نگهدارنده ها دسته ای از مواد اولیه هستند که در حفظ تازگی محصول و جلوگیری از فساد آنها نقش بسزایی دارند. مصرف آنها به نگهداری ویتامین ها و مواد مغذی موجود در محصولات کمک کرده و از تغییر رنگ، طعم و بافت محصول جلوگیری میکند.

سوربات پتاسیم، دی استات سدیم و پتاسیم، بنزوات سدیم و پروپیونات کلسیم ، نیتریت ها، نیترات ها و همچنین خانواده اسیدها و آنتی اکسیدان ها در صنایع نانوایی، سس ها، اسنک ها، نوشیدنی ها، پروتئینی و میوه و... به عنوان نگهدارنده کاربرد فراوان دارند.

نیتریت ها، نیترات ها (افزودنی ها، نگهدارنده ها)

نیتریت نمکی است که برای نگهداری گوشت، ماهی و مرغ استفاده می شود و در بدن انسان نیز از طریق فرایندهای طبیعی و هضم غذاهائی که شامل نیتریت و نیترات هستند تشکیل می شود. نیترات ترکیب طبیعی همهٔ میوه ها، سبزی ها و غلات است.
امروز طیف وسیعی از مواد باعنوان افزودنی به مقدار کم در تهیهٔ موادغذائی استفاده می شوند. افزودنی ها ترکیباتی هستند که برای جلوگیری از فساد و حفظ طعم موادغذائی در مدت نگهداری، جلوگیری از رشد و نمو میکروبی، تشدید رنگ مخصوص، پایداری و اصلاح ساختمان فیزیکی محصول و اصلاح ظاهر محصول غذائی استفاده می شوند. یکی از این افزودنی ها نگه دارنده هاست. نگه دارنده های ضدمیکروبی غذائی، علاوه بر تأمین سلامت موادغذائی، باعث طولانی تر شدن عمر این مواد و کاهش ضایعات هزینهٔ فرآوری و مشکلات فروش می شوند. ترکیبات نگه دارندهٔ فراوانی سال هاست که به موادغذائی افزوده می شوند. یکی از این نگه دارنده ها ترکیبات نیترین است که به صورت نیتریت سدیم (E۲۵۰)، نیتریت پتاسیم (E۲۴۹)، نیترات سدیم (E۲۵۲) و نیترات پتاسیم (E۲۵۱) استفاده می شود.

ترکیبات نیتریتی به خصوص نیتریت سدیم افزودنی چندمنظوره ای است که در گوشت های عمل آوری شده کاربرد دارد، علاوه بر خاصیت ضدمیکروبی در مقادیر کم، برای ایجاد رنگ و عطر و طعم نیز استفاده می شود. در حقیقت ترکیبات نیتریتی و نیتراتی برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها، به خصوص کلستریدیوم بوتولینوم و ایجاد رنگی صورتی و طعم مناسب در گوشت های عمل آوری شده، استفاده می شود. سم بوتولینوم خطرناک ترین ترکیب سمی شناخته شده است که ۱۵ هزاربار خطرناک تر از گاز اعصاب است. نیتریت و نیترات در محصول گوشتی، مرغ (ماکیان)، پنیر و همچنین محصولاتی از ماهی نیز به عنوان نگه دارنده استفاده می شوند. نیتریت به تنهائی ولی نیترات زمانی که در اثر احیا به نیتریت تبدیل می شود اثر ضدمیکروبی دارد. چگونگی مکانیسم اثر نیتریت روی باکتری ها هنوز کاملاً روشن نیست، ولی تصور می شود که نیتریت با تأثیر بر روی ترکیبات سولفیدریل موجود در میکروارگانیسم ها تغییراتی در آنها ایجاد می کند که سبب اختلال در متابولیسم و در نهایت رشد و تکثیر میکربی می شد.

اثر ضدمیکروبی نیتریت به میزان ph فراورده بستگی دارد، به طوری که با پائین آمدن یک واحد ph، بخش تجزیه نشدهٔ اسیدنیترو (HNO۲) که عامل ضدمیکربی است به ۱۰ برابر افزایش می یابد و به همین دلیل افزودن مقدار کمی از اسیدهای خوراکی به فرآورده های عمل آمده به منظور کاهش میزان ph توصیه می شود. در میزان تأثیرات ضدباکتری نیتریت فقط مقدار مصرف آن مؤثر نیست بلکه سایر عوامل محیطی مانند ph، eh میزان aw و درجهٔ حرارت محیط نیز مؤثر است. بیشترین اثر نیتریت در جلوگیری از رشد کلستریدیوم بوتولینوم در ph بین ۵ تا ۵/۵ ظاهر می شود.

● منابع نیترات و نیتریت

نیتریت نمکی است که برای نگهداری گوشت، ماهی و مرغ استفاده می شود و در بدن انسان نیز از طریق فرایندهای طبیعی و هضم غذاهائی که شامل نیتریت و نیترات هستند تشکیل می شود. نیترات ترکیب طبیعی همهٔ میوه ها، سبزی ها و غلات است. برگ های سبز و سبزی های ریشه ای مانند اسفناج و هویج بیش از ۸۵ درصد نیترات را فراهم می کنند که ممکن است طی اعمال گوارش بدن به نیتریت تبدیل شود. نیترات ممکن است مختلف متفاوت و در بعضی مکان ها بسیار زیاد است. میزان نیترات موجود در آب آشامیدنی و سبزی ها تحت تأثیر کودهای نیتراتی ای که استفاده می شود متغیر است.

● نیتریت به چه غذاهائی افزوده می شود؟

غذاهائی که نیتریت به آنها افزوده می شود شامل بیکن (گوشت نمک زدهٔ خوک)، کالباس تخمیری، هات داگ، سالامی، گوشت قرمه شده و دیگر گوشت های عمل آوری یا دودی شده ماهی و مرغ و... است.

● میزان مجاز نیتریت و نیترات

مقدار مجاز نیترات و نیتریت را قوانین ملی هر کشوری تعیین می کند. طبق بررسی های انجام شده مقدار این ترکیب از ۱۲۰ تا ۲۰۰ قسمت در میلیون (ppm) متغیر است، البته به ندرت ممکن است این مقدار از ۱۵۰ ppm تجاوز کند. سازمان غذا و داروی آمریکا متذکر شده که نباید مقدار نیتریت از ۲۰۰ppm و مقدار نیترات از ۵۰۰ppm بیشتر باشد، به طور کلی برای جلوگیری از نشو و نمای باکتری های بیماری زا ۸۰ تا ۱۵۰ ppm ضروری است. در کشور ما، طبق استاندارد شمارهٔ ۲۳۰۲ (ویژگی های سوسیس و کالباس) میزان نیتریت در فراوده های نهائی نباید از ۱۲۵ ppm تجاوز کند.

● ترکیبات NOCs

ترکیبات NOCs شامل نیتروزامین ها و نیتروزامیدهاست که با فرایند N نیتروزاسیون تشکیل می شوند. این فرآیند با حضور نیتریت در معدهٔ انسان انجام می شود که البته میزان بالای ویتامین C مانع از واکنش نیتروزاسیون می شود. نیتریت بدن و معدهٔ انسان با مصرف غذاهای حاوی این ماده و همچنین از طریق تبدیل نیترات به نیتریت تشکیل می شود. در حقیقت نیترات می تواند به نیتریت تبدیل شود و نیتریت نیز در واکشن با آمین های نوع دوم در معدهٔ انسان به نیتروزآمین تبدیل شود. مقدار آمین های نوع دوم اساساً در گوشت کم است، اما باید توجه شود که فعالیت میکروارگانیسم ها به خصوص انواع بی هوازی آنها سبب تولید این مواد می شود. اگر چه پیشرفت هائی در امر کنترل فرآیند عمل آوری صورت گرفته و از میزان نیتریت باقیمانده در گوشت کاسته شده، بهترین اقدام در این جهت اضافه کردن اسیداسکوربیک به مخلوط عمل آورنده است، چرا که این اسید نقش سودمند خود را از دو طریق ظاهر می کند. اول این که به منزلهٔ عاملی احیاکننده عمل می کند و مستقیم یا غیرمستقیم سبب افزایش واکنش های احیاکنندهٔ اساسی در تشکیل MBNO می شود. به این ترتیب می توان مقادیر کمتری از نیتریت یا نیترات را در مخلوط های عمل آورنده به کار گرفت. اثر دوم اسیداسکوربیک این است که اساساً از تشکیل نیتروزآمین جلوگیری کند.

● خطرات نیتروزآمین ها

در حالی که نیترات ها و نیتریت ها که سال ها در صنایع غذائی برای جلوگیری از فساد موادغذائی و تولیدرنگ به کار می رفتند، از ۱۹۶۰ به دنبال مسمومیت کبدی حیوانات اهلی تغذیه شده با پودرماهی کنسروشدهٔ محتوی مقدار زیادی نیتریت سدیم، خطر استفاده از این مواد آشکار شد. در ۱۹۷۰، سازمان غذا و داروی آمریکا در تلاش بود استفاده از نیتریت در فرآورده ها را ممنوع کند که به دلایلی مختلفی امکان پذیر نشد و اکنون این ترکیب به صورت صددرصد قانونی استفاده می شود.
نیتریت ها به علت فعالیت شیمیائی موادسمی و خطرناکی هستند که در سنتز نیتروزآمین ها شرکت دارند. با توجه به خطرات سرطان زائی نیتروزآمین ها، تحقیقات بسیاری دربارهٔ کاربرد و مقدار نیترات و نیتریت مصرفی در موادغذائی انجام شده است. این بررسی ها نشان می دهد که بیش از ۹۰ درصد از ۳۰۰ ترکیب نیتروز آزمایش شده در حیوانات آزمایشگاهی باعث بروز سرطان شده اند. البته با تحقیقات در مورد انسان تاکنون چنین نتیجه ای حاصل نشده است. تحقیقات نشان می دهد که ترکیبات نیتروز در داخل بدن نیز می تواند تشکیل شود و رژیم غذائی در مقدار و نوع ترکیب نیتروز تشکیل شده اثر می گذارد. براساس این تحقیقات، میزان نیتروزآمین تحت تأثیر عوامل بسیاری است؛ از جمله مقدار نیتریت افزوده شده در طول فرآیند، غلظت آن در گوشت، نوع و مقدار دیگر ترکیبات استفاده شده در فرآیند، شرایط فرآیند، طول مدت نگهداری (در انبار)، دمای انبار، روش پختن و میزان حرارت در طول فرآیند. در مورد تأثیر حرارت روی محصولات عمل آوری شدهٔ گوشتی با نیتریت مشخص شد هنگامی که بیکن (گوشت نمک زدهٔ خوک) در ۸/۹۸ درجهٔ فارنهایت به مدت ۱۰ دقیقه، ۲۷۵ درجهٔ سانتی گراد به مدت ۱۰ دقیقه و ۱۳۵ درجه سانتی گراد به مدت ۳۰ دقیقه سرخ می شود، انرژی از نیتروپیرولیدین در آن باقی نمی ماند. اما هنگامی که همین گوشت در ۵/۱۹۰ درجهٔ سانتی گراد برای مدت ۶ دقیقه، ۴/۲۰۴ درجهٔ سانتی گراد به مدت ۴ دقیقه، ۴/۲۰۴ درجهٔ سانتی گراد به مدت ۱۰ دقیقه (حالت سوخته) سرخ شود، میزان نیتروزپیرولیدین به ترتیب ۱۰، ۱۷ و ppb۱۹ می شود. شاید این سؤال مطرح شود که آیا غذاهائی که نیتریت و نیترات در آنها به کار رفته سالم اند یا خیر. در پاسخ باید گفت تحقیقات نشان می دهد غذاهائی که نیتریت به آنها افزوده شده یا به صورت طبیعی در آنها نیتریت به کار رفته برای مصرف انسان سالم اند. البته برای پاسخ دقیق به این سؤال تحقیقات گسترده ای لازم است.


نیتریت ها به علت فعالیت شیمیائی موادسمی و خطرناکی هستند که در سنتز نیتروزآمین ها شرکت دارند. با توجه به خطرات سرطان زائی نیتروزآمین ها، تحقیقات بسیاری دربارهٔ کاربرد و مقدار نیترات و نیتریت مصرفی در موادغذائی انجام شده است. این بررسی ها نشان می دهد که بیش از ۹۰ درصد از ۳۰۰ ترکیب نیتروز آزمایش شده در حیوانات آزمایشگاهی باعث بروز سرطان شده اند. البته با تحقیقات در مورد انسان تاکنون چنین نتیجه ای حاصل نشده است. تحقیقات نشان می دهد که ترکیبات نیتروز در داخل بدن نیز می تواند تشکیل شود و رژیم غذائی در مقدار و نوع ترکیب نیتروز تشکیل شده اثر می گذارد. براساس این تحقیقات، میزان نیتروزآمین تحت تأثیر عوامل بسیاری است؛ از جمله مقدار نیتریت افزوده شده در طول فرآیند، غلظت آن در گوشت، نوع و مقدار دیگر ترکیبات استفاده شده در فرآیند، شرایط فرآیند، طول مدت نگهداری (در انبار)، دمای انبار، روش پختن و میزان حرارت در طول فرآیند. در مورد تأثیر حرارت روی محصولات عمل آوری شدهٔ گوشتی با نیتریت مشخص شد هنگامی که بیکن (گوشت نمک زدهٔ خوک) در ۸/۹۸ درجهٔ فارنهایت به مدت ۱۰ دقیقه، ۲۷۵ درجهٔ سانتی گراد به مدت ۱۰ دقیقه و ۱۳۵ درجه سانتی گراد به مدت ۳۰ دقیقه سرخ می شود، انرژی از نیتروپیرولیدین در آن باقی نمی ماند. اما هنگامی که همین گوشت در ۵/۱۹۰ درجهٔ سانتی گراد برای مدت ۶ دقیقه، ۴/۲۰۴ درجهٔ سانتی گراد به مدت ۴ دقیقه، ۴/۲۰۴ درجهٔ سانتی گراد به مدت ۱۰ دقیقه (حالت سوخته) سرخ شود، میزان نیتروزپیرولیدین به ترتیب ۱۰، ۱۷ و ppb۱۹ می شود. شاید این سؤال مطرح شود که آیا غذاهائی که نیتریت و نیترات در آنها به کار رفته سالم اند یا خیر. در پاسخ باید گفت تحقیقات نشان می دهد غذاهائی که نیتریت به آنها افزوده شده یا به صورت طبیعی در آنها نیتریت به کار رفته برای مصرف انسان سالم اند. البته برای پاسخ دقیق به این سؤال تحقیقات گسترده ای لازم است.