کلسیم پروپیونات

کلسیم پروپیونات

کلسیم پروپیونات ( Calcium propionate ) با فرمول شیمیایی Ca(CH3CH2COO)2 با نام هایی همچون کلسیم پروپانات، پروپیونات کلسیم، نمک کلسیم اسید پروپیونیک شناخته می شود و در اتحادیه رسمی اروپا با نام  E282  معروف است. این ماده معمولا به عنوان نگهدارنده در صنایع مختلف کاربرد دارد و مکانیسم عملکرد آن به صورتی است که باعث مهار رشد کپک و سایر میکروارگانیسم ها شده و در نتیجه ماندگاری غذا را طولانی می کند. همچنین به عنوان منبع کلسیم عمل کرده و در نتیجه می تواند ارزش غذایی را افزایش دهد.

در گذشته کپک ها و در نتیجه فساد زیاد محصولات یکی از مشکلات اصلی بوده است. از این رو کلسیم پروپیونات از دهه 1930 میلادی به عنوان نگهدارنده در محصولات نانوایی شناخته شده است. این ماده باعث افزایش ماندگاری و جلوگیری از کپک و دیگر میکروارگانیسم ها می باشد و در گذر سال ها، استفاده از آن پیشرفت چشمگیری داشت. پروپیونات کلسیم امروزه در صنایع گسترده ای کاربرد دارد.

این ماده معمولاً از واکنش بین هیدروکسید کلسیم و اسید پروپیونیک تشکیل می شود. یکی از روش های تولید اسید پروپیونیک به وسیله باکتری Propionibacterium می باشد که این باکتری باعث تخمیر موادآلی (مانند نشاسته ها و قندها) و تبدیل آنها به اسید پروپیونیک می شود. سپس پروپیونیک اسید با کلسیم هیدروکسید یا کلسیم کربنات واکنش می دهد و طی فرآیندهای غلیظ کردن، خشک کردن و آبگیری سبب تشکیل کلسیم پروپیونات می شود. این ترکیب به دو فرم پودری و کریستالی وجود دارد. یکی از خصوصیات مهم این ماده بی بو و بی رنگ بودن آن است که به همین دلیل در محصولات غذایی رنگ و مزه بدی ایجاد نخواهد کرد. 

خواص کلسیم پروپیونات

• فعالیت ضد میکروبی: 

مهمترین خصوصیت آن جلوگیری و مهار فعالیت میکروارگانیسم ها می باشد. این ماده وارد سلول کپک ها شده و متابولیسم آنزیمی آنها را مهار می کند. همچنین با مهار رشد میکروبی از آلانین و اسید آمینه های ضروری سلول ها محافظت می کند. باید توجه داشته باشیم که پروپیونات کلسیم هیچ فعالیتی در برابر مخمر ها ندارد بنابراین در محصولات نانوایی که از مخمر استفاده می شود بسیار کاربردی است.  

• انحلال پذیری: 

این ماده به راحتی در آب حل می شود و انحلال پذیری بالایی دارد اما در استون و بنزن حل نمی شود. البته که حلالیت در آب یک خاصیت مهم است زیرا فقط نگهدارنده های محلول در آب می توانند در برابر میکروارگانیسم ها اثر ضد میکروبی داشته باشند. کلسیم پروپیونات در مقایسه با اسید بنزوئیک و اسید سوربیک به دلیل حلالیت بالا در آب و تشکیل نمک در مواد غذایی کاربرد بیشتری دارد. 

• pH:

هر ماده ای برای فعالیت ضد میکروبی به محدوده pH مناسب خود نیاز دارد. از این رو کارایی پروپیونات کلسیم در محیط اسیدی ( pH زیر 5.5) بهتر صورت می گیرد چون فعالیت باکتریواستاتیک و قارچی آن در محیط اسیدی بهتر از محیط خنثی یا قلیایی است. اگر pH بالاتر از 5.50 باشد، می توان افزودنی هایی همچون بنزوئیک، اسید فوماریک، اسید سوربیک و ... را به آن افزود که سبب اسیدی شدن محلول شوند.

پروپیونات کلسیم به طور طبیعی در چه مواد غذایی وجود دارد؟ 

کلسیم پروپیونات به طور طبیعی در هیچ ماده غذایی یافت نمی شود و یک افزودنی غذایی مصنوعی است. همانطور که گفته شد اسید پروپیونیک و کلسیم مواد تشکیل دهنده این ماده هستند و به طور طبیعی در محصولات مختلف قرار دارند. پروپیونیک اسید در برخی پنیر ها و محصولات لبنی که طی تخمیر تشکیل شده اند، وجود دارند. کلسیم نیز در فراورده لبنی، سبزیجات دارای برگ سبز ، ماهی و آجیل ها یافت می شوند.

کاربرد کلسیم پروپیونات در صنایع غذایی

این ماده به عنوان نگهدارنده در طیف گسترده ای از محصولات از جمله نانوایی، فراورده های گوشت، فرآورده لبنی و ... استفاده می شود. 

فرآورده های نان و شیرینی 

نان ها به راحتی در محیط های گرم و مرطوب و روی تجهیزات آلوده نانوایی دچار کپک می شوند. اگرچه در طی فرآیند پخت از بین می روند اما با استفاده از پروپیونات کلسیم می توانیم عمر محصولات را بالا ببریم. خوب است بدانید این ماده برخلاف نگهدارنده های غذایی مانند سدیم پروپیونات و سوربات پتاسیم تاثیر کمی بر مخمر داشته که از این رو چون در نان ها عموماً از مخمر ها استفاده می شود؛ استفاده از کلسیم پروپیونات گزینه مناسبی است. علاوه بر این به علت کلسیم موجود ارزش غذایی بالاتری دارد. باید توجه داشته باشید هر چه pH، رطوبت و دمای محصول بالاتر باشد نیاز به مصرف بیشتری از این ماده می باشد. و در محصولاتی نظیر: نان، شیرینیجات، کیک، مربا، ژله و ... استفاده می شود.

فرآورده های گوشتی

این ماده می تواند به عنوان یک نگهدارنده مانع از رشد میکروارگانیسم هایی مانند Penicillium ، Bacillus و Aspergillus شود. از این رو باعث افزایش ماندگاری و حفظ طعم و بافت محصولات گوشتی مانند سوسیس، کالباس، گوشت های فراوری شده و ... می باشد. 

فرآورده های لبنی

پروپیونات کلسیم در صنایع لبنی نیز به عنوان نگهدارنده عمل می کند. این ماده با تاثیر بر فرآیندهای تخمیری و جلوگیری از رشد کپک ها و مخمرها در محصولاتی مانند پنیر و ماست که به رشد کپک و مخمر حساس هستند؛ استفاده می شود. همچنین با استفاده از این ماده عمر مفید محصول افزایش می یابد.

کاربرد های دیگر کلسیم پروپیونات

• صنایع پزشکی: 

طی تحقیقات انجام شده و بررسی ها نشان می دهد که این ماده می تواند در جلوگیری از ایجاد سنگ کلیه به وسیله اتصال به اگزالات کلسیم در روده و دفع آن از بدن کمک کننده باشد. همچنین در درمان آکنه و عفونت های قارچی نیز با استفاده موضعی می تواند باعث کاهش التهاب و اثرات ضد میکروبی شود. 

• صنایع خوراک دام و طیور:

یکی از مهمترین کاربرد های پروپیونات کلسیم، استفاده از آن برای جلوگیری از بیماری تب شیر در خوراک حیوانات نظیر نشخوارکنندگان (اسب و گاو)، ماهی و طیور می باشد. معمولا در گاوهای شیرده بیماری تب شیر رایج است و این بیماری ناشی از کمبود کلسیم در بدن حیوانات است. از این رو با اضافه کردن پروپیونات کلسیم به خوراک دام ها می توان میزان کلسیم و انرژی آن را بالا و این بیماری را درمان کرد. همچنین از آنجایی که علوفه و غذاهای دام و حیوانات طولانی مدت در محیطی مرطوب قرار دارد و احتمال رشد میکروارگانیسم ها در آنها بالا است، کلسیم پروپیونات را به صورت محلول بر روی غذای حیوانات می پاشند تا از بیمار شدن آنها جلوگیری کنند.

• صنایع آرایشی:  

طبق «پایگاه اطلاعاتی کمیسیون اروپا برای اطلاعات در مورد مواد آرایشی»، پروپیونات کلسیم به عنوان یک نگهدارنده در محصولات آرایشی و بهداشتی عمل می کند. این ماده در برخی از محصولات مانند لوسیون، کرم و ... برای افزایش ماندگاری و جلوگیری از فساد میکروبی به کار گرفته می‌شود که به پایداری محصول و ایمنی مصرف‌کننده کمک می‌کند. 

آیا این ماده غذایی ایمن است؟

بله، این ماده ایمن است. ایمنی کلسیم پروپیونات هنگام استفاده به عنوان یک افزودنی غذایی توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA)، سازمان ایمنی غذای اروپا (EFSA)، تایید شده است. طبق ارزیابی های مجدد در سال 2014، نشان می دهد که این ماده اختلال ژنتیکی، سرطان زایی و اختلال در تولید مثل نخواهد داشت و می تواند به عنوان افزودنی غذایی استفاده شود. حداکثر سطح مجاز آن از 1000 تا 3000 میلی گرم بر کیلوگرم است که در غذاهای مختلف متغیر می باشد. البته در شرایط خاص و در صورت مصرف بیش از حد، ممکن است عوارض جانبی ( مانند سردرد، زخم معده، میگرن، افزایش تولید انسولین و گلوکز) بسیار کمی را به همراه داشته باشد. برای اطلاعات بیشتر در مورد این ماده شما می توانید با تیم فنی یکتا شیمی آزما در ارتباط باشید.