افزودنیهای غذایی – فصل نهم
افزودنیهای غذایی موادی هستند که بهطور عمدی توسط تولیدکنندگان به مواد غذایی افزوده میشوند تا طعم، رنگ، بافت و یا ماندگاری غذا را بهبود دهند. امروزه تعداد قابلتوجهی از افزودنیهای غذایی با عملکردهای گوناگون در صنعت غذا بهطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند و نقش مهمی در توسعه این صنعت ایفا میکنند. همراه با افزایش نگرانیها در مورد ایمنی مواد غذایی و پیشرفت سریع روشهای تحلیلی، تعریف افزودنیهای غذایی نیز بهطور قابل توجهی تکامل یافتهاست. این فصل ابتدا سیر تحول تعریف افزودنیهای غذا را توضیح میدهد. سپس، انواع مختلف افزودنیهای غذایی بهطور مختصر مطابق با طبقهبندی آنها معرفی میشوند و عملکردها، ویژگیها و جنبههای مرتبط با افزودنیهای مهم یکبهیک شرح داده میشود.
۱.۱. تعریف
افزودنیهای غذایی مواد تحت نظارت قانونی هستند و بنابراین در قوانین رسمی تعریف میشوند. نخستین تعریف از افزودنیهای غذایی در سال ۱۹۵۵ توسط کمیته مشترک کارشناسان FAO/WHO ارائه شد بهعنوان «موادی فاقد ارزش تغذیهای که بهطور عمدی و معمولاً در مقادیر کم برای بهبود ظاهر، طعم، بافت یا خواص نگهداری به غذا افزوده میشوند».
این تعریف نسبتاً محدود بود و شامل مواد طعمدهنده و مواد مغذی نمیشد. از آن زمان تاکنون تعریف افزودنی غذایی بهتدریج تحول یافته و تعاریف مختلفی توسط کشورها یا سازمانها ارائه شده است.
براساس استاندارد بهداشتی چین برای استفاده از افزودنیهای غذایی (GB2760-2007)، افزودنیهای غذایی عبارتاند از:
«مواد شیمیایی سنتزی یا طبیعی که با هدف بهبود کیفیت، رنگ، طعم و مزه غذا و نیز تأمین نیازهای نگهداری و فناوری فرآوری، به مواد غذایی افزوده میشوند. مواد تقویتکننده تغذیهای، عوامل طعمدهنده و کمکفرآورندهها نیز در این تعریف گنجانده شدهاند.»
تعریف رسمی اتحادیه اروپا (EEC): «هر مادهای که ذاتاً بهعنوان یک ماده غذایی مصرف نمیشود و بهطور معمول جزء مشخصه یک غذا نیست (صرفنظر از داشتن یا نداشتن ارزش غذایی) و بهصورت عمدی برای هدف فناورانه در تولید، فرآوری، آمادهسازی، بستهبندی، حملونقل یا نگهداری به غذا افزوده میشود و انتظار میرود که آن ماده یا محصولات جانبی آن بهطور مستقیم یا غیرمستقیم جزء غذا گردد.»
قانون FFDCA ایالات متحد نیز افزودنی غذایی را «هر مادهای که استفاده مورد نظر از آن مستقیماً یا غیرمستقیم باعث میشود که به جزء تشکیلدهنده غذا تبدیل گردد یا ویژگیهای آن را تحت تأثیر قرار دهد، و این شامل موادی میشود که در تولید، فرآوری، بستهبندی، آمادهسازی یا نگهداری استفاده میشوند، مشروط بر آنکه این مواد بهعنوان بیخطر (GRAS) شناخته شده باشند.»
با وجود تفاوت در تعاریف، همه آنها به سه کارکرد مشترک اشاره دارند:
۱. افزودنیها باعث بهبود کیفیت غذا و تأمین نیازهای مصرفکننده از نظر طعم، رنگ و مزه میشوند.
۲. افزودنیها فرآیندهای تولید را بهداشتیتر، آسانتر و قابلاتکاتر کرده و امکان تولید مکانیزه و در مقیاس وسیع را فراهم میکنند.
۳. استفاده از افزودنیها به صرفهجویی در منابع، کاهش هزینهها و دستیابی به منافع اقتصادی و اجتماعی قابل توجه کمک میکند.
۱.۲. طبقهبندی
براساس منشاء، افزودنیها به دو گروه طبیعی و مصنوعی تقسیم میشوند. اما رایجترین طبقهبندی بر مبنای عملکرد است. در چین، افزودنیهای غذایی در ۲۱ گروه تقسیم میشوند که عبارتند از:
اسیددهنده، ضدکلوخه، ضد کف، آنتیاکسیدان، سفیدکننده، حجمدهنده، پایه آدامس، رنگدهنده، تثبیتکننده رنگ، امولسیفایر، آنزیمهای فرآوری، تقویتکننده طعم، بهبوددهنده آرد، عامل پوششدهنده، نگهدارنده آب، تقویتکننده تغذیهای، نگهدارنده، تثبیتکننده و منعقدکننده، شیرینکننده، غلظتدهنده و سایر افزودنیها.
از میان حدود ۱۵۰۰ افزودنی مورد تأیید در چین، بیش از ۷۰۰ مورد مربوط به طعمدهندهها و اسانسها هستند.
۱.۳. قوانین استفاده
طبق استاندارد GB2760 استفاده از افزودنیهای غذایی باید مطابق اصول زیر باشد:
- غیر سمی باشند و در فرآیند تجزیه، ترکیبات سمی تولید نکنند.
- موجب کاهش ارزش تغذیهای یا کاهش کیفیت غذا نشوند.
- برای پوشاندن فساد یا تقلب به کار نروند.
- برای پنهان کردن نقص کیفیت غذا استفاده نشوند.
- محدوده مصرف، مقدار مجاز و باقیمانده آنها باید با استانداردها مطابقت داشته و به حداقل مقدار لازم محدود گردد.
- کمکفرآیندها (processing aids) در پایان فرآوری باید حذف شوند مگر در مواردی که باقیمانده آنها مجاز شناخته شده باشد.
۲. اسیددهندهها (Acidulants)
۲.۱. عملکرد
اسیددهندهها اسیدها و نمکهای آنها هستند که چندین نقش مهم در غذا دارند:
۱. بهبود طعم و مزه و ایجاد مزه مطلوب یا متعادل کردن طعم کلی محصول.
2. کاهش pH برای جلوگیری یا کند کردن رشد میکروارگانیسمها و افزایش اثر حرارتی در فرآیند حرارتدهی.
3. تنظیم pH به عنوان بافر (بهطور معمول مخلوطی از اسید آزاد و نمک مربوطه استفاده میشود).
4. کمپلکسکردن یونهای فلزی (مانند Fe و Cu) برای کاهش اکسیداسیون چربی و جلوگیری از تغییر رنگ.
5. تغییر ساختار غذا (برای مثال در ژل های پکتین یا کاراگینان).
6. برهمکنش با پروتئینها و امولسیفایرها (مثلاً در تولید پنیر فرآوریشده).
7. کنترل تبلور شکر در تولید آبنباتهای سخت.
۲.۲. انواع اسیددهندهها
اسیدهای مورد استفاده در مواد غذایی عبارتاند از:
اسید فسفریک، سیتریک، مالیک، سوکسینیک، تارتاریک، لاکتیک، گلوکونیک، گلیکولیک، فوماریک و آدیپیک.
اختلاف آنها در طعم، قدرت اسیدی، توانایی کمپلکس کردن فلزات، فعالیت ضدمیکروبی، حلالیت، جذب رطوبت و قیمت است.
مثلاً:
| اسید | کاربرد خاص |
|---|---|
| فوماریک و استیک | فعالیت ضد میکروبی بالا |
| فسفریک | مناسب برای نوشابههای کولا |
| سیتریک و مالیک | مناسب نوشیدنیها و آبنباتها |
| تارتاریک | عامل حجمدهنده در پودرهای بکینگ (به علت حلالیت پایین) |
| لاکتیک | طعم ویژه متناسب با محصولات تخمیری و لبنی (ماست، الکل) |
۳. شیرینکنندهها
۳.۱. انواع و عملکرد
شیرینکنندهها به دو گروه تقسیم میشوند:
- کالریک (باارزش انرژیزا)؛ مانند ساکارز و فروکتوز (حدود ۴ کالری در هر گرم)
- غیرکالریک (بدون انرژی)؛ مانند ساخارین، آسپارتام، آسهسولفام K و سوکرالوز
شیرینکنندههای کالریک علاوه بر ایجاد طعم شیرین، حجم، رطوبت، تخمیر و بافت غذا را نیز فراهم میکنند (مثلاً در مرباها، بستنی، نوشابه، محصولات نانوایی).
شیرینکنندههای غیرکالریک در مقابل، فقط طعم شیرین ایجاد کرده و کالری تولید نمیکنند. اغلب آنها در برابر حرارت پایدار بوده و برای رژیم دیابتیها و افراد چاق مناسب هستند.
۳.۲. شربت ذرت با فروکتوز بالا (HFCS)
این شیرینکننده از نشاسته ذرت تهیه میشود و ترکیبی از ۵۵٪ فروکتوز و ۴۵٪ گلوکز است. بهدلیل شیرینی بالاتر، در نوشابهها، مرباها، محصولات پخته و چاشنیهایی مانند کچاپ استفاده میشود.
۳.۳. الکلهای قندی (Sugar Alcohols)
شامل زایلیتول، مالتیتول، سوربیتول و مانیتول است. این ترکیبات:
- قندزا نیستند
- موجب پوسیدگی دندان نمیشوند
- بهآرامی جذب شده و شاخص گلیسمی پایین دارند
- برای افراد دیابتی مناسبند
به عنوان مثال:
| الکل قندی | ویژگی |
|---|---|
| زایلیتول | شیرینی مشابه ساکارز، اثر خنککنندگی دهان |
| مالتیتول | 75–90٪ شیرینی ساکارز، عدم قهوهای شدن در گرما |
| سوربیتول | ویسکوزکننده، رطوبتگیر در بیسکویت و آدامس |
| مانیتول | ایجاد حس خنککنندگی در آبنباتها |
۳.۵. شیرینکنندههای غیرکالریک
از جمله:
| ترکیب | شیرینی نسبی نسبت به ساکارز |
|---|---|
| ساخارین | ۳۰۰–۷۰۰ برابر |
| آسپارتام | ۲۰۰ برابر |
| آسهسولفام K | ۱۸۰–۲۰۰ برابر |
| سوکرالوز | حدود ۶۰۰ برابر |
این ترکیبات پایداری حرارتی مناسبی دارند (بهجز آسپارتام در pH بالا یا دمای بالا) و بهطور گسترده در نوشیدنیهای کمکالری، دسرها، آدامس بدون قند و داروها به کار میروند.
۴. مواد نگهدارنده (Preservatives)
۴.۱. تعریف
مواد نگهدارنده یا عوامل ضدمیکروبی در عرضه غذاهای ایمن و پایدار امروزی نقش مهمی دارند. «نگهدارنده» به مادهای گفته میشود که قادر است فرایند تخمیر، اسیدیشدن یا سایر تخریبهای ناشی از فعالیت میکروبی را مهار، کند یا متوقف کند، یا شواهد مربوط به فساد را پنهان نماید.
عملکرد نگهدارندهها از طریق جلوگیری از رشد میکروارگانیسمها (قارچ، مخمر، باکتری) یا نابودی آنها است. مواد نگهدارندهای که در صنعت غذا استفاده میشوند باید سمیت پایین داشته و در مصرف معمول برای انسان خطر قابل توجهی ایجاد نکنند.
۴.۲. استفاده و محدودیت
برای افزایش زمان ماندگاری غذا و جلوگیری از فساد میکروبی، استفاده از مواد نگهدارنده در صنعت غذا ضروری است. با افزایش تقاضا برای غذاهای آماده و دارای مدت نگهداری طولانی، کاربرد نگهدارندههای شیمیایی اجتنابناپذیر است، زیرا نسبت به نگهدارندههای بیولوژیکی مؤثرتر و مقرونبهصرفهتر هستند.
برخی نگهدارندههای سنتی مانند دود چوب یا سرکه صدها سال است استفاده میشوند، ولی همیشه کاملاً ایمن نیستند (مثلاً دود حاوی مواد سرطانزا است). برخی مواد معدنی مانند سولفیتها، نیتراتها و نمک نیز از مدتها قبل برای نگهداری گوشت و شراب به کار میروند؛ با این حال مقدار مصرف این ترکیبات بهطور دقیق محدود شده تا اثرات مضر احتمالی بر سلامت انسان به حداقل برسد.
هیچ نگهدارندهای وجود ندارد که کاملاً بیخطر باشد، بنابراین در بسیاری از کشورها سطوح کاربرد مجاز بهطور دقیق استاندارد شده و باید رعایت شود.
۴.۳. انتخاب ماده نگهدارنده
انتخاب نگهدارنده مناسب باید بر اساس موارد زیر انجام شود:
- طیف ضدمیکروبی ماده
- خصوصیات شیمیایی و فیزیکی ماده غذایی
- شرایط نگهداری و حملونقل
- کیفیت اولیه ماده غذایی
بسیاری از نگهدارندهها طیف وسیع (Broad Spectrum) دارند؛ برخی فقط بر برخی میکروارگانیسمها تأثیر دارند. همچنین اثر نگهدارندهها معمولاً به pH وابسته است (مثلاً در pH پایین فعالتر هستند). برخی در دماهای بالا ناپایدارند؛ برخی فقط در آب یا در چربی محلول میشوند. بنابراین آشنایی با این خصوصیات ضروری است.
۴.۴. نگهدارندههای پرکاربرد
۴.۴.۱. بنزوئیک اسید (و نمک سدیم بنزوات)
بنزوئیک اسید بهطور طبیعی در برخی میوهها و ادویهها وجود دارد. در محصولات غذایی معمولا از سدیم بنزوات استفاده میشود چون حلالیت بیشتری در آب دارد. شکل غیونی (غیر یونیزه) آن در pH حدود ۲٫۵–۴٫۰ بیشترین اثر ضدمیکروبی را دارد. کاربرد: آبمیوه، نوشابه، سس، مربا و ترشی، با حداکثر ۱ گرم در کیلوگرم.
۴.۴.2. اسید سوربیک و سورباتها
اسید سوربیک (۲و۴-هگزا دیانوئیک اسید) و نمکهای آن (سوربات پتاسیم یا سدیم) در برابر مخمر و کپک بسیار مؤثرند و در محصولات با pH پایین مانند آبمیوه، پنیر، فراوردههای گوشتی و ماهی، سس سالاد و محصولات گوجهفرنگی استفاده میشوند (حداکثر ۱ g/kg).
۴.۴.3. اسید پروپیونیک و پروپیوناتها
عمدتاً در مقابل کپکها مؤثرند و در محصولات نانوایی (نان، کیک) استفاده میشوند، مخصوصاً پروپیونات کلسیم (ML در چین = ۲٫۵ g/kg).
۴.۴.4. سولفیتها
سولفور دیاکسید و نمکهای آن (بیسولفیتها، متابیسولفیتها) هم خاصیت ضدمیکروبی دارند و هم آنتیاکسیدانی. از آن ها در شراب، میوه خشک، مربا و فرآوردههای میوه استفاده میشود. فعالیت آنها شدیداً به pH بستگی دارد (در pH پایین مؤثرترند).
افزایش بیش از ۲۰۰–۵۰۰ ppm منجر به بوی ناخوشایند میشود. همچنین این ترکیبات ویتامین B1 را تخریب میکنند.
۴.۴.۵. ناتامایسین
یک عامل ضد قارچ طبیعی است که توسط Streptomyces natalensis تولید میشود. حتی در غلظتهای بسیار پایین اثر دارد و بیشتر در محصولات لبنی، گوشت و پنیر (با اسپری یا آغشتهسازی) استفاده میشود.
۴.۴.۶. نایسین
یک پلیپپتید ضدمیکروبی است که توسط برخی گونههای Lactococcus lactis تولید میشود و علیه باکتریهای گرم مثبت مؤثر است. در پنیر، شیر استریلشده و محصولات غیر اسیدی حرارتدیده به کار میرود.
۵. آنتیاکسیدانها
۵.۱. تعریف و طبقهبندی
آنتیاکسیدانها در معنای وسیع، تمام موادی هستند که قادرند از واکنشهای اکسیداسیون در مواد غذایی جلوگیری کرده یا آنها را کند کنند؛ واکنشهایی که منجر به تند شدن چربیها، کاهش طعم، از دست رفتن رنگ و ارزش تغذیهای غذا میشوند.
آنتیاکسیدانها را میتوان به چند گروه تقسیم کرد:
| گروه | عملکرد |
|---|---|
| (۱) آنتیاکسیدانهای اولیه | متوقفکننده زنجیره رادیکالهای آزاد (مثل BHA، BHT، TBHQ، پروپیلگالات و توکوفرولها) |
| (۲) جمعکننده اکسیژن (Oxygen scavengers) | حذف اکسیژن محلول (مثل ویتامین C، ایزواسکوربات، آسکوربیل پالمیتات) |
| (۳) عوامل کلاتهکننده | اتصال یونهای فلزی کاتالیزور اکسیداسیون (مثلاً اسید سیتریک، EDTA) |
| (۴) آنزیمهای آنتیاکسیدانی | مانند گلوکز اکسیداز یا کاتالاز (حذف اکسیژن) |
| (۵) آنتیاکسیدانهای طبیعی | موجود در ادویهها مثل رزماری و مریمگلی |
۵.۲. مکانیسم عمل
بیشتر آنتیاکسیدانهای اولیه ترکیبات فنولی هستند که با رادیکالهای آزاد واکنش میدهند و آنها را به رادیکالهای با فعالیت کمتر تبدیل میکنند و در نتیجه زنجیره اکسیداسیون را متوقف میکنند.
عوامل کلاته کننده با حذف یونهای فلزی مانند Fe²⁺ و Cu²⁺ (که نقش کاتالیزور اکسیداسیون را دارند) پایداری رنگ، طعم و بافت غذا را حفظ میکنند.
ترکیباتی مثل ویتامین C میتوانند اکسیژن موجود در بستهبندی را مصرف کرده (به دهیدروآسکوربیک اسید تبدیل شوند) و با حذف اکسیژن از سیستم، اکسیداسیون را متوقف کنند.
۵.۳. آنتیاکسیدانهای متداول
• توکوفرولها و اسید آسکوربیک
دو ویتامین با قدرت آنتیاکسیدانی خوب که در صنایع غذایی بسیار استفاده میشوند (پرهزینه اما بیخطر). توکوفرولها در محصولات چرب کاربرد دارند.
• آسکوربیل پالمیتات
مشتق چرب ویتامین C است که در روغنها و چربیها بهعنوان آنتیاکسیدان بهکار میرود.
• BHA و BHT
آنتیاکسیدانهای مصنوعی، لیپوفیل و بسیار پایدار در شرایط حرارتدهی؛ در روغنها، محصولات خشک و فرآوردههای گوشتی استفاده میشوند.
مقدار مجاز معمولاً حداکثر ۰٫۱ g/kg میباشد.
• TBHQ (tert-Butylhydroquinone)
پایدارتر از BHA بوده و در دمای بالا کمتر فرار است. برای حفظ کیفیت روغنها، غذاهای سرخشده و ماهیهای منجمد مناسب است.
سطح مجاز در چین: تا ۰٫۲ g/kg (در روغنها، گوشتهای عملآوری و ماهی خشک)
• پلیفنولهای چای، عصاره شیرینبیان و عصاره برگ بامبو
آنتیاکسیدانهای طبیعی شامل کاتچینها و فلاونوئیدها. مقدار مجاز:
- پلیفنول چای: ۰٫۳ g/kg
- عصاره شیرینبیان: ۰٫۲ g/kg
- عصاره برگ بامبو: ۰٫۵ g/kg
• عصاره رزماری
حاوی رزمارینیکاسید و اورسولیکاسید. سطح مجاز در چین: ۰٫۳ g/kg
• عوامل کلاته کننده
مانند EDTA (0.07 g/kg) و فیتیکاسید (0.2 g/kg).
اسیدهای فسفریک و پلیفسفاتها نیز قابلیت کلات کنندگی داشته و در سطوح بالاتر (۳–۵ g/kg) بهعنوان نگهدارنده رطوبت نیز استفاده میشوند.
۶. امولسیفایرها و پایدارکنندهها
۶.۱. توضیح کلی
امولسیفایرها و پایدارکنندهها برای مخلوطکردن فازهای غیرقابل امتزاج مانند چربی و آب استفاده میشوند و سپس با ایجاد پایداری فیزیکی، از تفکیک این دو فاز جلوگیری میکنند. این افزودنیها برای تولید محصولاتی نظیر مایونز، شکلات، کرمها، مارگارین و پنیرهای فرآوریشده ضروریاند.
پایدارکنندهها علاوه بر این، ممکن است برای تقویت یا تثبیت رنگ و افزایش قابلیت اتصال قطعات غذایی در غذاهای بازساخته نیز مورد استفاده قرار گیرند.
با این که بسیاری از این مواد منشأ طبیعی دارند، برخی از آنها نیز سنتزی هستند و مقدار مصرفشان باید کنترل شود. همچنین با توجه به افزایش حساسیتهای غذایی، منشأ برخی امولسیفایرها (مثلاً لسیتین سویا) باید روی برچسب درج شود.
۶.۲. اصل امولسیونسازی و پایدارسازی
هنگامی که روغن و آب مخلوط میشوند، سطح بین فازی بزرگی ایجاد شده و سیستم ناپایدار است.
امولسیفایرها که ساختار آمفیفیلیک دارند (یک سر آبدوست و یک سر چربیدوست)، در سطح مشترک دو فاز قرار گرفته و کشش سطحی را کاهش داده و پایداری امولسیون را افزایش میدهند.
پایدارکنندهها ممکن است از طریق افزایش ویسکوزیته، ایجاد سد فضایی (steric barrier) یا تشکیل لایه دوم، مانع تجمع قطرات و در نتیجه جداسازی فاز شوند.
علاوه بر امولسیونسازی، امولسیفایرها عملکردهای دیگری نیز دارند:
| عملکرد اضافی | مثال |
|---|---|
| تشکیل یا تخریب کف | خامه، نوشیدنی کفدار |
| اثر ترکنندگی | جلوگیری از چسبندگی آدامس به دندان |
| اصلاح نشاسته | جلوگیری از بیاتشدن نان |
| اصلاح گلوتن | بهبود بافت نان و افزایش حجم |
۶.۳. انواع امولسیفایرها
۶.۳.۱. فهرست امولسیفایرهای غذایی
| نام کامل | نام متداول |
|---|---|
| گلیسرین استرهای اسید چرب | منوگلیسرید (MG) |
| استرهای استیک اسید منوگلیسرید | AMG |
| استرهای لاکتیک اسید منوگلیسرید | LMG |
| استرهای اسیدسیتریک با منوگلیسرید | CMG |
| استرهای اسید سوکسینیک با منوگلیسرید | SMG |
| استرهای پلیگلیسرول با اسید چرب | PGE |
| استرهای سوربیتان با اسید چرب | SOE |
| پلیاکسیاتیلن سوربیتان استر (Tween) | Tween 20, 40, 60, 80 |
| استرهای پروپیلنگلایکول با اسید چرب | PG Ester |
| استرهای ساکارز با اسید چرب | Sugar Ester |
| لسیتین | Lecithin |
برای شناخت ویژگی امولسیفایرها از مقدار HLB استفاده میشود:
| HLB | ویژگی |
|---|---|
| 0–3 | ضدکف |
| 4–6 | امولسیفایر W/O |
| 8–18 | امولسیفایر O/W |
| 13–15 | شوینده |
| 10–18 | حلکننده (Solubilizer) |
۶.۳.۲. امولسیفایرهای پرکاربرد
(۱) مونوگلیسریدها
از گلیسرول و اسیدهای چرب بهدست میآیند؛ بهعنوان امولسیفایر، کفکننده، ضدکف و پایدارکننده در لبنیات، خمیرها و نوشیدنیهای قهوه استفاده میشوند (حداکثر ۵ g/kg تا برحسب نیاز تولید).
(۲) استرهای استیک منوگلیسرید
قابلیت امولسیونی کم، اما ساختار کریستالی پایدار؛ در اسپری خامه، حلال چربی و پلاستیسایزر آدامس استفاده میشود.
(۳) استرهای لاکتیک منوگلیسرید
قدرت کفکنندگی قوی، برای کیک و خامه مناسب؛ HLB گسترده (۲ تا ۱۵) و ایمن.
(۴) استرهای سیتریک منوگلیسرید
بسیار آبدوست؛ پایدار در محیط اسیدی – در مارگارین، قهوهکریمر و سس مایونز استفاده میشود.
(۵) استرهای سوکسینیک منوگلیسرید
با نشاسته و پروتئین کمپلکس تشکیل داده و در اصلاح خمیر و امولسیون روغن کاربرد دارند.
(۶) استرهای پلیگلیسرول
HLB بین ۳ تا ۱۳؛ برای امولسیون O/W و W/O؛ در بستنی، نان و شیر کاربرد.
(۷) استرهای سوربیتان (مثلا Sorbitan 20; 40; 60…)
در کرمها و مارگارین بهصورت گسترده استفاده میشوند (۰٫۵ تا ۱۰ g/kg).
(۸) Tweenها (پلیاکسیاتیلن سوربیتان)
امولسیفایرهای O/W مناسب برای نوشیدنیهای شیری و نوشابهها (ML حدود ۰٫۵–۲٫۵ g/kg).
(۹) استرهای پروپیلنگلایکول
تمایل به حفظ ساختار کریستالی α؛ مناسب برای کرمها و خامههای پودری (ML=5 g/kg).
(۱۰) استرهای ساکارز با اسید چرب
HLB گسترده (۱ تا ۱۶). در کرمها، قهوههای کنسروی و روغنها مصرف میشوند (ML: 1.5 تا 10 g/kg بسته به محصول).
(۱۱) کلسیم/سدیم استئاروئیل لاکتیلات (CSL / SSL)
امولسیفایر آنیونی با قدرت بالای اتصال به پروتئین → بهبود خواص خمیر. (ML: ۲ g/kg برای نانها و محصولات گوشتی)
(۱۲) لسیتین
فسفولیپید طبیعی موجود در تخممرغ و سویا؛ برای امولسیونسازی، جلوگیری از کریستالیزه شدن شکر و بهبود ساختار شکلات، نان و مارگارین استفاده میشود (بدون محدودیت، طبق نیاز تولید).
۷. پایدارکنندهها، غلظتدهندهها و عوامل ژلدهنده
۷.۱. تعریف
این گروه از افزودنیها که با عنوان کلی هیدروکلوئیدها شناخته میشوند، موادی با جرم مولکولی بالا هستند (پلیساکاریدها یا پروتئینها) که در آب حل میشوند و حتی در مقادیر کم میتوانند:
- ویسکوزیته (غلظت) را افزایش دهند،
- ژل تشکیل دهند،
- امولسیون، سوسپانسیون یا فوم را پایدار کنند،
- یا بلورینگی قندها و چربیها را کنترل نمایند.
هیدروکلوئیدهای رایج شامل نشاسته و مشتقات آن، سلولز و مشتقات آن، پکتین، آگار، آلژینات، کاراگینان، زانتان، گوار و ژلاتین هستند.
۷.۲. طبقهبندی (بر اساس منبع)
| منبع | مثالها |
|---|---|
| بذرها | گوارگام، صمغ خرنوب (لکاست بینگام) |
| تراوشات گیاهی | صمغ عربی (آکاسیا)، تراگاکانت |
| عصاره میوه | پکتین |
| مواد گیاهى | نشاسته، سلولز |
| جلبکها | آگار، آلژینات، کاراگینان |
| تخمیری (میکروبی) | زانتانگام، گلانگام |
| حیوانی | ژلاتین |
۷.۳. ویژگیهای عملکردی
۱) افزایش ویسکوزیته
برای غلیظ کردن سسها، سوپها، شربتها و محصولات کمچرب (سس سالاد بدون چربی).
۲) پایدارسازی امولسیون
با جایگزینی بخشی از چربی توسط آب غلیظشده، مانع جداشدگی فاز میشوند. در بستنیها از کاراگینان، گوار و صمغ خرنوب استفاده میشود.
۳) پایدارسازی سوسپانسیون
مانع تهنشینی ذرات میشود (مثلاً xanthan در آبمیوه با پالپ).
۴) تشکیل ژل
خاصیت مهم در دسرهای ژلهای، مرباها، محصولات لبنی و پودینگها (مثلاً پکتین، ژلاتین، آگار و کاراگینان).
۵) خواص تغذیهای / فیبر محلول
برخی مانند گوار و آکاسیا منبع فیبر محلول بوده و مزایای تغذیهای دارند (کاهش کلسترول، اثر پروبیوتیکی).
۷.۴. هیدروکلوئیدهای مهم در صنایع غذایی
• صمغ عربی (Gum Acacia)
محلول با ویسکوزیته کم، پایدارکننده emulsions روغنی – در نوشیدنیها و پوششدهی طعم ها استفاده میشود (همچنین منبع فیبر).
• آگار
از جلبک قرمز → تشکیل ژلهای قوی و شکننده که در دمای حدود ۸۵ °C ذوب و با سرد کردن زیر ۴۰ °C منعقد میشوند (ژلههای دسری، کنسرو گوشت، ژلاتین گیاهی).
• آلژیناتها
از جلبک قهوهای → ژلسرد با یون کلسیم (ژل سرد-پایدار؛ مناسب برای پیراشکی، fillings قنادی و سوسیس بازساخته).
• کاراگینان
سه نوع اصلی:
- کاپا → ژل سفت، شکننده و ترموقابل برگشت
- آیوتا → ژل نرم و الاستیک
- لامبدا → غیرژلکننده، فقط غلظتدهنده (در نوشیدنیها و لبنیات)
کاپا با گوار یا خرنوب اثر همافزایی داشته و ژل قویتری تولید میکند.
• ژلاتین
پروتئین حاصل از کلاژن؛ محلول در آب گرم؛ ایجاد ژلهای ترموریورسیبل با نقطه ذوب زیر دمای بدن (حس دهانی مطلوب). کاربرد در ژله، دسر لبنی، مارمالاد و شیرینی هوادهیشده.
• زانتانگام
پایداری بالا در pH و نمک؛ ویسکوزیته شبهپلاستیک؛ برای سسها، نوشیدنیها و بستنیها مناسب. با گوار یا خرنوب همافزایی دارد.
• گلانگام
مناسب ژلسازی سرد و تعلیق پالپ در نوشیدنیها.
• کونجاک گلوکومانان
پلیساکارید فیبری با قابلیت ژلسازی، بافت جویدنی و کالری کم – در آسیا بهعنوان عامل بافتدهنده و ماده سالم استفاده میشود.
• تراگاکانت
پلیساکارید با ویسکوزیته بالا؛ در محصولات دارویی و غذایی بهعنوان پایدارکننده، امولسیفایر و غلظتدهنده استفاده میشود.
۸. فسفات و پلیفسفاتها
فسفاتها به دلیل داشتن ویژگیهایی مانند ظرفیت بافری، توان کمپلکسکردن یونهای فلزی، نگهداری آب و برهمکنش با پلیالکترولیتهایی مانند پروتئینها، در مواد غذایی بهطور گسترده استفاده میشوند. این ترکیبات از پرمصرفترین افزودنیهای کاربردی در صنایع غذایی هستند.
کاربردهای رایج فسفاتها در غذا:
| کاربرد | مثال |
|---|---|
| عامل ورآورنده | در خمیرها و محصولات نانوایی |
| جلوگیری از افت رطوبت | در گوشت و ماهی و فرآوردههای آنها |
| امولسیفایر | در محصولات لبنی و پودینگها |
| تنظیم pH | در فرمولاسیونهای انواع نوشیدنی و فرآوردهها |
فسفاتها علاوه بر عملکرد تکنولوژیک به عنوان منبع کلسیم و فسفر نیز عمل میکنند.
پلیفسفاتها (مانند سدیمتریفسفات) در فراوردههای گوشتی و آبزی برای افزایش نگهداری آب و افزایش حلالیت پروتئینها و بهبود بافت بسیار رایج هستند.
⚠️ استفاده بیش از حد فسفاتها میتواند باعث کاهش کلسیم استخوان و خطر پوکی استخوان شود، بنابراین برای هر گروه غذایی محدودیتهای مشخص (ML) تعریف شده است. همچنین استفاده از این ترکیبات در برخی از محصولات ارگانیک مجاز نیست.
۸.۱. اسید فسفریک
اسید فسفریک (H₃PO₄) در غذا بهعنوان تنظیمکننده اسیدیته و تقویتکننده اثر آنتیاکسیدانها استفاده میشود. کاربرد اصلی آن در:
- نوشابههای گازدار (خصوصاً کولادار)
- گوشتهای فرآوریشده
- شکلات
- مرباها و مارمالادها
۸.۲. فسفات های سدیم
| ترکیب | کاربرد |
|---|---|
| مونو سدیم فسفات | بافر و پایدارکننده در گوشت و پنیر |
| دیسدیم فسفات | امولسیفایر در پنیرهای فرآوریشده؛ جلوگیری از ژل شدن شیرخشک |
| تریسدیم فسفات | بافر و پایدارکننده در فرآوردههای گوشت و لبنی |
۸.۳. فسفاتهای پتاسیم
| ترکیب | کاربرد |
|---|---|
| منوپتاسیمفسفات | بافر و امولسیفایر در دسرها و ژلهها |
| دیپتاسیمفسفات | بهبود حلالیت پودرهای کاکائو و شیرخشک |
| تریپتاسیمفسفات | مشابه بالا، در فرآوردههای گوشتی و نوشیدنیها |
۸.۴. فسفاتهای کلسیم
| ترکیب | کاربرد |
|---|---|
| مونوکلسیمفسفات | عامل ورآورنده در آردهای خودورآور و پودر کیک |
| دیکلسیمفسفات | عامل استحکامدهنده در کمپوتها و میوههای کنسروی |
| تریکلسیمفسفات | عامل ضدکلوخه در نمک و شکر و پودرها |
۸.۵. سدیمتریفسفات
پلیفسفات متداولی است که برای:
- امولسیونسازی در پنیرهای فرآوریشده
- افزایش نگهداری آب در سوسیس، همبرگر، ماهی قالبی
- تثبیت رنگ و کاهش رشد میکروبها
بهکار میرود.
۹. رنگدهندهها (Colorants)
رنگها برای افزایش جذابیت ظاهری مواد غذایی و جایگزینی رنگهای طبیعی که در فرآیند از بین میروند، به کار میروند.
در چین ۵۶ رنگ مجاز وجود دارد که شامل:
- ۹ رنگ سنتزی (مانند آمارانت، پونسو 4R، اریترولیزین، لیمون یلو، ایندیگو آبی، سانست یلو، بریلیانت بلو و غیره)
- ۴۷ رنگ طبیعی یا نیمهطبیعی (مانند بتاکاروتن، زعفران، آنتوسیانینها، کلروفیلین مسدار، پاپریکا، کارامل، چغندر قرمز، اسپیرولینا، زردچوبه، چای، کربن گیاهی و …)
⚠️ افزودن رنگ به مواد خامی مثل گوشت تازه، ماهی تازه، شیر، عسل، قهوه، چای و غذای کودک مجاز نیست.
رنگهای سنتزی عموماً محلول در آب هستند و بهصورت پودر خشک فروخته میشوند.
رنگهای «Lake» (پیگمنت در پایه آلومینیوم) نامحلول در آب اما قابل پراکندگی در چربی هستند و برای شکلات، آبنبات روکشدار و محصولات طرحدار کاربرد دارند (در این حالت از مهاجرت رنگ جلوگیری میشود).
۱۰. طعمدهندهها و طعمافزاها (Flavourings and Flavour Modifiers)
۱۰.۱. طعمدهندهها (Flavourants)
مواد طعمدهنده شامل اسانسها، عصارهها، ادویهها و مخلوطهای طعمی هستند و میتوانند منشأ:
- طبیعی،
- شبهطبیعی (nature-identical)،
- یا مصنوعی داشته باشند.
مواد طعمدهنده از صدها ترکیب فرّار تشکیل شدهاند که غالباً در ۱۸ گروه ساختاری طبقهبندی میشوند (ایزوتیوسیاناتها، استرها، ترپنها، کتـونها، تیولها، لاکتونها و …).
۱۰.۲. تقویتکنندههای طعم (Flavour Modifiers)
این مواد خود مزه خاصی ندارند ولی شدت مزهها (خصوصاً مزه اُمامی یا خوشطعم) را افزایش میدهند.
رایجترین آنها:
| ترکیب | ویژگی |
|---|---|
| مونو سدیم گلوتامات (MSG) | رایجترین طعمافزا در سوپها، عصارهها، چاشنیها |
| ریبونوکلئوتیدهای ۵’ (IMP و GMP) | ۱۰ برابر قویتر از MSG؛ در سوپ، سوسیس، کنسرو ماهی |
| پروتئینهای هیدرولیزشده | آزادسازی اسیدهای آمینه طعمزا – استفاده در سسها و عصارههای گوشتی |
⚠️ در بعضی افراد، MSG ممکن است باعث واکنشهایی مانند سرگیجه و احساس گرمی شود (که بهاصطلاح Chinese restaurant syndrome نامیده میشود). به همین دلیل در غذای کودکان استفاده نمیشود.
