Общие знания

Как работают пищевые консерванты?


Различные типы пищевых консервантов добавляются в пищу в зависимости от самого продукта. Все они предотвращают порчу продуктов, но разные типы делают это по-разному. Одни убивают микробы в продуктах, другие затрудняют их рост.

От пачки чипсов до сгущенки и масла, которое мы любим намазывать на ломтики хлеба, — в каждом продукте, который хранится дольше одного-двух дней, есть консерванты. Эти консерванты бывают разных видов, и все они действуют по-разному!

Соль и сахар

Соль и сахар — самые известные консерванты для продуктов питания. Эти два вещества используются для сохранения продуктов питания с древних времен.

Соль используется для овощей, рыбы и мяса в процессе, называемом засолкой, вялением или консервированием. Сахар используется в джемах и вареньях, а также в мясе, например, в ветчине, засахаренной сахаром. Овощи обычно консервируют путем соления в рассоле, который представляет собой смесь соли и воды. С другой стороны, мясо может быть натерто солью и подвергнуто сухой вялке, или в него может быть введен солевой раствор.

Соль как пищевой консервант.

Принцип действия соли и сахара прост как букварь. Добавление соли, и сахара делает окружающую среду гипертонической. Это означает, что концентрация растворенного вещества в ней выше, чем концентрация растворенного вещества внутри микробной клетки. Когда бактериальная клетка садится на обработанную пищу, внутри нее оказывается больше молекул воды (или растворителя) по сравнению с внешней средой, которая является гипертонической.

Затем происходит простой процесс, называемый плазмолизом. Молекулы воды перемещаются от более высокой концентрации к более низкой. Это означает, что они перемещаются из внутренней части бактериальной клетки во внешнюю среду. Это происходит для поддержания равновесия, но при этом бактериальная клетка обезвоживается. В отсутствие необходимого количества воды она погибает.

Более высокая концентрация молекул соли или сахара в таких сценариях иногда может даже разорвать одноклеточное тело микроба. Причиной этого является разница в давлении между внешней и внутренней частью клетки.

По другому механизму сахар и соль могут нарушить ферментативную активность микроба. Они также могут ослабить молекулярную структуру ДНК микроба, делая его неспособным к нормальному функционированию.

Известно, что сахар также косвенно действует как пищевой консервант. Он ускоряет накопление других противомикробных веществ в результате роста определенных микроорганизмов. Например, в вине сахар превращается в этанол в результате ферментации дрожжами.

Нитраты и нитриты

Это еще один класс пищевых консервантов, естественно содержащихся в воде, свежих фруктах и овощах. Нитраты и нитриты в основном добавляют в ветчину, бекон, салями, а также в некоторые сыры и сырные продукты. Они предотвращают вздутие некоторых сыров. Нитраты и нитриты применяют в виде их солей.

Они предотвращают порчу продуктов микробами, особенно Clostridium botulinum, который вызывает ботулизм, смертельно опасную форму пищевого отравления. Предполагается, что оксид азота (образующийся из нитрита) вступает в реакцию с железо-серным белком бактерий, который необходим для их метаболизма. Поскольку метаболизм бактерий подавлен, нитрит выполняет функцию консерванта.

Эксперименты также показали, что добавление нитрата к глюкозной среде, содержащей C. botulinum, вызывает значительное и быстрое снижение внутриклеточной концентрации АТФ бактерий. Не только это, но и значительное выделение пирувата. При снижении АТФ и ингибировании железо-серных белков нитрит выполняет свою работу по защите нашей пищи от этой бактерии.

Нитриты задерживают развитие неприятных запахов и привкусов мяса при хранении. И нитраты, и нитриты придают мясу красновато-розовый цвет и усиливают вкус. Нитраты реагируют с миоглобином, образуя моно-нитрозилгемохром, который и отвечает за цвет.

BHA и BHT

BHA и BHT означают бутилированный гидроксианизол и бутилированный гидрокситолуол соответственно. Зерновые, жевательные резинки, фаст-фуд, переработанный картофель, смеси для напитков, закуски и т.д. - все они используют BHT и/или BHA в качестве пищевых консервантов.

Они считаются пищевыми консервантами благодаря своим антиоксидантным свойствам. Общеизвестно, что воздействие воздуха или кислорода приводит к порче продуктов. Это происходит потому, что кислород способствует росту аэробных бактерий в продуктах питания. Кроме того, окислительные ферменты, которые естественным образом присутствуют в пище, катализируют реакции между кислородом и пищевыми ингредиентами, в результате чего пища портится раньше времени.

Окисление отвечает за то, что жиры в продуктах становятся прогорклыми. Обесцвечивание светлоокрашенных фруктов также связано с этим окислением. BHA предотвращает прогоркание жиров, содержащихся в продуктах питания. Он также действует как пеногаситель для дрожжей. BHT делает то же самое, но с дополнительной функцией сохранения запаха, цвета и вкуса пищи.

Поскольку BHA и BHT являются антиоксидантами, кислород преимущественно реагирует с ними. Таким образом, жиры и масла пищи защищены от прогоркания из-за реакции с кислородом. BHA и BHT присоединяют атомы водорода от фенольной гидроксильной группы (-OH, присоединенной непосредственно к бензольному кольцу), чтобы прервать цепь свободнорадикальных окислительных реакций.

В этом процессе образуются стабильные свободные радикалы, которые не инициируют и не распространяют дальнейшие реакции с липидами пищи. Однако это касается не только продуктов питания: BHA и BHT также сохраняют масла и жиры, присутствующие в косметике и фармацевтических препаратах.

Бензойная кислота и соли бензоата

Это группа широко используемых консервантов, особенно в газированных напитках. Они также консервируют пищевые салаты, сиропы, варенья, желе, фарш, соленья, пироги, кондитерские начинки, фруктовые коктейли, соевый соус и многие другие распространенные продукты питания. Консервант E211 - это бензоат натрия, который часто добавляют в кислые продукты, такие как соленья и кетчуп.

Бензойная кислота и бензоаты являются антибактериальными веществами и, таким образом, предотвращают порчу продуктов. Они также предотвращают рост дрожжей.

Антимикробная активность бензойной кислоты лучше всего проявляется при более низком диапазоне pH, от 2,5 до 4,0. В этом диапазоне рН происходит то, что объединенная форма бензойной кислоты имеет преимущество при проникновении в плазматическую мембрану микроба.

Когда внутриклеточный рН падает ниже 5, анаэробная ферментация глюкозы сильно снижается, что, в свою очередь, подавляет рост и выживание большинства микробов, портящих продукты питания.

Бензойная кислота также используется в качестве консерванта в косметике.

В пищевой промышленности используются различные пищевые консерванты, которые крайне необходимы для защиты наших любимых продуктов питания. Однако консерванты - это не единственное решение; охлаждение также может защитить вашу пищу от микробов.

Подписывайтесь на нас
Back to top button