به مواد شیمیایی مختلف که برای ایجاد اثرات مطلوب و خاص به غذا ها اضافه می شود افزودنی غذایی می گویند. افزودنی هایی مانند نمک، ادویه جات ترشی جات و سولفیت ها از زمان های قدیم برای حفظ غذا ها و خوش طعم کردن آن ها استفاده شده است. با افزایش فرآوری غذا ها در قرن بیستم، نیاز به استفاده بیشتر و انواع جدیدی از افزودنی های غذایی وجود داشت. بسیاری از محصولات مدرن، مانند غذا های کم کالری، میان وعده و غذا های آماده، بدون افزودنی های غذایی امکان پذیر نیستند.
چهار دسته کلی از افزودنی های غذایی وجود دارد: افزودنی های تغذیه ای، عوامل فرآوری کننده، نگهدارنده ها و عوامل حسی. البته این طبقه بندی دقیق نیست و ممکن است بسیاری از افزودنی ها در بیش از یک دسته قرار گیرند.
افزودنی های تغذیه ای:
افزودنی های تغذیه ای به منظور بازیابی مواد مغذی از دست رفته یا تخریب شده در طول تولید، تقویت یا غنی‌سازی برخی غذا ها به منظور اصلاح کمبود های غذایی، یا افزودن مواد مغذی به جایگزین های غذایی استفاده می شوند. غنی سازی غذاها در سال 1924 آغاز شد، زمانی که ید برای پیشگیری از گواتر به نمک خوراکی اضافه شد. ویتامین ها معمولاً به بسیاری از غذا ها اضافه می شوند تا ارزش غذایی آنها را غنی کنند. به عنوان مثال، ویتامین های A و D به محصولات لبنی و غلات، چندین ویتامین B به آرد، غلات، محصولات پخته شده و ماکارونی و ویتامین C به نوشیدنی های میوه ای، غلات، محصولات لبنی و شیرینی ها اضافه می شود. سایر افزودنی های تغذیه ای عبارتند از اسید چرب ضروری اسید لینولئیک، مواد معدنی مانند کلسیم و آهن و فیبر غذایی.
عوامل فرآوری کننده:
تعدادی از عوامل به منظور کمک به فرآوری یا حفظ ظاهر مطلوب محصول به غذا ها اضافه می شود.
محصولات بکار رفته | ترکیب شیمیایی | عملکرد |
نمک | سدیم آلومینو سیلیکات | ضد چسبندگی |
آرد | بنزوئیل پر اکساید | سفید کننده |
سس، سس مایونز، موز خشک شده | اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA) | کیلیت کننده |
آب میوه، نوشیدینی ها | بنتونیت، پروتئین | شفاف کننده |
آرد | پتاسیم برمات | حالت دهنده |
بستنی، سس مایونز، محصولات نانوایی | لسیتین | امولسیون کننده |
محصولات نانوایی | مخمر، بیکینگ پودر، جوش شیرین | مخمر |
مارشمالو، آب نبات های نرم، آدامس | گلیسرول | کنترل رطوبت (مرطوب کننده) |
برخی از پنیر ها، شیرینی ها، مربا ها و ژله ها | اسید لاکتیک ، اسید سیتریک | کنترل pH |
سس ها، دسرهای یخ زده، شیرینی ها، مخلوط پودینگ، مربا و ژله | پکتین، ژلاتین، صمغ (عربی، گوار) | پایدار کننده و غلظت دهنده |
امولسیون کننده ها:
امولسیفایر ها برای حفظ پراکندگی یکنواخت یک مایع در مایع دیگر مانند روغن در آب استفاده می شوند. ساختار اصلی یک عامل امولسیون کننده شامل یک بخش آبگریز، معمولاً یک اسید چرب با زنجیره بلند، و یک بخش آبدوست است که ممکن است باردار یا بدون بار باشد.
بخش آبگریز امولسیفایر در فاز روغن حل می شود و بخش آبدوست در فاز آبی حل می شود و پراکندگی قطرات کوچک روغن را تشکیل می دهد. بنابراین امولسیفایر ها امولسیون های روغن در آب (مانند سس مایونز) را تشکیل داده و تثبیت می کنند، ترکیبات طعم دهنده محلول در روغن را به طور یکنواخت در سراسر محصول پخش می کنند و از تشکیل کریستال های بزرگ یخ در محصولات منجمد (مانند بستنی) جلوگیری می کنند و یکنواختی را بهبود می بخشند.
تثبیت کننده ها و غلظت دهنده ها:
بیشتر عوامل تثبیت کننده و غلیظ کننده پلی ساکارید ها مانند نشاسته یا صمغ یا پروتئین هایی مانند ژلاتین هستند. عملکرد اولیه این ترکیبات این است که به عنوان عوامل غلیظ کننده یا ژل کننده عمل کنند که ویسکوزیته محصول نهایی را افزایش می دهد. این عوامل با جذب به سطح خارجی قطرات روغن یا با افزایش ویسکوزیته فاز آب، امولسیون ها را تثبیت می کنند. بنابراین، آن ها از ادغام قطرات روغن جلوگیری می کنند و باعث جدا شدن فاز روغن از فاز آبی (یعنی خامه شدن) می شوند. تشکیل و تثبیت کف در یک محصول غذایی با مکانیسم مشابهی اتفاق می افتد، با این تفاوت که فاز روغن با فاز گاز جایگزین می شود. این ترکیبات همچنین مانع از تشکیل بلورهای یخ یا قند در غذا ها می شوند و می توانند برای محصور کردن ترکیبات طعم دهنده استفاده شوند.
عوامل کیلیت یا جداکننده:
عوامل کیلیت یا جداکننده از محصولات غذایی در برابر بسیاری از واکنش های آنزیمی محافظت می کنند که باعث خراب شدن در طول پردازش و ذخیره سازی می شود. این عوامل به بسیاری از مواد معدنی موجود در غذا (مانند کلسیم و منیزیم) متصل می شوند و به عنوان کوفاکتور برای فعالیت آنزیم های خاص مورد نیاز هستند.
مواد نگهدارنده:
نگهدارنده های غذایی به دو گروه اصلی آنتی اکسیدان ها و ضد میکروبی ها طبقه بندی می شوند. آنتی اکسیدان ها ترکیباتی هستند که با مکانیسم های اکسیداتیو، فاسد شدن غذا ها را به تاخیر می اندازند یا از آن جلوگیری می کنند. عوامل ضد میکروبی از رشد فساد و میکروارگانیسم های بیماری زا در غذا جلوگیری می کنند.
مکانیسم اثر ماده شیمیایی | ماده شیمیایی |
آنتی اکسیدان ها | |
حذف کننده اكسيژن | اسيد اسكوربيك |
حذف کننده رادیکال های آزاد | بوتیل هیدروکسی آنیزول (BHA) |
حذف کننده رادیکال های آزاد | بوتیل هیدروکسی تولوئن (BHT) |
مهار کننده آنزیم /کلات کننده فلز | اسید سیتریک |
بازدارنده آنزیم / حذف کننده اکسیژن | سولفیت ها |
حذف کننده رادیکال های آزاد | ترشری بوتیل هیدروکینون (TBHQ) |
حذف کننده رادیکال های آزاد | توکوفرول ها |
ضد میکروب ها | |
عملکرد غشای سلولی را مختل می کند (باکتری ها، مخمرها، برخی کپک ها) | اسید استیک |
عملکرد غشای سلولی را مختل می کند / آنزیم ها (کپک ها، مخمرها، برخی از باکتری ها) را مهار می کند | بنزوئیک اسید |
به گروه های استرول در غشای سلولی قارچ (کپک ها، مخمرها) متصل می شود | ناتامایسین |
عملکرد غشای سلولی را مختل می کند (باکتری های گرم مثبت، باکتری های تولید کننده اسید لاکتیک) | نایسین |
آنزیم ها را مهار می کنند / عملکرد غشای سلولی را مختل می کنند (باکتری ها، در درجه اول کلستریدیوم بوتولینوم) | نیترات ها |
عملکرد غشای سلولی را مختل می کند (کپک ها، برخی باکتری ها) | اسید پروپیونیک |
عملکرد غشای سلولی را مختل می کند / آنزیم ها را مهار می کند / از جوانه زنی هاگ باکتری ها (مخمرها، کپک ها، برخی از باکتری ها) جلوگیری می کند | اسید سوربیک |
آنزیم ها را مهار می کند / ترکیبات افزودنی را تشکیل می دهد (باکتری ها، مخمرها، کپک ها) | سولفیت ها و دی اکسید گوگرد |
رنگ ها:
بسیاری از نوشابه ها، از جمله کولا، حاوی مواد رنگی هستند. رنگ یک ویژگی حسی بسیار مهم غذاها است. به طور مستقیم بر درک طعم و کیفیت یک محصول تأثیر می گذارد. فرآوری مواد غذایی می تواند باعث تخریب یا از بین رفتن رنگدانه های طبیعی در مواد خام شود. علاوه بر این، برخی از محصولات فرموله شده مانند نوشابه ها، شیرینی ها، بستنی ها و غذاهای میان وعده نیاز به افزودن مواد رنگی دارند. رنگ‌ها اغلب برای تولید یک محصول یکنواخت از مواد خام که از نظر شدت رنگ متفاوت هستند، ضروری هستند. رنگ های مورد استفاده به عنوان افزودنی های غذایی به عنوان طبیعی یا مصنوعی طبقه بندی می شوند. رنگ‌های طبیعی از منابع گیاهی، حیوانی و معدنی مشتق می‌شوند، در حالی که رنگ‌های مصنوعی عمدتاً ترکیبات شیمیایی مبتنی بر نفت هستند.
رنگ های طبیعی:
بیشتر رنگ های طبیعی عصاره های مشتق شده از بافت های گیاهی هستند. استفاده از این عصاره ها در صنایع غذایی با مشکلات خاصی همراه است، از جمله عدم وجود شدت رنگ ثابت، ناپایداری در برابر نور و گرما، تنوع عرضه، واکنش پذیری با سایر اجزای غذایی و افزودن طعم ها و بوهای ثانویه. علاوه بر این، بسیاری از آن ها در آب نامحلول هستند و بنابراین باید با یک امولسیفایر اضافه شوند تا توزیع یکنواخت در سراسر محصول غذایی حاصل شود.
رنگ های مصنوعی:
رنگ های مصنوعی محلول در آب هستند و به صورت پودر، خمیر، گرانول یا محلول به صورت تجاری در دسترس هستند. لیک ها (Lake)، رنگدانه هایی هستند که از رسوب دادن مواد رنگی محلول بر روی یک بستر بازی سفید از قبیل آلومینا (هیدروکسید آلومینیم)، بلانک فیکس، خاک چینی و غیره تهیه می شوند. در بعضی موارد اگر بستر بازی سفید فعال باشد با ماده رنگی تشکیل یک کمپلکس کوئوردینانسی می دهد و جزء مکملی از رنگدانه می گردد. لیک ها تقریباً حاوی 10 تا 40 درصد رنگ مصنوعی هستند و در آب و حلال های آلی نامحلول هستند. لیک ها برای استفاده در محصولات خشک و روغنی ایده آل هستند. پایداری رنگ های مصنوعی تحت تأثیر نور، گرما، pH و عوامل کاهنده است. تعدادی از رنگ ها به صورت شیمیایی سنتز شده و برای استفاده در کشور های مختلف تایید شده اند. این رنگ ها بر اساس سیستم های شماره‌گذاری ویژه برای هر کشور مشخص می شوند. به عنوان مثال، ایالات متحده از اعداد (FD&C) مواد شیمیایی تایید شده برای استفاده در غذا ها، دارو ها و لوازم آرایشی و اتحادیه اروپا (EU) از اعداد E استفاده می کند.
طعم دهنده ها:
عطر و طعم غذا از تحریک حواس شیمیایی چشایی و بویایی توسط مولکول های غذایی خاص ناشی می شود. دریافت طعم در سلول های تخصصی واقع در جوانه های چشایی انجام می شود. مولکول های طعم دهنده موجود در غذا علاوه بر مزه های اولیه، سلول های بویایی (بویایی) خاصی را در حفره بینی تحریک می کنند. این سلول ها می توانند بیش از 10000 محرک مختلف را شناسایی کنند، بنابراین احساس طعم غذا را به خوبی تنظیم می کنند. افزودنی طعم دهنده یک ماده شیمیایی منفرد یا ترکیبی از مواد شیمیایی با منشاء طبیعی یا مصنوعی است که تمام یا بخشی از تأثیر طعم یک غذای خاص را فراهم می کند. این مواد شیمیایی به منظور جایگزینی طعم از دست رفته در فرآیند و تولید محصولات جدید اضافه می شوند. طعم دهنده ها بزرگترین گروه افزودنی های غذایی هستند که بیش از 1200 ترکیب برای استفاده تجاری در دسترس هستند. طعم دهنده های طبیعی از گیاهان، ادویه جات ترشی جات، گیاهان، حیوانات یا تخمیرهای میکروبی مشتق یا استخراج می شوند. طعم دهنده های مصنوعی مخلوطی از ترکیبات مصنوعی هستند که ممکن است از نظر شیمیایی با طعم دهنده های طبیعی یکسان باشند. طعم دهنده های مصنوعی اغلب در محصولات غذایی به دلیل هزینه بالا، در دسترس نبودن یا قدرت ناکافی طعم دهنده های طبیعی استفاده می شوند. دی استات سدیم به عنوان یک ماده طعم دهنده برای انتقال طعم سرکه (اسید استیک) است. (برای تهیه دی استات سدیم با کارشناسان ما تماس بگیرید).
تقویت کننده های طعم، ترکیباتی هستند که به یک غذا به منظور تکمیل یا تقویت طعم طبیعی خود اضافه می شوند. مفهوم افزایش طعم از آسیا سرچشمه گرفت، جایی که آشپزها جلبک دریایی را به سوپ اضافه کردند تا عطر و طعم غنی تری به غذاهای خاص ارائه کنند. جزء افزایش دهنده طعم جلبک دریایی به عنوان اسید آمینه L-گلوتامات شناسایی شد و مونوسدیم گلوتامات (MSG) اولین تقویت کننده طعم بود که به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفت. ترکیبات دیگری که به عنوان تقویت کننده طعم استفاده می شوند عبارتند از 5'-ریبونوکلئوتیدها، اینوزین مونوفسفات (IMP)، گوانوزین مونوفسفات (GMP)، عصاره مخمر، پروتئین گیاهی هیدرولیز شده.
شیرین کننده ها:
تلاش برای سنتز شیمیایی شیرین کننده ها در اواخر دهه 1800 با کشف ساخارین آغاز شد. از آن زمان، تعدادی از ترکیبات مصنوعی ساخته شده است که کالری یا مواد مغذی کمی را در رژیم غذایی ایجاد می کند یا اصلاً کالری یا مواد مغذی را ارائه نمی دهد و به آن ها شیرین کننده های غیر مغذی می گویند. این شیرین کننده ها به طور قابل توجهی قدرت شیرین کنندگی بیشتری نسبت به ساکارز دارند و بنابراین غلظت نسبتاً پایینی ممکن است در محصولات غذایی استفاده شود. علاوه بر ساخارین، رایج ترین شیرین کننده های غیر مغذی مورد استفاده سیکلامات، آسپارتام و آسه سولفام پتاسیم هستند.
شرکت اکسیرسازان نیک اندیش، تولید کننده و تامین کننده تخصصی مواد شیمیایی، جهت ارائه محصولات با کیفیت در خدمت شما می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.
منابع:
- Singh, R. Paul and Desrosier, Norman Wilfred. "food preservation". Encyclopedia Britannica, 13 Sep. 2024, https://www.britannica.com/topic/food-preservation. Accessed 27 September 2024
