Для захисту деяких харчових продуктіввід мікробіологічного псування застосовують сорбінову кислоту. Пригнічуючи розвиток мікроорганізмів, вона не змінює смаку та запаху продуктів, не є токсичною для людини; згубно діє на мікрофлору в менших дозах, ніж інші хімічні консерванти (наприклад, бензойнокислий натрій). Ці властивості є дуже цінними і дають сорбінової кислоти великі переваги в порівнянні з іншими консервантами: діоксидом сірки, бензоатом натрію, саліцилової та пропіонової кислоти, які надають харчовим продуктам специфічних неприємних запахів та смаку.
Сорбінова кислота в концентрації до 0,1% гальмує розмноження широко поширених бактерій, у тому числі кишкової палички, дріжджів та грибів. На такі мікроорганізми, як золотистий стафілокок, сорбінова кислота діє концентрації 0,1% і вище.
У кондитерській промисловості до консервантів пред'являються особливі вимоги, оскільки кондитерські вироби легко сприймають сторонні запах та смак. Консервант, доданий в кондитерські вироби, повинен мати нейтральний смак і не мати запаху. Таким вимогам задовольняє сорбінова кислота та її солі (сорбати).
За кордоном для запобігання плісняванню кексів застосовується сорбінова кислота в кількості 0,1% до маси виробу та сорбат калію в кількості 0,12%. Термін зберігання кексів при цьому збільшується з 12 – 17 до 19 – 38 діб. Сорбінова кислота в 2,5 рази ефективніша за пропіонову кислоту і в 4 рази пропіонату натрію, до того ж останні змінюють смак виробів.
Для запобігання псування марципанів, нуги, начинок для вафель, праліне, шоколаду, печива, фруктових паст та начинок з желе додають у ці вироби 0,08 - 0,1% сорбінової кислоти. Сорбінову кислоту вводять в кінці уварювання, а в деяких випадках консервант додають із цукром або цукровою пудрою. При консервуванні продуктів з великим вмістом вологи для зменшення витрати сорбінової кислоти використовують сорбат калію як сумішей з ароматичними речовинами. Термін зберігання мармеладу збільшується шляхом обробки поверхні розчинами сорбату калію або обгортання виробів папером, збагаченим сорбатом кальцію. Продукт зберігається протягом 4 місяців без цвілі.
Консервуючу дію сорбінової кислоти на заварний крем з метою придушення життєдіяльності золотистого стафілококу та кишкової палички було досліджено Е. А. Шербовою: В. С. Грюнером та Ф. М. Чистяковим. Сорбінову кислоту розчиняли у воді, і розчин використовували для приготування заварного крему. Готовий крем штучно заражали мікроорганізмами в кількості 250 тис. клітин на 1 г крему і термостатували при температурі 37"С. Автори пропонують використовувати сорбінову кислоту в кількості 0,2% до маси крему. Це дозування консерванта зменшує кількість бактерій золотистого стафілококу до 45 тис. клітин після 24 год інкубації та 23,7 тис. клітин після 72 год. Контрольний зразок крему містив 667 млн. клітин після 27 год інкубації та 1 млрд. 20 млн. клітин після 48 год.
Можливість застосування селянської олії та концентрованих вершків для виготовлення високоякісного крему «Шарлотт» робить питання мікробіологічної стійкості. вершкового кремуособливо важливим, так як такий крем має підвищений вміст вологи (28 - 30%) в порівнянні з кремом, отриманим з вершкового маслаз 16% вмістом вологи (25 - 27%).
Сорбінова кислота була використана для підвищення мікробіологічної стійкості крему "Шарлотт". Було досліджено її дію у різних дозуваннях на мікрофлору (золотистий стафілокок та кишкову паличку) крему, приготовленого із селянської олії.
Для консервування крему використовували такі дозування сорбінової кислоти: 0,075; 0,1; 0,12; 0,15; 0,175; 0,2% маси крему. Сорбінову кислоту в кристалічному вигляді вводили сироп, що має температуру 80"С, розчиняли в ньому, а потім сироп використовували для виготовлення крему.
Зразки крему заражали культурами золотистого стафілококу і кишкової палички, життєдіяльність зазначених мікроорганізмів досліджували в процесі зберігання крему через 3, 24, 48, 72, 96 і 120 год. – 75%.
У зразки вихідного крему окремо вводили різну кількість мікробних тіл золотистого стафілококу та кишкової палички (від 1 тис. до 2 млн. в 1 г крему), щоб простежити за їх життєдіяльністю залежно від обсіменіння. У кожному зразку після закінчення зазначених вище термінів зберігання визначали кількість мікробних тіл. Оскільки метою консервування є припинення розмноження мікроорганізмів, їх кількісний облік.
Життєдіяльність мікроорганізмів виражають коефіцієнтом, що показує відношення кількості мікроорганізмів, виявлених в 1 г крему, до їх кількості. Коефіцієнт життєдіяльності мікроорганізмів До обчислювали за формулою К = а/б де а - кількість мікроорганізмів, виявлене в 1 г крему; б - вихідна кількість мікроорганізмів, введена в 1 г крему.
Значення коефіцієнта життєдіяльності мікроорганізмів менше 1 вказують на припинення розмноження бактерій та загибель їх.
Мікробіологічні дослідження селянської олії показали низький титр кишкової палички, який становив 0,001 г (титр – найменша кількість продукту, у якому виявлено одну бактеріальну клітину). Для порівняння були досліджені зразки вершкового масла з вмістом вологи 16%, титр кишкової палички яких дорівнює 0,3 - 0,4 г. Це вказує на те, що селянська олія схильна до мікробіологічного псування більшою мірою, ніж вершкове масло з вмістом вологи 16% . Патогенних мікроорганізмів у селянському маслі виявлено був.
Крем «Шарлотт» на селянській олії містив 27 – 28% вологи. Крем для введення консерванту і зараження мікроорганізмами був досліджений на вміст патогенної мікрофлори та визначення колі-титру. Колі-титр для даного крему становить 0,002 г, патогенної мікрофлори виявлено не було.
При введенні у приготовлений крем культури золотистого стафілококу було виявлено інтенсивне розмноження цього виду бактерій у процесі зберігання крему.
На рис. 32 представлені криві, що характеризують зміну коефіцієнта життєдіяльності бактерій золотистого стафілококу в процесі зберігання крему при вихідному вмісті мікроорганізмів у кількості 2300 та 2 млн мікробних тіл в 1 г крему. Коефіцієнт життєдіяльності золотистого стафілококу незначно збільшується в перші 48 год зберігання і різко зростає при подальшому зберіганні крему протягом 120 год, досягаючи значень 122 і 315. Велике збільшення коефіцієнта життєдіяльності золотистого стафілококу відмічено для крему з більшою обсе.
Коефіцієнт життєдіяльності бактерій кишкової палички для даного крему склав 1,42 після 24 год зберігання та 26,5 після 120 год зберігання крему при вихідному вмісті мікроорганізмів 2,26 млн. в 1 г крему.
Отримані дані вказують на менш інтенсивне розмноження бактерій кишкової палички порівняно з бактеріями золотистого стафілококу в кремі, приготованому із селянської олії.
Далі була досліджена інтенсивність розмноження бактерій золотистого стафілококу та кишкової палички при використанні різних дозувань сорбінової кислоти. Вивчали життєдіяльність бактерій золотистого стафілококу у процесі зберігання крему, приготовленого з сорбінової кислотою, при вихідному вмісті мікроорганізмів у кількості 1000 – 1200 мікробних тіл у 1 г крему.
Як видно із рис. 33а (криві 1, 2), при використанні сорбінової кислоти в кількості 0,12 і 0,15% до маси крему спостерігалося розмноження бактерій золотистого стафілококу протягом 3 год після приготування крему, коефіцієнт життєдіяльності збільшувався до 1,36 - 2, 0. Зберігання крему протягом 48 год призвело до деякого зменшення розмноження бактерій золотистого стафілококу, але потім їхня життєдіяльність знову підвищилася. Через 120 год зберігання крему коефіцієнт життєдіяльності бактерій золотистого стафілококу становив 1,2 – 1,36.
Рис. 33. Життєдіяльність бактерій золотистого стафілококу та кишкової палички в кремі, отриманому з селянської олії: а - культура золотистого стафілококу, в 1 г вихідного крему міститься 1000 - 1200 клітин, дозування сорбінової кислоти (% до маси крему): 1 - 0,1; 2 – 0,15; 3 – 0,175; б – культура золотистого стафілококу, в 1 г вихідного крему міститься 200 – 300 тис. клітин, дозування сорбінової кислоти (в % до маси крему); 1 – 0,1; 2 – 0,12; 3 – 0,175; 4 – 0,20; в - культура кишкової палички, 1 г вихідного крему міститься 1,5 - 2 млн. клітин, дозування сорбінової кислоти (в % до маси крему): 1 - 0,07; 2 – 0,10; 3 – 0,12; 4 – 0,15.
Зазначені кількості сорбінової кислоти, мабуть, недостатні для припинення розмноження бактерій золотистого стафілококу протягом 3 год. Сорбінова кислота в процесі зберігання крему згубно діє частина мікроорганізмів, загальна їх кількість зменшується. Частина мікроорганізмів продовжує розмножуватися, що призводить до повторного збільшення коефіцієнта життєдіяльності. Аналогічні дані були отримані при введенні в крем більшої кількості мікроорганізмів (200 - 300 тис. Мікробних тіл в 1 г крему, рис. 33, б, криві 1, 2).
При збільшенні дозування сорбінової кислоти до 0,175% до маси крему (див. рис. 33 а, крива 3) після закінчення 3 год зберігання крему (при введенні в 1 г крему 1200 мікробних тіл золотистого стафілококу) кількість мікроорганізмів не змінилося. У процесі подальшого зберігання крему розмноження золотистого стафілококу зупиняється; коефіцієнт життєдіяльності бактерій золотистого стафілококу через 72 год зберігання становив 0,24, через 96 год зберігання дещо збільшувався (0,41), але з перевищив 1.
Введення сорбінової кислоти в кількості 0,175% до маси крему при більшому вмісті бактерій (див. рис. 33 б, крива 3) показало зниження життєдіяльності бактерій золотистого стафілококу в перші 3 год зберігання крему і надалі. Спостерігалося деяке підвищення коефіцієнта життєдіяльності бактерій золотистого стафілококу, але останній не перевищував 1. Збільшення дозування сорбінової кислоти до 0,2% маси крему (див. рис. 33, б, крива 4) призвело до аналогічних результатів.
Таким чином, для зупинення розмноження золотистого стафілококу в кремі, приготованому з селянської олії, оптимальною можна вважати дозування сорбінової кислоти в кількості 0,175% маси крему.
Криві представлені на мал. 33, в характеризують життєдіяльність бактерій кишкової палички в кремі, приготованому з додаванням сорбінової кислоти, залежно від тривалості зберігання крему при вихідному вмісті мікроорганізмів в 1 г крему в кількості 1,5 - 2 млн. мікробних тіл. Мінімальне дозування сорбінової кислоти (0,07%) призвело до зменшення коефіцієнта життєдіяльності бактерій кишкової палички після 3 год. зберігання крему до 0,98. При подальшому зберіганні крему до 120 год. спостерігалося безперервне зменшення коефіцієнта життєдіяльності бактерій кишкової палички.
Збільшення дозувань сорбінової кислоти (0,10; 0,12; 0,15% до маси крему) призвело до більш відчутного зменшення розмноження бактерій кишкової палички Так, при дозуванні 0,10% сорбінової кислоти до маси крему через 3 год. палички становив 0,76, при дозуванні 0,12% - 0,52 та при дозуванні 0,15% - 0,12.
Збільшення тривалості зберігання крему призводило до подальшого зменшення коефіцієнта життєдіяльності бактерій кишкової палички, який після 120 год. зберігання крему становив 0 - 0,0067.
При використанні сорбінової кислоти в кількості 0,175 і 0,2% до маси крему кількість мікробних тіл кишкової палички, що вносяться в 1 г крему, було збільшено до 2780000. Дослідження показали, що коефіцієнт життєдіяльності бактерій кишкової палички значно зменшується і після 3 год. 0,18 – 0,21, а після 72 год – 0,14 – 0,018. Отже, для припинення розмноження бактерій кишкової палички достатньо ввести сорбінову кислоту в крем в кількості 0,1% до маси крему.
При дослідженні впливу сорбінової кислоти на життєдіяльність бактерій золотистого стафілококу та кишкової палички у кремі, приготованому з вершкового масла з вмістом вологи 16%, отримані результати, аналогічні до описаних вище.
Таким чином, сорбінова кислота може бути використана як консервант вершкового крему «Шарлотт». Оптимальним дозуванням сорбінової кислоти, що припиняє розмноження бактерій золотистого стафілококу та кишкової палички, є 0,175% до маси крему.
На застосування сорбінової кислоти як консервант крему «Шарлотт» у зазначеному дозуванні отримано дозвіл головного санітарного лікаря.
Розроблено та затверджено Управлінням кондитерської промисловості технологічну інструкцію про застосування сорбінової кислоти як консервант вершкового крему, за якою сорбінова кислота вводиться в сироп «Шарлотт» у кількості 0,3% до маси сиропу (300 г на 100 кг сиропу). Сироп «Шарлотт» готують відповідно до технологічної інструкції з виробництва напівфабрикатів для тортів та тістечок. Сорбінову кислоту розчиняють у невеликій кількості гарячого (80"С) сиропу, вводять у сироп "Шарлотт" і ретельно перемішують. Крем "Шарлотт" готують відповідно до технологічної інструкції з виробництва вершкового крему.
Сорбінова кислота є безбарвною твердою речовиною, яка дуже погано розчиняється у воді, не має запаху, але при цьому має яскраво виражений кислий смак. При маркуванні продуктів харчування використовується інша назва кислоти – Е200. Вчені досі сперечаються про те, чи варто використовувати дану речовину як консервант. І чи справді воно таке безпечне, як здається на перший погляд.
Чим корисна сорбінова кислота?
Е200 – дуже потужний консервант, який має антибактеріальні властивості. Однак, на відміну від інших харчових добавок, сорбінова кислота не знищує мікроорганізми, а лише уповільнює процес їх розмноження. Тому продукти харчування, до складу яких входить ця речовина, є стерильними. Більше того, у них присутні різні групи бактерій, у тому числі й ті, які надають на організм людини дуже сприятливий вплив. Однак завдяки тому, що їх процес розвитку та розмноження загальмований через присутність Е200, продукти харчування набагато довше зберігають свою свіжість та чудову якість, не пліснявіють і не протухають.
Сама по собі сорбінова кислота в невеликих дозах дуже позитивно впливає на організм людини, допомагаючи зміцнити імунітет і вивести з нього токсини. Однак її антибактеріальні властивості виявляються лише в середовищі зі зниженою кислотністю, тому при попаданні в шлунок людини консервант Е200, як правило, нейтралізується, після чого виводиться з організму природним шляхом.
Де використовується сорбінова кислота?
Область застосування консерванту Е200 дуже широка. Спочатку ця речовина, отримана шляхом дистиляції соку горобини в середині 19 століття, використовувалася як добавка до різних лікарських препаратів. Однак незабаром з'ясувалося, що сорбінова кислота хороша лише при зовнішньому застосуванні. З середини 20 століття Е200 синтезується з кетену та кротонового альдегіду в промислових обсягах і використовується як консервант.
Сьогодні сорбінову кислоту додають у десятки різних продуктів харчуваннявключаючи майонез, соуси, всілякі консерви, шоколад, безалкогольні напої, випічку, джеми та напівфабрикати. Застосовується Е200 також при виробництві твердих сирів, ковбасних виробів, пельменів, вареників, вина та кондитерських виробів. Відповідно до існуючих стандартів, допустима норма цієї речовини на 100 кг готового продукту не повинна перевищувати 250 г. Однак з метою продовження їх терміну придатності ці вимоги нерідко порушуються, внаслідок чого звичайна булочка може зберігати свою свіжість до 20 діб, не черствіючи і не пліснявіючи. Те саме стосується різних соків і компотів, які не прокисають довгий час після розкриття упаковки, навіть якщо не зберігати їх у холодильнику.
Шкода сорбінової кислоти
Науковим шляхом вдалося з'ясувати, що допустима норма Е200 в людини становить не більше 25 міліграмів на 1 кг маси тіла. Тому отруїтися сорбіновою кислотою моно лише в тих випадках, якщо приймати її в чистому вигляді. Адже Е200 досить легко виводиться з організму природним шляхом і не має властивості накопичуватись у тканинах.
Доведено, що консервант Е200 не має канцерогенних властивостей, однак у людей з підвищеною чутливістю до кислот може спровокувати сильну алергію, яка проявляється у вигляді шкірного висипу та набряків тканин. Щоправда, слід зазначити, що подібних випадків на сьогоднішній день зафіксовано не більше 2 десятків у всьому світі.
Рецепт з нагоди::
Набагато небезпечнішим є те, що сорбінова кислота при попаданні в організм людини активно руйнує вітамін В12що бере участь у багатьох важливих процесах. Тому люди, які зловживають продуктами з високим вмістом консерванту Е200, нерідко страждають на нервові розлади, у них фіксується інтенсивне відмирання нервових клітин. Наукові дослідження властивостей сорбінової кислоти та її впливу на людину все ще вивчаються, проте на основі попередніх результатів Австралія вже ухвалила рішення про відмову від цієї харчової добавки. У всіх інших країнах світу, включаючи Росію, Е200 дозволено до використання у харчовій та фармацевтичній промисловості.
Сорбінова кислотата її солі. Сорбінова кислота - біла кристалічна речовина зі слабким запахом, важко розчинна у воді, добре - в етиловому спирті. Солі сорбінової кислоти - сорбати добре розчинні у воді (за винятком сорбату кальцію - розчинність у воді 1,2 г).Сорбінова кислота та її солі виявляють, в першу чергу, фунгістатичну дію, пригнічуючи розвиток дріжджів та цвілевих грибів, включаючи афлатоксиноутворюючі, завдяки сп особливості інгібувати дегідрокіназу. Вона не пригнічує зростання молочнокислої флори, тому часто використовується в суміші з іншими консервантами.Сорбінова кислота та її калієві, натрієві та кальцієві солі застосовуються як консерванти при виробництві фруктових, овочевих, рибних та м'ясних виробів, маргаринів, бе з алкогольних напоїв, плодово-ягідних соків. Антимікробні властивості цієї добавки мало залежить від рН середовища. Використовуються для обробки матеріалу, який упаковують харчові продукти.
[Нечаєв А.П., Траубенберг С.Є, Кочеткова А.А, Харчова хімія, 2003]
Сорбінова кислота (Е 200) була відкрита під час світової війни. Спочатку вона добувалась із соку ягід горобини. Але хіміки швидко навчилися виготовляти сорбінову кислоту із реактивів, які не мають нічого спільного з натуральними компонентами.
Консерванти на основі сорбінової та бензойної кислот - власне сорбінова та бензойна кислоти, сорбат калію, сорбат кальцію, бензоат натрію - можуть застосовуватися у виробництві маргаринів, майонезів, соусів та салатних заправок, безалкогольних напоїв, при консервуванні фруктів та овочів. Завдяки відсутності впливу на смак та прояву консервуючої дії у слабокислому середовищі (при рН< 6,5), сорбиновая кислота и ее соли применяются также для увеличения сохранности вин, кондитерских, хлебобулочных изделий, сыров, а также в приготовлении противоплесневых упаковочных материалов. Добавка в масляный крем 0,2 % сорбиновой кислоты позволяет увеличить срок хранения кремовых тортов и пирожных при температуре 2...8 °С с 36-ти до 120-ти часов; маргарин, содержащий сорбиновую кислоту, хранится при 6...8 °С не менее 2-х месяцев вместо обычных 20-ти дней; безалкогольный напиток с добавкой сорбата калия хранится до 180-ти суток. Антимикробное действие консервантов на основе бензойной кислоты направлено в основном против дрожжей и плесневых грибов, включая афлатоксинобразующие, но самым активным в отношении этих микроорганизмов консервантом является сорбиновая кислота и ее соли.
Для отримання потрібного ефекту при консервуванні слід використовувати той чи інший консервант у відповідному дозуванні або кілька консервантів різного спектра дії. Ефективне поєднання низину та сорбату калію при консервуванні овочів; сорбату калію та бензоату натрію (1:1) для збільшення терміну придатності майонезів, кетчупів та безалкогольних напоїв. Вибір консервантів та їх дозування залежить від ступеня бактеріального забрудненості, умов зберігання, фізико-хімічних властивостей продукту, технології його отримання та бажаного терміну придатності.
Орієнтовні дози внесення до харчових продуктів взаємозамінних консервантів на основі сорбінової кислоти
|
Продукт |
Кількість консерванту, г/100 кг продукту |
|
|
сорбінова кислота |
сорбат калію |
|
|
30-60 |
||
|
Маргарини |
60-120 |
|
|
Майонези, кетчупи, соуси |
100-200 |
|
|
Меланж |
||
|
Джеми, варення, повидло тощо, фруктові начинки для випічки |
50-100 |
65-100 |
|
Плодово-ягідне пюре |
50-60 |
65-80 |
|
Безалкогольні та слабоалкогольні напої |
17,7-50,0 |
|
|
Сири |
60-100 |
|
|
Сметана |
100-200 |
120-240 |
|
Тісто |
200-300 |
260-400 |
|
Олійний крем |
** Спільне використання бензойної кислоти та бензоату натрію.
Стадія внесення консерванту продукт визначається технологією його виробництва. Оптимальним вважається момент внесення відразу після пастеризації або стерилізації, коли в результаті термообробки знижується рівень обсіменіння мікроорганізмами, а добавка консерванта дозволяє зберігати його досить довго.
Антимікробна активність кислот та їх солей однакова. За умови рівномірного розподілу консерванту в продукті сорбат калію та сорбінова кислота, а також бензоат натрію та бензойна кислота – взаємозамінні.
Застосування консервантів може бути ефективним тільки при їх рівномірному розподілі в продукті, яке найлегше досягається розчиненням консерванту. Оскільки у воді краще розчиняються солі (див. табл. 13), вони рекомендуються для консервування продуктів з високим вмістом води.
Харчові емульсії з високим вмістом жиру також рекомендується консервувати солями або сумішами кислоти і солі, оскільки водна фаза маргарину або майонезу значно більшою мірою схильна до мікробіологічного псування, ніж жирова. У цьому солі використовують, зазвичай, як водних розчинів, а кислоти - як порошків. Водна фаза реальних харчових продуктів майже завжди містить кухонну сіль, цукор або іншу смакову речовину. Розчинність консервантів при цьому може змінюватися (при підвищенні концентрації солі та цукру – зменшується; при підвищенні концентрації оцтової та лимонної кислоти – підвищується).
Розчинність деяких консервантів у воді
|
Консервант |
Розчинність при 20 °С, г 100 мл |
|
Сорбінова кислота |
0,16 |
|
Сорбат калію |
138,00 |
|
Бензойна кислота |
0,34 |
|
Бензоат натрію |
63,00 |
|
Нітрат натрію |
88,00 |
|
Нітрат калію |
37,00 |
|
Нітрит натрію |
82,90 |
Приготування водяних розчинів. На практиці найчастіше використовують водні розчини сорбату калію, бензоату натрію або їх сумішей (зазвичай у співвідношенні 1:1) із концентрацією від 5 до 25 %. Розчини сорбату можна готувати більш високої концентрації (до 40%). Для приготування розчину необхідну кількість консерванту розчиняють приблизно в половині необхідного обсягу питної води, нагрітої до температури 50...80 °С. Після повного розчинення солі в отриманий розчин додають воду, що залишилася, і ретельно перемішують. Рекомендується відфільтрувати розчин через шар бавовняної тканини.
Якщо консервант розчинений у твердій воді, то розчин може бути трохи каламутним, але це не впливає на його консервуючу дію. До розчинів не слід додавати лимонну та інші кислоти, оскільки це може призвести до випадання осаду малорозчинних у воді сорбінової або бензойної кислот.
Розчини консервантів мають обмежений термін зберігання. В ідеалі вони мають бути свіжоприготовленими.
[Харчові та біологічно активні добавки: навчальний посібник Л.А. Маюрнікова, М.С. Куракін 2006.]
Сорбінова кислота (е200) – натуральна органічна сполука. За фізичними властивостями є тверда речовина без кольору, практично не розчинна у воді. Консервант сорбінова кислота широко застосовується в харчовій промисловості завдяки своїй здатності оберігати продукти від цвілі та збільшувати їх термін зберігання.
Виділена кислота вперше була в 1859 році шляхом дистиляції олії горобини, звідки і отримала свою назву (латинською мовою Sorbus означає «горобина»).
У першій половині минулого століття було відкрито антимікробні властивості кислоти. А в середині 50-х років її стали виробляти у промислових масштабах та використовувати як консервант. На сьогоднішній день харчову добавку е200 одержують за допомогою конденсації кетена з кротоновим альдегідом з використанням кислотних каталізаторів.
Властивості сорбінової кислоти е200
Виняткові властивості натурального харчового консерванту сорбінова кислота обумовлені насамперед складом хімічної сполуки. Е200 має виражені антимікробні властивості, які пригнічують розвиток хвороботворних мікроорганізмів, зокрема дріжджових грибів і цвілі. При проведенні численних експериментів та наукових досліджень канцерогенних речовин у ній не було виявлено. У розумних дозуваннях сорбінова кислота е200 має на організм людини позитивний вплив, сприяє детоксикації організму і підвищує імунітет.
На жаль, цей консервант не знищує мікроби повністю, а лише гальмує їх розвиток, тому доцільно додавати його до сировини, не забрудненої мікроорганізмами. Крім того, деякі мікроорганізми мають здатність до засвоєння і розщеплення консерванту.
Свої антимікробні властивості сорбінова кислота е200 виявляє лише за кислотності нижче рН 6,5. Кислота хімічно стійка, але легко може випаровуватися з водою.
Застосування сорбінової кислоти
У продуктах харчування кислота застосовується у різних кількостях, але у середньому 30-300 р на 100 кг готового продукту.
Додають консервант у самі різні продукти. У харчовій промисловості сорбінова кислота дозволена більш ніж у десяти стандартах. Додають її як індивідуально, і у складі інших консервантів.
Згідно з ГОСТами та ТУ сорбінова кислота е200 входить до списку сировини на такі продукти: соки, майонези, молочні консерви, соуси, сирні вироби, оливки, сухофрукти, джеми та варення, хлібобулочні вироби, вина, безалкогольні напої, шоколад з начинкою та цукерки, , начинки для пельменів, риби. Під час приготування тіста кислота майже не розчиняється, тому не гальмує розвиток дріжджів, зате у вже готовій випічці виявляє свою антицвілеву дію.
Завдяки додаванню е200 термін придатності напоїв збільшується до 30 діб та більше. Оскільки консервант при низьких температурах погано розчиняється у питній воді, то підвищення стійкості безалкогольних напоїв фахівці вважають за краще використовувати не саму кислоту, а водний розчин сорбату натрію. З цією метою широко поширений також сорбат калію, який найбільше підходить для зберігання.
Крім харчової промисловості, сорбінова кислота також застосовується у тютюновій та косметичній промисловості.
Шкода сорбінової кислоти
У допустимих дозах (25 мг/кг) шкоди харчової добавки е200 для людського організму нічого очікувати. Однак при її вживанні можливі алергічні реакції у вигляді висипів та подразнень на шкірі.
Крім того, шкода сорбінової кислоти е200 полягає в руйнуванні ціанокобаламіну (вітаміну В12) в організмі людини. Нестача вітаміну В12, у свою чергу, призводить до різних неврологічним розладам та провокує загибель нервових клітин.
Харчова добавка дозволена до використання в Україні, Росії та інших країнах, заборонена в Австралії.
Сорбінова кислота (2,4-гександієнова кислота, харчова добавка Е200)– транс-2,4-гексадієнова кислота. Природний консервант. Міститься в горобині, брусниці, журавлині.
Фізико-хімічні властивості.
Брутто-формула: C6H8O2.
Структурна формула:
H 3 C C H C H C H C H C O O H
Сорбінова кислота являє собою слабо пахнуть, кислуваті на смак моноклінічні безбарвні кристали, погано розчинні в холодній воді. Кристали сорбінової кислоти добре розчиняються у спирті та ефірі.
У сорбінової кислоти повністю відсутні якісь шкідливі властивості, з одного боку, і досить висока антимікробна дія, що перевищує таку в інших консервантів, що використовуються в харчовій промисловості, з іншого. Антимікробні властивості сорбінової кислоти досить виражені, вона пригнічує зростання більшості мікроорганізмів. Особливо висока активність сорбінової кислоти щодо дріжджових грибків. Сорбінова кислота затримує дію детидрогеназної ензимної активності цвілевих грибів. Найбільшу антимікробну та антигрибкову активність сорбінова кислота виявляє при рН близько 4,5, тобто у кислому середовищі. При високих значеннях рН (більше 5,5) вона діє краще, ніж бензойна. а при рН рівному 5 сорбінова кислота діє у 2-5 разів сильніше, ніж бензойна. Додавання кислот та кухонної солі посилює фунгістатичну дію сорбінової кислоти. Сорбінова кислота не змінює органолептичних властивостей харчових продуктів, не має токсичності і не виявляє канцерогенних властивостей.| Вид мікроорганізмів | Значення рН | Мінімальна ефективна концентрація сорбінової кислоти, г/кг |
| Бактерії: | ||
| Pseudomonas spec. | 6,0 | 1 |
| Micrococcus spec. | 5,5-6,4 | 0,5-1,5 |
| Lactobacillus spec. | 4,4-6,0 | 2-7 |
| Escherichia coli | 5,2-5,6 | 0,5-1 |
| Achromabacter spec | 4,3-6,4 | 0,1-1 |
| Bacillus spec. | 5,5-6,3 | 0,5-10 |
| Serratia marcescens | 6,4 | 0,5 |
| Clostridium spec. | 6,7-6,8 | Більше 1 |
| Salmonella spec. | 5,0-5,3 | 0,5-10 |
| Дріжджі: | ||
| Saccharomyces cerevisae | 3,0 | 0,25 |
| Saccharomyces ellipsoideus | 3,5 | 0,5-2 |
| Saccharomyces spec. | 3,2-5,7 | 0,3-1 |
| Brettanomycess versatatilis | 4,6 | 2 |
| Byssochlamys fulva | 3,5 | 0,5-2,5 |
| Rhodotorula spec. | 4,0-5,0 | 1-2 |
| Hansenula anomala | 5,0 | 5 |
| Candida lipolytica | 5,0 | 1 |
| Candida krusei | 3,4 | 1 |
| Torula lipolytica | 5,0 | 1-2 |
| Torulopsis holmii | 4,6 | 4 |
| Kloeckera apiculata | 3,5-4,5 | 1-2 |
| Цвілеві гриби: | ||
| Mucor spec. | 3,0 | 0,1-1 |
| Penicillum spec. | 3,5-5,7 | 0,2-1 |
| Geotrichum candidum | 4,8 | 10 |
| Aspergillus spec. | 3,3-5,7 | 0,2-1 |
| Fusarium spec. | 3,0 | 1 |
| Rhizopus spec. | 3,6 | 1,2 |
| Oospora lactis | 2,5-4,5 | 0,25-2 |
| Trichophyton mentagrophytes | 1 | |
| Penicillum digitatum | 4,0 | 2 |
| Penicillum glaucum | 3,0 | 1-2,5 |
| Aspergillus flavus | 1 | |
| Aspergillus niger | 2,5-4,0 | 1-5 |
| Botrytis cinerea | 3,6 | 1,2-2,5 |
| Cladosporium spec. | 5,0-7,0 | 1-3 |
Застосування.
Сорбінова кислота застосовується з метою консервації різноманітних харчових продуктів.
Сорбінова кислота має антимікробний ефект, тому її застосовують для підвищення стійкості безалкогольних напоїв при зберіганні. Сорбінова кислота забезпечує гарантійний термін зберігання не менше 30 діб. У зв'язку з тим, що сорбінова кислота погано розчиняється в холодній питній воді застосовують реакцію з утворенням сорбату натрію. Для цього водний розчин натрію бікарбонату (харчової соди) вносять сорбінову кислоту. Внаслідок цієї реакції утворюється сорбат натрію. Сорбат натрію – речовина не стабільна при зберіганні, тому його одержують безпосередньо перед вживанням. Для приготування робочого розчину сорбату натрію навішування 75 г бікарбонату натрію розчиняють у питній воді, підігрітій до 60 °С, з доведенням обсягу загального розчину до 1 дм 3 . У приготовлений розчин карбонату натрію вносять 60 г сорбінової кислоти. Щоб уникнути сильного спінювання, сорбінову кислоту вносять частинами при безперервному перемішуванні. Розчин, що містить сорбат натрію, вносять у напій на стадії приготування (при перемішуванні) до стадії фільтрування в кількості 30 г/дм 3 напою.
Сорбінову кислоту застосовують як консервант при виробництві сидрів. Сидрами називають продукти зброджування фруктових соків із застосуванням винних дріжджів. Мають прозорий, без осаду та сторонніх включень колір. Найбільш популярний яблучний сидр, Який також називають «яблучним квасом». Але виробляють інші види сидру. Масова концентрація сорбінової кислоти та її солей у сидрах за ГОСТом Р51272-99 не повинна перевищувати 200 мг/л у перерахунку на сорбінову кислоту. При використанні сорбінової кислоти слід враховувати два факти: по-перше, під дією бактерій із сорбінової кислоти може утворюватися 2-етоксигексо-3,5-дієн, що зумовлює побічний геранієвий запах сидру. По-друге, сорбінова кислота ефективно пригнічує розвиток дріжджів, у зв'язку з чим додавати в сидр слід після завершення бродіння.
Дія сорбінової кислоти спрямована проти цвілевих грибів, дріжджів та бактеріальних форм, перешкоджаючи утворенню мікотоксинів. Сорбінову кислоту як дезінфікуючий засіб використовують при посадці великих бульб картоплі, коли виникає необхідність розрізати бульби на 2-3 частини. Такі бульби обробляють 0,01% розчином сорбінової кислоти.
Сорбінову кислоту застосовують у способах традиційного догляду за сирами з низькою температурою другого нагрівання (голландський, костромський та ін) та високою температурою другого нагрівання. У процесі дозрівання таких сирів на поверхні відбуваються мікробіологічні та біохімічні процеси. Для попередження розвитку поверхонь мікрофлори та прискорення наведення кірки сиру рекомендується проводити обробку поверхні сирів суспензією сорбінової кислоти.
Приготування суспензії: у воді з температурою 80-85 ° С розчиняють кухонну сіль (350 г солі на 1 літр води). У охолоджений і розстоєний розсіл додають сорбінову кислоту з розрахунку 80 г на 1 л розсолу. Попередньо сорбінову кислоту змочують розсолом та перемішують до пастоподібного стану у співвідношенні 1:2. Отриману пасту вводять при постійному помішуванні розсіл. Помішування проводять до закінчення піноутворення протягом 25 хв. Отриману суспензію сорбінової кислоти відфільтровують через марлю. Готова суспензія є однорідною непрозорою рідиною кремового кольору з низькою в'язкістю із запахом сорбінової кислоти. Заощаджують сорбінову суспензію при температурі 10 °С. Перед застосуванням сорбінової суспензії необхідно ретельно перемішувати. Обробку ретельно осушених головок сиру виробляють на 4-6 діб. методом занурення або рівномірного нанесення м'якими щітками, губками, серветками.
Сорбінову кислоту як фунгіцид від цвілі використовують при виробництві плавлених сирів. Для цього сорбінову кислоту розчиняють у невеликій кількості води з температурою 25-30 °С і вводять наприкінці плавлення 0,1% на загальну масу компонентів. У виробництві сиру сорбінову кислоту застосовують для створення фунгістатичних пакувальних матеріалів. Витрата сорбінової кислоти цих цілей становить 2-4 г/м 2 .
У поєднанні з посолом, охолодженням та вакуумною упаковкою сорбінова кислота має антибактеріальну дію на свіжу рибу і, тим самим, зменшує утворення триметиламіну та інших небажаних пахучих речовин та пригнічує ріст патогенних мікроорганізмів. Через досить високу активність проти цвілевих грибів вона застосовується для консервування схильної до цвіління сушеної риби, наприклад тріски. Велике практичне значення має застосування сорбінової кислоти у східноазіатських рибопродуктах слабкого посолу. Внесення сорбінової кислоти у кількості 0,1-0,2% при посоле риби разом із сіллю збільшує термін зберігання приготовленої з цієї риби копченої продукції на 2 тижні. При цьому встановлено, що сорбінова кислота пригнічує ріст цвілі hemispora stellata, але малоефективна проти галофільних бактерій.
Сорбінова кислота в концентрації 0,05% використовується для консервування готового до вживання чорносливу, який виробляють замочування сильно висушених плодів. Через активність води вони схильні тільки до цвілі.
Сорбінова кислота має загальну властивість з пропіоновою кислотою (широко використовується в консервуванні хлібобулочних виробів) - вона зберігає ефективність у сфері високих значень рН. У порівнянні з пропіонатами сорбінова кислота виявляє значно сильнішу антимікробну дію особливо щодо крейдової цвілі ( Trichosporon variabile), що з'являється іноді на житньому хлібі. Сорбінова кислота у кількості 0,1-0,2% до маси борошна додається під час замісу тесту. У хлібобулочних виробах, насамперед у хлібі, сорбінова кислота використовується не тільки з економічних причин, але також через її вплив на афлатоксинутворюючі мікроорганізми. Застосування сорбінової кислоти у випечних виробах не створює проблем, коли як розпушувач використовується пекарський порошок, а не дріжджі, наприклад, у тістечках та іншій солодкій випічці. У цьому випадку тісто вводиться 0,1-0,2% сорбінової кислоти (залежно від виду продукту і необхідного терміну зберігання). У хлібному тесті через сильну дію сорбінової кислоти проти дріжджів можуть виникнути проблеми з бродінням. Уповільнення бродіння доводиться компенсувати збільшенням кількості дріжджів та (або) часу бродіння. Форма випуску сорбінової кислоти як гранул найбільш зручна цих цілей. Гранули повільно розчиняються під час приготування тіста, не впливаючи на бродіння, а в готовому хлібі діє на повну силу.
Сорбінова кислота внаслідок нейтрального смаку, ефективності в області високих рН та дієвості проти осмофільних дріжджів застосовується для консервування наповнювачів шоколаду та праліне. Використовуються концентрації від 0,05 до 0,2%, залежно від вмісту в продукті цукру, кислот та інших факторів, що впливає на консервуючу дію.
Хвороби вин та застосування сорбінової кислоти.
Розвиток небажаних мікроорганізмів, що частіше спостерігається в малоспиртуозних низькокислотних винах, викликає хвороби та біологічні помутніння вин. Під хворобами розуміють такі незворотні зміни, що викликаються життєдіяльністю сторонніх мікроорганізмів, в результаті яких вина набувають неприємних запахів смаку і стають непридатними до вживання. "Вилікувати" хворе вино, тобто відновити його початковий стан. практично неможливо, у зв'язку з чим необхідно дуже ретельно дотримуватися профілактичних заходів, що дозволяють запобігти захворюванню вин. Хвороби вин найчастіше викликаються бактеріями чи дріжджами.
Найбільш поширеними та небезпечними хворобами вина є оцтовокисле та молочнокисле скисання, збудники яких (оцтовокислі та молочнокислі бактерії) часто зустрічаються у винах та добре пристосовані до умов виноробного виробництва. Так само широко поширена, але менш небезпечна цвель вина, що викликається плівчастими дріжджами. Такі захворювання, як ожиріння вина, прогоркання, манітні бродіння (захворювання, при якому йде розкладання винної кислоти та гліцерину) останнім часом зустрічаються дуже рідко. Цвель вина вражає найчастіше сухі молоді вина, особливо червоні. Сульфітація не завжди гарантує від розвитку її збудників (плівчастих дріжджів), тому що деякі їх види є сульфітостійкими та відновлюють солі сірчистої кислоти в елементарну сірку та сірководень. Плівчасті дріжджі, що розвиваються на поверхні вина в неповних ємностях, в основному відносяться до дріжджів пологів Candida, Hansenulaі Pichia. Основний збудник цвіли вина - вид Candida mycoderma. Для попередження захворювання цвіллю необхідно дотримуватися всіх профілактичних заходів: своєчасно доливати ємності здоровим чистим виноматеріалом тощо. Білі вина піддаються захворюванню частіше, ніж червоні, багаті на фенольні речовини.
Бактерії, що викликають оцтовокисле скисання, відносяться до роду Acetobacter. У всіх здорових винах є невелика кількість оцтової кислотияка є природним продуктом бродіння. Її кількість не повинна перевищувати у молодих винах 1,2 г/л, а у старих витриманих... 2 г/л. Оцтовокислі бактерії поширені у природі. У вино вони потрапляють із ягід, поверхні обладнання та ємностей. Іноді ці бактерії розвиваються при виготовленні червоних вин (якщо бродіння йде на меззі з доступом кисню повітря). Молочне скисання вражає всі типи вин - сухі, з залишковим цукром (недобродилі), десертні, міцні та особливо малокислотні міцні вина південних районів.
Молочнокислі бактерії, що викликають молочне скисання, відносяться до роду Lactobacillus. Манітне бродіння спостерігається в низькокислотних солодких червоних винах південних районів, а також у низькокислотних плодово-ягідних винах і виникає в результаті розвитку гетероферментативних молочнокислих бактерій виду Вастеріум маннітопоеум. Турн – це захворювання, при якому спостерігається розкладання винної кислоти та гліцерину. Збудником цієї хвороби є паличкоподібні бактерії виду Bacterium tartarophtorum. Йому частіше схильні червоні вина, що містять мало фенольних і барвників, і рідше - білі вина після закінчення яблучно-молочного бродіння.
Прогоркання вин – захворювання, що вражає червоні столові витримані пляшкові вина. Його збудниками є бактерії виду Bacterium amoraccylus.
Ожиріння вина (ослизнення, тягучість, в'язкість) - це хвороба, яка вражає молоді малоспиртуозні низькокислотні та малоекстрактивні вина, переважно білі столові з залишковим цукром. Викликають це захворювання бактерії ожиріння у симбіозі з оцтовокислими, молочнокислими бактеріями та плівковими дріжджами. Сульфітація вина (у дозі до 100 мг/л) призводить до повної загибелі бактерій. Ожиріння вина - це єдине захворювання, яке досить легко піддається лікуванню. Насамперед, видаляють слиз, обклеюючи вино з обов'язковим додаванням танніну або роблячи переливання через розбризкувачі з сильним провітрюванням. Після видалення слизу сульфітують вино (до 100 мг/л). Вино з залишковим цукром після лікування дображивают на чистих культурах дріжджів, так як незброджений цукор, що залишився, може знову викликати захворювання вина. Після лікування вино набуває первинного зовнішній вигляд, смак та аромат.
Розвиток у винах небажаних дріжджів призводить до біологічного помутніння, яке найчастіше проявляється у столових сухих та напівсолодких винах. Експериментальні дані свідчать, що опади білих вин на 85-98% можуть складатися з дріжджових клітин. До біологічних помутнінь відносяться також помутніння, що викликаються діяльністю хвороботворних мікроорганізмів. Способом запобігання біологічним помутнінням вин є консервантів: сірчистої кислоти (Е220) та її солей (Е221-Е228), а також сорбінової кислоти B формі сорбату калію (Е202). Останній використовується як концентрованого водного розчину. У виноградні вина дозволено додавати сорбінову кислоту (Е200) та її солі - сорбати натрію, калію, кальцію (Е201-203) окремо або в комбінації в кількості до 300 мг/л у перерахунку на сорбінову кислоту. У вина безалкогольні можна додавати сорбінову кислоту (Е200) та її солі - сорбати натрію, калію, кальцію (E201-203) окремо або в комбінації в кількості до 300 мг/л у перерахунку на сорбінову кислоту. Крім біологічних помутнінь у винах можливе виникнення помутнінь біохімічної та фізико-хімічної природи. До біохімічних помутніння відносять помутніння ферментативного характеру («бурий кас»), пов'язані з присутністю в соку винограду (а згодом і у вині) окисних ферментів. Ці ферменти у присутності кисню повітря взаємодіють із фенольними сполуками. Біохімічні помутніння можна запобігти, вилучивши з вина кисень, що здійснюють за допомогою ферменту глюкозооксидази зазвичай разом із каталазою. Крім того, ефективним є застосування аскорбінової кислоти (Е300) та/або ізоаскорбату натрію (Е316). Обидва ці антиокислювачі посилюють дію сірчистої кислоти, дозволяючи знизити її концентрацію. Аскорбінова кислота та ізоаскорбат натрію вносять у вино разом із сірчистою кислотою (орієнтовне дозування 12 г/100 л вина). Вина, схильні до оксидазного касу, також рекомендується обробляти полівінілпіролідоном (ПВПП, Е1201).
Збільшення термінів придатності ковбасних виробів досягають внесенням у фарш сорбінової кислоти. У варені ковбасні вироби рекомендується дозування 100-150 г на 100 кг сировини, у варено-копчені та напівкопчені, що зберігаються довше варених 150-200 г на 100 кг сировини.
Для збільшення терміну зберігання зернистої лососевої ікри застосовують сорбінову кислоту. Це може бути індивідуально або разом із уротропіном. Дія сорбінової кислоти спрямована головним чином проти дріжджів та плісняв, але вона неефективна щодо більшості бактерій. Уротропін, навпаки, виявляє бактерицидну дію. Таким чином, ці два консерванти доповнюють один одного. Після посолу та відділення тузлука до червоної ікри додають заздалегідь приготовлену суміш сорбінової кислоти та уротропіну (співвідношення 1:1) із розрахунку у вмісті готової ікри обох консервантів по 0,1%. Після чого ікру одразу ж розкладають у банки.