المواد الحافظة: ما هي وما أنواعها ومخاطرها

هناك العديد من الإجراءات الكيميائية التي تشمل المواد الحافظة والمواد المضافة المستخدمة في الأطعمة والأدوية ومستحضرات التجميل

أغذية

ما هي المواد الحافظة؟

المواد الحافظة باختصار هي مواد كيميائية (طبيعية أو اصطناعية) تضاف إلى منتج (غذاء ، مستحضرات تجميل ، دواء ...) بغرض زيادة عمرها الإنتاجي ، وحمايته من البكتيريا والفطريات والخمائر وأي أنواع أخرى من الكائنات الحية. أو التفاعلات الكيميائية التي قد تجعل العنصر غير مناسب للاستخدام. معظم المواد الحافظة لها إجراءات جراثيم ، تمنع فقط نمو الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تفسد المنتج ؛ ومع ذلك ، يمكن لبعض المواد الحافظة أن يكون لها تأثير مبيد للجراثيم ، مما يؤدي إلى قتل هذه الكائنات الحية الدقيقة.

يمكن اعتبار المواد الحافظة مواد مضافة ، حيث أن الغرض الوحيد للمجموعة هو الحفاظ على المنتج ، ومحاولة دائمًا عدم تغيير خصائصه الفيزيائية والكيميائية والغذائية (في حالة الطعام). يمكن تصنيفها إلى ثلاثة أنواع: مضادات الميكروبات ومضادات الأكسدة ومثبطات الإنزيم.

أنواع المواد الحافظة

مضادات الميكروبات

يتصرفون عن طريق منع أو قتل الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تغير جودة المنتج. الملح هو مثال رائع. عندما يملح اللحم ، يمتص الملح (كلوريد الصوديوم: كلوريد الصوديوم) الماء الموجود في اللحم ويمنع اللحم من امتصاص الرطوبة من البيئة ؛ وبالتالي ، فإن الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تتحلل من اللحوم ليس لديها الماء الذي تحتاجه للتكاثر - مما يحافظ على المنتج لفترة أطول. بالإضافة إلى جعل الماء غير متاح للكائنات الحية الدقيقة ، يمتص كلوريد الصوديوم الماء الموجود في البكتيريا من خلال التناضح والجفاف وقتل معظم البكتيريا.

مضادات الأكسدة

كما يوحي الاسم ، تمنع مضادات الأكسدة المنتج من التأكسد ، ومن التفاعل مع الأكسجين. الأكسجين الموجود في الهواء هو أحد الجزيئات الحيوية لمعظم الكائنات الحية ، ولكن هذا الجزيء نفسه يمكن أن "يهاجم" ويؤكسد المواد والمنتجات. مثلما يؤكسد الأكسجين الحديد ، يمكنه أيضًا أكسدة التفاح. ربما تكون قد قطعت تفاحة بالفعل ولاحظت أنه بعد فترة من الوقت أصبح لونها داكنًا - ويرجع ذلك إلى عملية أكسدة بعض الجزيئات الموجودة في التفاح. بالإضافة إلى العامل الجمالي ، يمكن أن تؤدي نتيجة بعض الأكسدة إلى تغيير جودة المنتج وإفساده و / أو تقليل مدة صلاحيته. من الأمثلة الجيدة لمضادات الأكسدة المستخدمة على نطاق واسع حمض الأسكوربيك (فيتامين ج). اختبرها: قطعي تفاحة إلى نصفين ، ضعي بضع قطرات من البرتقال أو الليمون على نصف التفاحة فقط. بمرور الوقت ، ستلاحظ أن النصف الذي لم يحصل على قطرات البرتقال أو الليمون سيصبح داكنًا بسرعة أكبر من النصف الذي حصل.

مثبطات الإنزيم

تحتوي بعض المنتجات ، وخاصة المواد الغذائية ، على بعض الإنزيمات التي يمكنها تسريع عملية تدهور العنصر. مثال على ذلك البطاطس ، التي ، مثل التفاح ، تصبح داكنة بعد تعرضها للهواء. ما يحدث في البطاطس هو تفاعل أكسدة بسيط لجزيء يسمى الكاتيكول ، وهو عديم اللون ، وعندما يتأكسد ، يتحول إلى جزيء يسمى بنزوكوينون ، والمعروف بلونه البني. إنه رد فعل بسيط وبطيء ، ولكن بفضل إنزيم في البطاطس يسمى كاتيكول أوكسيديز ، يحدث التفاعل بسرعة. وهذا هو السبب في أن البطاطس تصبح داكنة بسرعة بعد تقشيرها أو بشرها. المواد الحافظة التي تعمل كمثبطات للإنزيم تعمل على إنزيمات مثل هذه ، وتمنعها من تسريع التفاعلات التي تغير الحالة الفيزيائية والكيميائية للمنتجات.

كيفية التعرف

عادة ، على عبوات المنتجات المباعة في البرازيل ، لا تظهر المواد الحافظة بالاسم الكامل ، ولكن مع رمز الترقيم ، INS. يعتمد بلدنا نظام الترقيم الدولي للإضافات (INS) ، والذي يحتوي على جميع الإضافات المسجلة - لكن هذا لا يعني أن جميع المواد الحافظة الموجودة لديها علم سموم معتمد. لمعرفة المواد الحافظة الموجودة في المنتج ، يجب عليك الرجوع إلى جدول الرموز مع الإضافات المعنية ، والمتوفر على الموقع الإلكتروني للوكالة الوطنية للمراقبة الصحية (Anvisa).

فوائد

كان استخدام المواد الحافظة ولا يزال مهمًا للغاية لتقدم الجنس البشري. بدون استخدام المواد الحافظة ، فإن الأطعمة والمنتجات تموت في غضون أيام أو ساعات قليلة. إن استخدام المواد الحافظة ، مثل الملح في اللحوم ، بالإضافة إلى الحفاظ عليها لفترة أطول ، يمنع تلوث أولئك الذين سيستهلكون المنتج.

يمكن لبعض الملوثات ، خاصة في الأدوية والأطعمة ، أن تكون قاتلة إذا تم استهلاكها ، حيث لا تغير الخصائص الفيزيائية للمنتج فحسب ، بل تنتج السموم. تستخدم المواد الحافظة بغرض القضاء على وجود المركبات و / أو الكائنات الحية الدقيقة الضارة للمستخدم.

يعتبر التسمم الغذائي من أكثر الأمراض شهرة وخطورة على صحة الإنسان. كلوستريديوم البوتولينوم هي البكتيريا التي تنتج واحدة من أقوى السموم العصبية في العالم ، والتي تسبب التسمم الغذائي. إذا تم تناول هذا السم العصبي ، يمكن أن يسبب الشلل وحتى الموت في غضون 24 ساعة. إنه قوي لدرجة أنه كان يعتبر سلاحًا بيولوجيًا في الحرب العالمية الثانية. يحدث التسمم الغذائي من خلال استهلاك السم المتكون بالفعل في الطعام ، في معظم الحالات في الأطعمة المعلبة أو المصنوعة في المنزل. بضعة أرطال من هذا السم ستكون كافية لقتل كل شخص على هذا الكوكب.

يمكنك أن ترى بالفعل أنها مهمة ، لكن ليس كل شيء زهور ...

سلبيات

ترتبط بعض المواد الحافظة بأمراض واضطرابات مثل التوحد والسمنة. إذا كانت المواد الحافظة قادرة على التدخل وحتى قتل البكتيريا والكائنات الدقيقة الأخرى ، فما الذي يمكنها فعله داخل الكائن البشري؟ يجب أن تكون الدراسات حول تأثيرات المواد الحافظة على أجسامنا ثابتة ، لأنه مهما كانت بسيطة ، فنحن على اتصال مباشر معها كل يوم تقريبًا.

المواد الحافظة ليست موجودة فقط في الغذاء ، فهي تستخدم بشكل شائع في المستحضرات الصيدلانية ومستحضرات التجميل. في عام 1999 ، نشر الجراح والباحث السابق أندرو ويكفيلد دراسة تربط بين لقاح الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية بالتوحد. وفقًا للبحث ، فإن المواد الحافظة الموجودة في اللقاحات المصنوعة من الزئبق تسببت في مرض التوحد عند الأطفال. اعتبرت الدراسة احتيالية ، حيث كان هناك تلاعب بالبيانات ؛ بعد بضع سنوات ، تم اكتشاف أن نفس الباحث يمتلك براءة اختراع لقاح "لن يسبب التوحد".

حتى مع حالة الاحتيال هذه ، لا يمكن إنكار وجود بحث ذي صلة يتم إجراؤه بشأن تأثيرات المواد الحافظة على أجسامنا ، فبالإضافة إلى تناول المواد الحافظة يوميًا ، فهي موجودة في اللقاحات التي يتم حقنها مباشرة في الجسم ، وفي مستحضرات التجميل ، الذين هم على اتصال يومي بجسمنا.

نترات البوتاسيوم هي إحدى المواد الحافظة المستخدمة لمنع وجود الأبواغ في الطعام. المركب فعال للغاية في منع إنتاج السموم من البكتيريا. كلوستريديوم البوتولينوم. عند إضافتها إلى الطعام ، تصبح نترات البوتاسيوم (KNO3) مجرد نترات (NO2-) ، مما يمنع البكتيريا من النمو وإطلاق السموم. المشكلة هي أن هذا المركب وثيق الصلة بالسرطان. عندما يتم تسخين النترات الموجودة في اللحوم فوق 100 درجة مئوية ، فإنها تتفاعل وتشكل النيتروزامين ، وهو مركب يعتبر مادة مسرطنة. تُستخدم نترات البوتاسيوم أيضًا في الأسمدة وهي أحد المكونات الثلاثة التي يتكون منها البارود (انظر مقالنا الكامل عن النترات في اللحوم المصنعة).

خلصت الأبحاث التي أجريت على المواد الحافظة الاصطناعية في مجموعة متنوعة من الأطعمة المصنعة إلى أن هذا النوع من المواد المضافة قد يزيد من خطر الإصابة بأمراض الأمعاء الالتهابية واضطرابات التمثيل الغذائي والسمنة.

تؤثر المواد الحافظة الاصطناعية أو الطبيعية على الكائنات الحية الدقيقة ويمكن أن تؤثر أيضًا على صحة الإنسان. الأسئلة الرئيسية التي نستخلصها من كل هذا هي: هل الضرر الذي تسببه أكبر من التلوث الناتج عن استهلاك منتج فاسد؟ ما هي أفضل المواد الحافظة أو البدائل لمنع منتج معين من إفساد أو تلويث المستخدم؟

بدائل مختلفة للحفظ

المواد الحافظة ليست اختراعات بشرية ، فهي موجودة في الطبيعة وهي ضرورية لبقاء العديد من أنواع الحياة. كما رأينا فإن فيتامين سي هو أفضل مثال على مادة حافظة طبيعية تمنع الأكسدة ، فهو موجود بكثرة في الحمضيات ويستخدم بكثرة في صناعة الأغذية ومستحضرات التجميل.

للحفاظ على منتج ما ، يمكن استخدام العديد من التقنيات - والعديد منها يحل محل إضافة المركبات الكيميائية الاصطناعية. من بين هؤلاء:

التبريد / التجميد

عند تبريد أو تجميد أحد المنتجات ، يكون الماء الموجود في العنصر أقل توفرًا للكائنات الحية الدقيقة الموجودة ، مما يؤدي إلى تقليل نشاطها - فهي "بطيئة" - وزيادة العمر الافتراضي للمنتج.

تجفيف

كما يوحي اسمه ، يشير الجفاف إلى إزالة الماء. تحتاج معظم الكائنات الحية الدقيقة إلى الماء لتعيش وتتكاثر. لا ماء ، لا شيء يفعل. مثال على منتج مجفّف له صلاحيته أعلى بكثير من منتج رطب هو الحليب المجفف.

الجفاف بالملح

يعد استخدام ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) كمادة حافظة في الأطعمة المختلفة تقنية قديمة جدًا وفعالة جدًا. كلوريد الصوديوم يمتص الماء من المنتج ومن الكائنات الحية الدقيقة ، من خلال التناضح ، والقضاء على هذه الكائنات الدقيقة والحفاظ على المنتج. (راجع مقالتنا الحصرية وتعرف على كل شيء عن الملح).

بسترة

تتكون التقنية التي ابتكرها لويس باستور ، في عام 1864 ، من معالجة حرارية للتخلص من الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في المنتج ، وبالتالي زيادة عمره الإنتاجي. على الرغم من ارتباط اسم "البسترة" ارتباطًا وثيقًا بالحليب ، فقد استخدم لويس باستور هذه التقنية في البداية لحفظ النبيذ ويمكن تطبيقها على أنواع مختلفة من المنتجات.

الختم الفراغي أو الجو الخامل

العديد من الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في المنتجات المختلفة تسمى الهوائية ، أي أنها "تتنفس" الأكسجين للبقاء على قيد الحياة. عند تغليف منتج ، إزالة كل الهواء (ختم الفراغ) أو استبدال الهواء داخل العبوة بـ "هواء" لا يحتوي على الأكسجين ولا يتفاعل مع المنتج (الغلاف الجوي الخامل) ، نمو الكائنات الحية الدقيقة الحاضر سيتم منعه أو القضاء عليه.

مربيات

من الشائع في تخزين الفاكهة ، أن تكون المربى مصنوعة أساسًا من محلول السكر مع إضافة مواد حافظة طبيعية مثل القرنفل. يتم غلي الحاوية مسبقًا للتخلص من الكائنات الحية الدقيقة المحتملة الموجودة هناك ، ويتم غلي الفاكهة المرغوبة في محلول السكر وتضاف المواد الحافظة الطبيعية. يتم وضع المحلول مع الفاكهة داخل الحاوية ، بحيث يشغل أكبر مساحة ممكنة ويتجنب دوام فقاعات الهواء.

يوصى بشدة باستخدام المصادر الطبيعية للمواد الحافظة ويمكن الوصول إليها بسهولة. بالإضافة إلى فيتامين سي الموجود في الحمضيات ، توجد مركبات أخرى لها نفس التأثير المضاد للأكسدة والمواد الحافظة في عدة مصادر.

  • القرنفل: يحتوي القرنفل على جزيء يسمى الأوجينول ، والذي يحتوي على نسبة عالية من مضادات الأكسدة.
  • قرفة : في القرفة ، بالإضافة إلى الأوجينول ، يوجد سينامالديهيد. يحتوي المركب على تأثيرات عطرية وحافظة ، مع نشاط مبيد للفطريات والحشرات. لكن من الجيد دائمًا أن تتذكر أن كونك طبيعيًا لا يعني بالضرورة أن تكون آمنًا بنسبة 100٪. لا ينصح باستخدام القرفة للحوامل لأنها قد يكون لها تأثير مُجهض.

الآن بعد أن عرفت كل شيء تقريبًا عن المواد الحافظة ، حان الوقت لبعض الحقائق الممتعة للاسترخاء:

بعض الفضول

  • تمتلئ عبوات الوجبات الخفيفة والخضروات بالنيتروجين ، مما يشكل جوًا خاملًا للحفاظ على المنتج.
  • قد يكون لبعض أنواع النبيذ رائحة قوية تشبه الكبريت. وذلك لأن ثاني أكسيد الكبريت يستخدم كمادة حافظة في النبيذ ، مما قد يغير الرائحة والطعم.
  • ينتج جسم الإنسان عدة أنواع من الجزيئات تستخدم على نطاق واسع كمواد حافظة في عدة مجالات:
    • الليزوزيم: موجود في الدموع البشرية ؛ يتم استخدامه كمادة حافظة في الجبن والنبيذ.
    • حمض البروبانيك: موجود في العرق. يتم استخدامه كمادة حافظة في الخبز لمنع العفن.