مالیک اسید
اسید مالیک در سال 1785 برای اولین بار در اروپا از آب سیب استخراج شد. یک ترکیب آلی است که با نامهای «اسید سیب» و «اسید میوه» نیز شناخته میشود و در بسیاری از غذاهای آماده وجود دارد. این اسید، عنصر کلیدی در چرخه اصلی تولید انرژی سلولی و چرخه کربس (چرخه اسید سیتریک) است. مالیک اسید به طور گسترده در صنایع غذایی به کار میرود و عموماً از طریق سنتز شیمیایی و یا تخمیر طبیعی تولید میشود. در مقایسه با اسید سیتریک، دارای ویژگیهای اسیدیته بالا، طعم ملایم و زمان ماندگاری طولانی است. در بسیاری از میوهها از جمله سیبهای نارس، آلو، گوجه فرنگی، توت، گیلاس، گلابی، به، انگور و ریواس وجود دارد. در مقیاس صنعتی، به دست آوردن مقادیر کافی اسید مالیک از میوه به تنهایی دشوار خواهد بود. بنابراین، تولیدکنندگان اغلب از مالیک اسیدی که به طور مصنوعی (روش شیمیایی) یا روش تخمیر به دست میآید، استفاده میکنند. در صنعت، اسید مالیک از طریق هیدراتاسیون شیمیایی اسید مالئیک یا فوماریک در دماهای بالا (180-220 درجه سانتیگراد) و فشار بالا (14-18 بار) تولید میشود. اسید مالیک به صورت تجاری از طریق تخمیر در مقیاس بزرگ با استفاده از میکروارگانیسمهایی با فعالیت فوماراز (فومارات هیدراتاز) بالا تولید میشود.
شیمی اسید مالیک
- فورمول مولکولی: C4H6O5
- جرم مولی: 09 گرم بر مول
- پودر کریستالی سفید و بی بو با طعم ترش
- اسید آلفا هیدروکسی آلی
- محلول در آب و اتانول
- دمای ذوب: 100 درجه سانتیگراد
- دمای جوش: 140 درجه سانتیگراد
کاربردهای مالیک اسید در صنایع غذایی
مالیک اسید (E296 ) دارای خواص آنتی باکتریال، ضد التهاب، لایه برداری، نگهداری، روشن کننده و تنظیم اسیدیته سایر مواد در صنایع مختلف است. هدف استفاده از مالیک اسید افزایش اسیدیته غذا و ایجاد طعم بیشتر است و به عنوان یک تثبیت کننده رنگ نیز استفاده میشود. به عنوان مثال در فرمولاسیون فرآوری مربا، مارمالاد، ژله و آبنبات به کار میرود. در ادامه به شکل موردی به کاربردها و خواص کارکردی اسید مالیک اشاره شده است:
- مکملهای ورزشی
حضور اسید مالیک در ترکیب مکملهای ورزشی، آزادسازی انرژی از ماده غذایی را تسهیل میکند. استقامت بدنی ورزشکاران را افزایش میدهد. در مرحله هیپوکسیک تمرین، پشتیبانی ارزشمندی را فراهم میکند. همچنین میتواند علائم فیبرومیالژیا مزمن را کاهش دهد. مصرف مواد غذایی حاوی اسید مالیک به ورزشکاران حرفهای، حرفهیحربسیار توصیه میشود؛ زیرا عملکرد بدنی را به ویژه در موارد کمبود اکسیژن در سلولها افزایش میدهد.
- طعم دهنده
اسید مالیک در نوشیدنیها به ایجاد طعم ترش و متعادل کردن pH کمک میکند. حل شدن سریع اسید مالیک در آب بسیار کاربردی است زیرا امکان استفاده از آن را در کنار سایر افزودنیها فراهم میکند. طعم مالیک اسید به طعم ترش طبیعی سیب نزدیک است. به طور گستردهای در نوشیدنیهای گران قیمت، مواد غذایی و سایر صنایع استفاده میشود. ترکیب اسید مالیک و اسید سیتریک میتواند ویژگیهای طعم ترش میوهها را شبیه سازی کند و طعم ماده غذایی را طبیعیتر، هماهنگ و کامل کند. اسید مالیک اغلب در ترکیب با شیرین کننده دی پپتیدی مصنوعی آسپارتام (ASPARTME) به عنوان تثبیت کننده طعم نوشیدنی گازدار استفاده میشود.
- تنظیم pH و اسیدیته کل
تفاوت اساسی بین pH و اسیدیته کل (TA) وجود دارد. pH یک محلول، نمایانگر پروتونهای شناور آزاد در یک زمان خاص است؛ هنگام ورود نوشیدنی به دهان، این پروتونها به گیرندههای چشایی متصل میشوند و تعداد کلشان کاهش مییابد. این باعث میشود که پروتونهای بیشتری از ترکیب اسیدی خارج شده و به گیرندههای چشایی متصل شوند. اسیدیته کل تعداد کل این پروتون هایی است که می توانند با دهان شما تعامل داشته باشند. توجه به اسیدیته کل هنگام فرموله کردن یک نوشیدنی عالی مهم است. به همین دلیل است که اسید مالیک معمولاً برای اطمینان از داشتن اسیدیته کافی استفاده میشود. دلیل استفاده از اسید مالیک برای تنظیم pH نوشیدنی، این است که هیچ دی استیل تولید نمیکند. دی استیل محصول متداول اسید لاکتیک است و طعمی کرهای دارد که برای نوشیدنیها نامطلوب است.
- محرک رشد مخمر
مالیک اسید، واسطه چرخه بیو تری کربوکسیلیک اسید است. میتواند در فرآیند تخمیر میکروارگانیسمها شرکت کند و به عنوان منبع کربن برای رشد میکروبی مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین به عنوان محرک رشد مخمر (مثلا در استارتر کالچرها) استفاده میشود.
- تولید ژلاتین
هنگامی که مقدار مشخصی پکتین و قند وجود دارد، وجود اسید، شرطی کلیدی برای تشکیل ژل است. اسید مالیک میتواند پکتین را ژلاتینی کند، بنابراین میتوان از آن برای تهیه کیک میوه، مربا ژلاتینه شده و پوره استفاده کرد.
- عامل نگهدارنده
اسید مالیک به طور گستردهای به عنوان نگهدارنده مواد غذایی استفاده میشود. اسید مالیک در شرایط خنثی یونیزه میشود ولی در شرایط اسیدی یونیزه نمیشود. توانایی باکتری کشی اسید مالیک در شرایط اسیدی بیش از 100 برابر بیشتر از شرایط خنثی است؛ چرا که عمدتاً اسیدهای آلی در حالت مولکولی از غشای سلولی آسانتر عبور میکنند و اسیدها در حالت یونی به راحتی از سلول عبور نمیکنند. اسید مالیک همچنین باعث دناتوره شدن حرارتی پروتئینها میشود و از قهوهای شدن آنزیمی جلوگیری میکند.
- بو زدا (دئودورانت)
به عنوان دئودورانت برای از بین بردن بوی بد ماده غذایی استفاده میشود.
- تقویت کننده محصولات پخت و نان
مالیک اسید دارای اثر تقویتی بر روی محصولات پخت ونان مانند پاستا است؛ میتواند گروه دی سولفید را در پروتئین گلوتن افزایش دهد، مولکول پروتئین را بزرگ کند، ساختار شبکه ماکرومولکولی را تشکیل دهد، کشش و سختی خمیر را افزایش دهد. علاوه بر این، آرد حاوی سیستئین است که فعال کننده پروتئاز است. مالیک اسید باعث میشود که سیستئین توانایی فعال کردن پروتئازها را از دست بدهد و از تجزیه پروتئینهای موجود در آرد توسط پروتئازها جلوگیری کند.
- حفظ رنگ ماده غذایی
رنگدانههای موجود در میوهها و سبزیجات اغلب تحت تأثیر pH قرار میگیرند. در برخی از واکنشهای تغییر رنگ، اسید، معمولا حضور فعال دارد. به عنوان مثال، هنگامی که کلروفیل اسیدی است، به فئوفیتین (زرد مایل به قهوهای) تبدیل میشود. هنگامی که آنتوسیانین از اسیدی به خنثی تبدیل میشود، به تدریج از قرمز به بنفش تغییر رنگ میدهد. تانن در شرایط اسیدی به شکل پودر قرمز در میآید. با افزودن مالیک اسید به برخی مواد غذایی به عنوان یک ماده نگهدارنده رنگ، میتوان از تغییر رنگ ناخواسته و نامطلوب جلوگیری کرد.
- آنتی اکسیدان
مالیک اسید ظرفیت آنتی اکسیدانی جالب توجهی دارد. اکسیداسیون لیپیدها در مواد غذایی میتواند منجر به ترشیدگی، آسیب پروتئین و اکسیداسیون رنگدانه شود؛ همین امر باعث کاهش خواص حسی غذا، کاهش ارزش غذایی و کاهش ماندگاری ماده غذایی میشود. افزودن آنتی اکسیدان میتواند اکسیداسیون را به تاخیر بیاندازد، ماندگاری را افزایش دهد و رنگ، طعم و ارزش غذایی غذاها را حفظ کند.
- صنایع دارویی و آرایشی بهداشتی
استفاده از اسید مالیک فواید زیادی برای سلامتی دارد. برای جلوگیری از ایجاد سنگهای ادراری، برای تسکین فیبروز و برای کمک به جلوگیری از احساس خشکی دهان استفاده میشود. همچنین اسید مالیک در صنایع آرایشی بهداشتی در فرمولاسیونهای محصولات زیر به کار میرود: کرمهای مرطوب کننده و ضد چروک، لوسیونهای بدن، ماسکهای روشن کننده صورت و مو، شامپو و رنگ مو و ناخن (از جمله دکلره کنندهها و تثبیت کنندههای رنگ)
