نگهدارنده‌ها

نگهدارنده‌های غذایی برای اطمینان از ایمنی و جلوگیری از افت کیفیت ناشی از واکنش‌های میکروبی، فیزیکوشیمیایی یا آنزیمی استفاده می‌شوند. انواع مختلفی از عوامل ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی وجود دارند که هر یک دارای حالت های عملکرد خاصی هستند. نگهدارنده‌های ماده غذایی می‌توانند بیرونی (به عمد اضافه شده)، ذاتی (ترکیب طبیعی غذا)، یا توسعه یافته (تولید شده در طی تخمیر) باشند. نگهدارنده‌های توسعه یافته تولید شده در طی تخمیر عبارتند از اسیدهای آلی (عمدتاً لاکتیک، استیک و پروپیونیک)، اتانول و باکتریوسین.

عوامل موثر بر کیفیت اثر نگهدارنده

• غلظت نگهدارنده
• نوع، تعداد و سن میکروارگانیسم‌ها (سلول‌های قدیمی‌تر مقاوم‌تر هستند)
• دما
• مدت زمان قرار گرفتن ماده غذایی در معرض نگهدارنده
• خصوصیات شیمیایی و فیزیکی ماده غذایی(فعالیت آب، Ph، املاح و غیره)

انواع نگهدارنده

• نگهدارنده‌های ضد میکروبی
  اسیدولان‌ها، اسیدهای آلی و پارابن‌ها به طور گسترده‌ای ضد میکروبی هستند، اگرچه استفاده از جایگزین‌های طبیعی در حال افزایش است. باکتریوسین‌ها که پپتیدهای ضد میکروبی تولید شده توسط میکروارگانیسم‌ها هستند، در غذاها یافت می‌شوند. نمونه ای از باکتریوسین تایید شده نایسین است که در پنیر فرآوری شده به عنوان یک افزودنی مجاز است. پروتئین‌های خاصی مانند لاکتوفرین به دلیل خواص ضد میکروبی طبیعی خود شناخته شده‌اند. سایر پروتئین‌ها مانند لاکتوپراکسیداز و میلوپراکسیداز ترکیبات ضد میکروبی را در حضور پراکسید هیدروژن تولید می‌کنند.

• نگهدارنده‌های کشنده
  میزان تاثیر نگهدارنده‌های کشنده وابسته به غلظت آن‌ها است. نگهدارنده‌هایی که کشنده هستند در صورتی که در غلظت‌های بالا به کار گرفته شوند میکروارگانیسم‌ها را از بین می‌برند.

• نگهدارنده‌های معدنی
  برخی از نگهدارنده‌های معدنی عبارتند از کلرید سدیم، نمک‌های نیترات و نیتریت، سولفیت‌ها و دی اکسید گوگرد که فعالیت آب را کاهش می‌دهند و با خروج آب از سلول‌ها باعث پلاسمولیز می‌شوند. نیتریت‌ها و نیترات‌ها در گوشت‌ها (ژامبون، بیکن، سوسیس و غیره) برای مهار C. botulinum در شرایط بسته بندی خلاء موثر عمل می‌کنند. دی اکسید گوگرد (SO₂)، سولفیت‌ها (SO₃)، بی‌سولفیت (HSO₃) و متا بی‌سولفیت‌ها (S₂O₅) اسید گوگردی  در محلول‌های آبی تشکیل می‌دهند که عامل ضد میکروبی است. سولفیت ها به طور گسترده در صنعت ماءالشعیر برای ضدعفونی کردن تجهیزات و کاهش میکروارگانیسم‌های رقیب استفاده می‌شوند. از سولفیت‌ها در میوه‌های خشک و برخی آب میوه‌ها نیز استفاده می‌شود. سولفیت‌ها همچنین برای جلوگیری از قهوه‌ای شدن آنزیمی و غیر آنزیمی در برخی میوه‌ها و سبزیجات (سیب زمینی خلال شده) استفاده می‌شوند.

• نگهدارنده‌های نمک‌های اسیدی
  تعدادی از اسیدهای آلی و نمک آن‌ها به عنوان نگهدارنده استفاده می‌شود. اینها شامل اسید لاکتیک و لاکتات‌ها، اسید پروپیونیک و پروپیونات‌ها، اسید سیتریک، اسید استیک، اسید سوربیک و سوربات‌ها، اسید بنزوئیک و بنزوات‌ها، و متیل و پروپیل پارابن‌ها (مشتقات اسید بنزوئیک) هستند.
  بنزوات‌ها
  بنزوات‌ها تا زمانی مؤثر عمل می‌کنند که تجزیه نشده باشند. بنابراین، آنها به مقادیر pH پایین (2.5 تا 4) برای فعالیت نیاز دارند. نمک سدیم بنزوات برای بهبود حلالیت در غذاها استفاده می‌شود. بنزوات‌ها عمدتاً در مربا، ژله، آب میوه، نوشابه، سس کچاپ، سس سالاد و مارگارین استفاده می‌شوند. آنها در برابر مخمرها و کپک‌ها فعال هستند، اما در مقابل باکتری‌ها حداقل تاثیر را دارند.
  سوربات‌ها
  اسید سوربیک و نمک‌های سوربات (مخصوصا پتاسیم سوربات) در pH کمتر از 6.5 مؤثر هستند. سوربات‌ها در پنیرها، محصولات پخته شده یا غیر مخمر، نوشیدنی‌ها، ژله‌ها، مرباها، سس‌های سالاد، میوه‌های خشک، ترشیجات و مارگارین استفاده می‌شوند. آنها مخمرها و کپک‌ها را مهار می‌کنند.
  پروپیونات‌ها
  اسید پروپیونیک و نمک‌های پروپیونات (به ویژه کلسیم پروپیونات) در برابر کپک‌ها در pH کمتر از 6 فعال هستند. آنها فعالیت محدودی در برابر مخمرها و باکتری‌ها دارند. آنها به طور گسترده‌ای در محصولات پخته و نان و پنیر استفاده می‌شوند. اسید پروپیونیک به طور طبیعی در پنیر سوئیسی تا 1 درصد یافت می‌شود.
  استیک اسید
  اسید استیک در سرکه در مقادیر چهار تا پنج درصد یافت می‌شود. از آن در سس مایونز، خیار شور و سس گوجه فرنگی استفاده می‌شود که یعنی عمدتاً به عنوان طعم دهنده به کار می‌رود. اسید استیک بیشتر در برابر باکتری‌ها فعال است و تاثیر بسیار کمی بر مخمر و کپک دارد، اگرچه نسبت به سوربات‌ها یا پروپیونات‌ها فعال‌تر است.
  اسید لاکتیک و اسید سیتریک
  اسید لاکتیک و اسید سیتریک و نمک‌های آنها را می توان به عنوان نگهدارنده، برای کاهش pH و به عنوان طعم‌دهنده اضافه کرد. آن‌ها همچنین در طی تخمیر ایجاد می‌شوند. این اسیدهای آلی بیشترین تأثیر را در برابر باکتری‌ها دارند.

سایر نگهدارنده‌ها

• برخی از آنزیم‌های طبیعی
  لیزوزیم و لاکتوفرین را می‌توان به عنوان نگهدارنده در کاربردهای محدودی که مشکلی با دناتوره شدن ندارند، استفاده کرد.
• برخی از ادویه‌ها، گیاهان و اسانس‌ها
  برخی از ادویه‌ها، گیاهان و اسانس‌ها دارای فعالیت ضد میکروبی هستند، اما برای تاثیرگذاری به مقادیر بالایی از آن‌ها نیاز است که باعث ناخوشایندی طعم غذا می‌شوند.
• اتانول
  اتانول دارای قابلیت نگهدارندگی عالی است اما به دلیل انگ اجتماعی از آن کم استفاده می‌شود.
• دود چوب
  دود چوب چه طبیعی و چه به شکل مایع اضافه شده باشد، حاوی فرمالدئید و چندین ترکیب ضد میکروبی فنلی است. دود چوب بیشترین فعالیت را در برابر باکتری‌های رویشی و برخی قارچ ها دارد. گاز دی اکسید کربن می‌تواند در بافت‌های غذا حل شود تا pH را کاهش دهد و میکروب‌ها را مهار کند.

تاثیر نگهدارنده‌ها بر سلامت دندان

استفاده از مواد نگهدارنده مواد غذایی طی چند دهه گذشته به شدت افزایش یافته است. به طور شهودی، مصرف مداوم مواد نگهدارنده غذا (ضد میکروبی) می‌تواند تأثیر عمیقی بر فلور دهان داشته باشد. نگهدارنده‌های مورد استفاده از آنتی بیوتیک‌ها گرفته تا اسیدهای ضعیف مانند بنزوات‌ها، پروپیونات‌ها و سوربات‌ها به غشای سلولی میکروارگانیسم‌ها آسیب می‌رسانند و اثر ضد میکروبی خود را مانند فلوراید اعمال می‌کنند. نگهدارنده‌های غذا به تنهایی یا در ترکیب با فلوراید می‌توانند شیوع پوسیدگی دندان و احتمالاً سایر بیماری‌های مرتبط با پلاک دهان را کاهش دهند.

کارکرد نگهدارنده‌ها در صنایع آرایشی بهداشتی

محصولات آرایشی و بهداشتی حاوی آب، روغن، پپتیدها و کربوهیدرات‌ها هستند و محیطی ایده‌آل برای رشد میکروبی ارگانیسم‌های بیماری‌زا هستند که ممکن است منجر به فساد محصولات و از بین رفتن برخی از خواص ضروری شود. برای جلوگیری از رشد میکروبی، تغییرات نامطلوب، فساد محصول آرایشی و احتمال عفونت پوست، عموماً از دو دسته مجزا یعنی نگهدارنده‌های ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی استفاده می‌شود.

کارکرد نگهدارنده‌ها در صنایع دارویی

داروها معمولاً علاوه بر ماده دارویی فعال (API) حاوی مواد افزودنی هستند. مواد افزودنی با مقدار معینی از ناخالصی، برهمکنش هایی را با جزء فعال دارو، سایر افزودنی ها و مواد بسته بندی نشان می‌دهند. یعنی، تداخلات دارویی و افزودنی، تداخلات افزودنی و افزودنی، و تداخلات بسته و افزودنی، که باعث آسیب به کیفیت و مقدار تاثیر دارو می‌شوند. وجود آب در محلول‌های دارویی، مانند حلال‌های کمکی، محیطی را فراهم می‌کند که مستعد رشد میکروارگانیسم‌ها است. این آلودگی‌های میکروبی باعث ایجاد تغییرات شیمیایی نامطلوب در فرمولاسیون می‌شود که در نهایت منجر به خراب شدن محصول می‌شود. از این رو، در صنعت داروسازی، افزودن مواد نگهدارنده برای جلوگیری از شیوع رشد میکروبی، ایجاد ثبات، تاخیر در زوال و افزایش عمر مفید ضروری است.