کلسیم پروپیونات

به طور سنتی، اسید پروپیونیک و نمک‌های آن مانند کلسیم پروپیونات به عنوان نگهدارنده برای افزایش ماندگاری محصولات صنعت پخت و نان استفاده می‌شوند. این نگهدارنده با مهار رشد میکروارگانیسم‌های فاسد کننده، یعنی باکتری‌ها و کپک‌ها، عمر مفید محصولات غذایی را افزایش می‌دهد. اسید پروپیونیک و پروپیونات‌ها عمدتاً علیه کپک‌ها به کار گرفته می‌شوند؛ اگرچه برخی از گونه‌های پنی سیلیوم می‌توانند در محیط‌های حاوی 5 درصد اسید پروپیونیک رشد کنند. اسیدهای آلی، از جمله اسید پروپیونیک، در ترکیب با گرمایش در برابر سالمونلا و مخمر مؤثر هستند. وجود اتیلن دی آمین تتراستیک اسید (EDTA) باعث افزایش بیشتر فعالیت اسید پروپیونیک در برابر آسپرژیلوس و فوزاریوم می‌شود. بسته به غلظت، اسید پروپیونیک، pH داخل سلولی را نیز کاهش می‌دهد. پروپیونات‌ها در سلول تجمع می‌یابند و با آلانین و سایر اسیدهای آمینه لازم برای رشد میکروارگانیسم‌ها رقابت می‌کند. آن‌ها این کار را از طریق مهار آنزیم‌های ضروری متابولیسم  میکروارگانیسم‌ها انجام می‌دهند.

پروپیونات کلسیم

مقادیر کم پروپیونات کلسیم در مقابل پروپیونات سدیم به همان اندازه در جلوگیری از رشد کپک‌ها موثر عمل می‌کند. پروپیونات کلسیم به ویژه در برابر باکتری طناب ساز باسیولوس مسنتریکوس و قارچ لیستریا مونوسیتوژنز است. همچنین برخی از باکتری‌های گرم منفی را نیز مهار می‌کند. پروپیونات سدیم، رشد استافیلوکوکوس اورئوس، سارکنا لوتئا، پروتئوس ولگاریس، لاکتوباسیلوس پلانتاروم، تورولا و ساکارومایسس را 5 روز به تاخیر می‌اندازد. کلسیم پروپیونات (E282) یک نگهدارنده ماده غذایی از نوع اسیدی است که خاصیت مهارکنندگی آن از pH محیط تأثیر می‌پذیرد. کلسیم پروپیونات را می‌توان با اسیدهایی مانند استیک اسید، اسید سیتریک، اسید بنزوئیک، اسید لاکتیک در فرمولاسیون ماده غذایی ترکیب کرد. در محیط اسیدی اثر مهار کننده قوی بر روی انواع قارچ‌ها، باسیل‌های هوازی یا باسیل‌های گرم منفی دارد.

خصوصیات فیزیکوشیمیایی پروپیونات کلسیم

• فرمول مولکولی: C₆H₁₀O₄Ca
• جرم مولی: 186.22 گرم بر مول
• پودر سفید رنگ
• محلول در آب (حلالیت کمتر از سدیم پروپیونات)
• با حل شدن به کاتیون کلسیم و اسید پروپیونیک هیدرولیز می‌شود.
• کمی محلول در متانول و اتانول
• نامحلول در استون و بنزن
• در محیط‌های اسیدی اثرات باکتریواستاتیکی دارد (در pH کمتر از 5 بهترین عملکرد را دارد).

مصارف صنعتی کلسیم پروپیونات

در صنایع غذایی، عمدتاً در سرکه، سس سویا، نان، کیک و محصولات سویا استفاده می‌شود و حداکثر 2.5 تا 3 گرم کلسیم پروپیونات در یک کیلوگرم فرمولاسیون به کار می‌رود. اگر محصول تولیدی خمیر مرطوب باشد 0.25 گرم کلسیم پروپیونات در یک کیلوگرم فرمولاسیون به کار می‌رود. در حین تهیه خمیر، پروپیونات کلسیم به همراه سایر مواد به عنوان نگهدارنده و مکمل غذایی در تولید مواد غذایی مانند نان، گوشت فرآوری شده، سایر محصولات پخته شده، محصولات لبنی و آب پنیر اضافه می شود. پروپیونات کلسیم می‌تواند به کاهش سطح سدیم در نان کمک کند. پروپیونات کلسیم را می‌توان به عنوان یک عامل قهوه‌ای کننده در کنسروهای سبزیجات و کمپوت‌های میوه استفاده کرد. این ماده عمدتاً از طریق واکنش بین یک منبع کلسیم (کلسیم کربنات، کلسیم اکسید، کلسیم هیدروکسید، تخم مرغ یا پوسته صدف) و اسید پروپیونیک سنتز می‌شود. کلسیم پروپیونات تولید شده تغلیظ، خشک و آبگیری می‌شود تا فرآورده مطلوب حاصل شود.

کاربرد کلسیم پروپیونات در صنعت پخت و نان

در بین پروپیونات‌ها، پروپیونات کلسیم عمدتاً در فرایند تولید نان استفاده می‌شود، زیرا پروپیونات سدیم pH نان را بالا نگه می‌دارد و تخمیر خمیر را به تاخیر می‌اندازد. کلسیم پروپیونات پایدارتر از پروپیونات سدیم است، اما حلالیت کمتری دارد. پروپیونات کلسیم رشد کپک و باکتری روی نان و کیک را سرکوب می‌کند، اما مخمر را مهار نمی‌کند. بنابراین، افزودن آن به نان در تخمیر مخمر تداخلی ایجاد نمی‌کند.

Proteria CP

Proteria^® CP نگهدارنده‌ای طبیعی و جایگزین نگهدارنده شیمیایی کلسیم پروپیونات است. Proteria® CP حاصل تخمیر طبیعی دکستروز است که در Propionibacterium acidipropionici کشت می‌شود و عمدتاً برای جلوگیری از رشد کپک‌ها، قارچ‌ها و باکتری‌ها در نان صنعتی به کار می‌رود. Proteria^® CP مدت زمان ماندگاری، کیفیت و تازگی محصول را بهبود می‌دهد. Proteria CP به عنوان یک عامل ضد میکروبی در پنیر، سس‌ها، سوسیس، سوپ، سالسا، ماکارونی، تورتیلا، کلوچه، سبوس غلات، خامه ترش و ماست با حداکثر 2 درصد (وزنی/وزنی) در محصول نهایی به کار می‌رود. از Proteria CP در تهیه خمیر شیرینی، خمیر نان، نان پیتزا و خمیر ترش استفاده می‌شود. نان‌های صنعتی در فروشگاه‌ها معمولا در شرایط نامطلوبی نگهداری می‌شوند و در معرض نور، گرما یا رطوبت ممکن است طعم و کیفیت خود را از دست بدهند، بنابراین استفاده از نگهدارنده طبیعی CP در این محصولات ضروری است. از آنجا که مواد غذایی در صنعت پخت و نان در دماهای بالا فرآوری می‌شوند، کپک‌ها و هاگ‌ها ممکن است در طول مدت ماندگاری و نگهداری محصول رشد کنند که باعث ایجاد طعم ترش، تغییر رنگ و از بین رفتن مواد مغذی می شود. Proteria® CP یک نگهدارنده طبیعی با برچسب clean است، بدون اینکه کیفیت، تازگی یا طعم محصولات غذایی را به خطر بیندازد، در برابر رشد کپک‌ها و باکتری‌ها موثر عمل می‌کند. در آزمایشی که توسط یکی از معتبرترین تولیدکنندگان نگهدارنده در دنیا انجام شد 0.3 درصد از Proteria® CP به فرمول نان پخته شده اضافه شد و 19 روز طول کشید تا اولین کپک بر روی نان ظاهر شود، در حالی که نمونه‌های فاقد Proteria® CP پس از روز 7 خراب شدند و کپک زدند.

ارزش بازار جهانی و تولیدکنندگان معتبر کلسیم پروپیونات

طبق تخمین‌ها ارزش بازار جهانی نگهدارنده کلسیم پروپیونات 335 میلیون دلار در سال 2023 است که پیش‌بینی‌ها حاکی از ارزش 542 میلیون دلاری این فراورده در سال 2032 در جهان دارد. فهرست زیر در بردارنده اسامی بزرگ‌ترین تولیدکنندگان کلسیم پروپیونات در دنیا است:

• FoodChem Ltd
• Foodchem International Corporation
• Handary
• ABF Ingredients
• Cargill Corporation
• Mauri
• Addcon GmBH
• Macco Organiques Inc
• Niacet Corporation
• Across Biotech Jinan Co LTD
• Shanghai Chemex