و کالباس در برابر رشد باکتری‌های مضر محافظت می‌کند. این ماده در اصل به جهت جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌ها به ویژه کلستریدیوم بوتولینوم، حفظ رنگ و طعم در صنایع گوشتی استفاده می‌شود.

دی اکسید گوگرد

کارایی تکنولوژیکی و تطبیق پذیری این ماده آن را برای استفاده به عنوان افزودنی‌های غذایی ایده‌آل می‌کند. دی اکسید گوگرد به عنوان یک ماده ضد میکروب، اصلاح‌کننده‌ ساختاری، آنتی‌اکسیدان‌ و مهارکننده‌ آنزیم عمل می‌کند. شراب‌ها، آب میوه‌ها، ترشی‌ها و سایر نوشیدنی‌ها حاوی دی اکسید گوگرد هستند.

هیدروکسی آنیزول بوتیله (C11H16O2) یا BHT

این ماده برای جلوگیری از فاسد شدن لیپیدها با حفظ آنها استفاده می‌شود. کره، غلات، آدامس، غذاهای میان وعده، محصولات پخته شده و آبجو همگی حاوی BHA هستند.

آنتی اکسیدان‌ها

آنتی اکسیدان‌ها موادی هستند که وقتی به یک ماده غذایی اضافه می‌شوند، اکسید شدن غذا را کند یا متوقف می‌کنند. چربی‌ها و روغن‌ها به راحتی اکسیده می‌شوند. بنابراین آنتی‌اکسیدان‌ها به آن‌ها اضافه می‌شوند تا از اکسید شدن و فاسد شدن آن‌ها جلوگیری شود. در طی اکسیداسیون مواد غذایی رادیکال های آزاد ایجاد می‌شوند. آنتی اکسیدان‌ها به رادیکال‌های آزاد متصل شده و از اکسید شدن بیشتر غذا جلوگیری می‌کنند.

از دیگر مواد شیمیایی نگهدارنده می‌توان به اسید بنزوئیک، سوربات کلسیم، اریتوربیک اسید، نیترات پتاسیم، هیدروکسی تولوئن بوتیله (BHT) و غیره اشاره کرد.

بیشتر بخوانید: کاربرد اروزیل در داروسازی

نگهدارنده های مصنوعی غذا به چند دسته تقسیم می شوند؟

نگهدارنده های غذایی به دو گروه اصلی Antioxidans یا آنتی اکسیدا‌ن‌ها و Antimicrobials یا ضد میکروبی‌ها طبقه‌بندی می‌شوند. آنتی اکسیدان‌ها ترکیباتی هستند که با مکانیسم‌های اکسیداتیو باعث به تاخیر انداختن یا جلوگیری از خراب شدن غذاها می‌شوند. عوامل ضد میکروبی از رشد میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا در غذا جلوگیری می کنند. برخی از آنتی اکسیدها عبارتند از؛ اسید اسکوربیک برای اکسیژن زدایی، اسید سیتریک به عنوان مهار کننده آنزیم، سولفات به عنوان بازدارنده آنزیم یا جاذب اکسیژن و …

از سوی دیگر Antimicrobials یا ضد‌میکروبی‌ها اغلب با سایر تکنیک‌های نگهداری، مانند سرد کردن، به منظور جلوگیری از فاسد شدن و میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا استفاده می‌شوند. کلرید سدیم (NaCl) یا نمک معمولی، احتمالاً قدیمی ترین عامل ضد میکروبی شناخته شده است.

Antimicrobials عبارتند از؛ اسیدهای آلی از جمله اسیدهای استیک، بنزوئیک، پروپیونیک و سوربیک در محصولات با pH پایین که علیه میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شوند. نیترات‌ها و نیتریت‌ها برای مهار باکتری کلستریدیوم بوتولینوم در محصولات گوشتی (مانند ژامبون و بیکن) استفاده می‌شوند.

دی اکسید گوگرد و سولفیت‌ها نیز برای کنترل رشد میکروارگانیسم‌ها در میوه‌های خشک، آب میوه‌ها و شراب‌ها استفاده می‌شوند. نیسین و ناتامایسین هم نگهدارنده‌هایی هستند که توسط میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شوند و از رشد برخی باکتری‌ها و به وجود آمدن کپک و مخمرها جلوگیری می‌کنند.

بیشتر بخوانید: کاربرد اسید سیتریک در کشاورزی

نگهدارنده‌های غذایی مضر کدامند؟

تعدادی از مواد نگهدارنده به کار برده شده در مواد غذایی مضر هستند که در این بخش پنج مورد از بدترین مواد‌های نگهدارنده‌ در غذاهای فرآوری شده معرفی می‌شوند.

۱– نیتریت سدیم و نیترات سدیم؛ این دو ماده شیمیایی برای نگهداری گوشت و همچنین دادن رنگ خوب و قرمز به آن استفاده می‌شوند. اما وقتی به گوشت که دارای اسیدهای آمینه است اضافه می‌شوند، به هنگام پخت این نیترات‌ها به نیتروزامین تبدیل می‌شوند که منجر به افزایش خطر ابتلا به سرطان می‌شود.

این تبدیل معمولاً در دماهای بالا اتفاق می‌افتد. در تحقیقی در سال 2007، مشخص شد که خوردن روزانه گوشت فرآوری شده، خطر ابتلا به سرطان را تا 20 درصد افزایش می‌دهد. نیتریت سدیم و نیترات سدیم در موادی مانند بیکن، ژامبون، سالامی، گوشت ذرت، هات داگ، ماهی خشک، گوشت‌های قرمز پخته شده و دیگر گوشت‌های فرآوری شده یافت می‌شوند.

۲– BHA & BHT (هیدروکسی آنیزول بوتیله (BHA) و هیدروزیتولوئن بوتیله (BHT))؛ این دو ماده نگهدارنده موادی هستند که برای افزایش طول عمر و جلوگیری از فاسد شدن غذاها استفاده می‌شوند. هر دوی این مواد نگهدارنده برای انسان سرطان زا تلقی می‌شوند و همچنین می‌توانند در هورمون‌های بدن مشکل ایجاد کنند. این دو ماده در مواد غذایی مانند غلات، مواد بسته‌بندی شده، سوسیس، هات داگ، آدامس، چیپس، آبجو، کره، روغن‌های گیاهی، شیرینی، آب نبات، ژله و لوازم آرایشی یافت می‌شوند.

۳– برومات پتاسیم یا اسید برومیک، نمک پتاسیم، آرد بروماته؛ برومات پتاسیم یک نگهدارنده غذایی است که برای افزایش حجم در نان و آرد استفاده می‌شود. این ماده در اتحادیه اروپا، کانادا و چندین کشور دیگر ممنوع شده است چرا که مشخص شده که منحر به بروز سرطان در حیوانات و همچنین ایجاد یک اختلال غدد درون ریز در انسان‌ها می‌شود. این ماده نگهدارنده در بیشتر نان‌های تجاری و آرد یافت می‌شوند.

۴– شربت ذرت با فروکتوز بالا یا شربت گلوکز، شکر ذرت، فروکتوز میوه و ایزو گلوکز؛ این ماده یک ماده شیمیایی خوراکی و شیرین کننده تصفیه شده از نشاسته ذرت است که به عنوان نگهدارنده مواد غذایی نیز عمل می‌کند اما تحقیقات نشان داده است که به افزایش وزن، دیابت، بروز بیماری‌های قلبی عروقی، آرتریت، مقاومت به انسولین، افزایش تری گلیسیرید و کلسترول LDL کمک می‌کند. این ماده در مواد غذایی مانند سودا، سس سالاد، نان، غلات، ماست، سوپ، سبزیجات کنسرو شده، سس پیتزا و چاشنی‌ها یافت می‌شود.

۵– روغن ترانس یا روغن نباتی هیدروژنه؛ چربی‌های ترانس زمانی ایجاد می‌شوند که یک چربی معمولی مانند ذرت، سویا یا روغن در ترکیب با هیدروژن به یک ماده جامد تبدیل می‌شوند. چربی‌های ترانس به غذاهای بسته‌بندی شده کمک می‌کنند ماندگاری طولانی تری داشته باشند. چربی‌های ترانس کلسترول LDL بدن را افزایش داده و کلسترول HDL را کاهش می‌دهند و منجر به ابتلا به بیماری‌های قلبی، چاقی، سکته مغزی و افزایش خطر ابتلا به سندرم‌های متابولیک می‌شوند. این مواد نگهدارندت در غذاهای سرخ شده، مارگارین، چیپس، کراکر، محصولات پخته شده و فست فود یافت می‌شوند.