Действие муравьиной кислоты на микроорганизмы (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)

Вид микроорганизмов	Значение рН	Минимальная эффективная концентрация, г/кг
Бактерии
Pseudomonas spec.	6,0	2,5–7,5
Micrococcus pyogenes	6,0	14
Streptococcus lactis	5,2	4
Lactobacillus arabinosus	6,0	35–50
Escherichia coli	5,2	0,7–1
Bacillus spec.	6,0	0,5–5
Дрожжи
Candida krusei	3,0	16
Torulopsis stellata	3,0	6–16
Saccharomyces spec.	4,0–4,5	1,2–10
Saccharomyces spec.	5,0	0,8–36
Trichosporon variabile	3,9	1

Окончание табл. 8.7

Вид микроорганизмов	Значение рН	Минимальная эффективная концентрация, г/кг
Hansenula subpelliculosa	3,0	10–12,5
Hansenula anomala	3,0	8
Oospora lactis	3,0	8
Плесневые грибы
Mucor racemosa	5,0	36
Penicillium spec.	4,5–5,0	1,64–80
Gliocladium roseum	5,0	24
Aspergillus spec.	5,0–7,0	15–55
Fungi imperfecti	5,0	12–52

При концентрации муравьиной кислоты 0,2 % дрожжи гибнут через 24 ч, а при концентрации 1 % – через 30 мин.

Муравьиная кислота из-за высокой константы диссоциации пригодна для консервирования продуктов с рН ниже 3,5. В слабокислой и нейтральной средах формиаты не оказывают антимикробного действия.

Как консервант муравьиная кислота используется для защиты от дрожжевого брожения при хранении фруктовой пульпы и маточных фруктовых соков.

Формиат кальция применяют в качестве заменителя соли в производстве диетических продуктов и как уплотнитель растительных тканей, а также используют при квашении овощей.

Пропионовая кислота и ее соли. Антимикробные свойства пропионовой кислоты и ее солей известны давно. В пищевой промышленности используются преимущественно пропианаты натрия и кальция. Область применения непосредственно пропионовой кислоты значительно уже, в основном в кормопроизводстве.

Пропионовая кислота (Е 280) – маслянистая жидкость с колебаниями цвета от бесцветного до светло-желтого, с резким раздражающим запахом. Смешивается с водой в любых соотношениях, температура кипения 141 С.

Соли пропионовой кислоты: пропианаты натрия (Е 281), кальция (Е 282), калия (Е 283) – представляют собой белый кристаллический порошок с характерным запахом пропионовой кислоты, хорошо растворимы в воде, несколько хуже – в этаноле.

Ввиду хорошей растворимости в воде пропионовая кислота и ее соли легко всасываются в желудочно-кишечном тракте и подвергаются метаболизму, превращаясь в пировиноградную кислоту – промежуточный продукт обмена веществ. Таким образом, пропионовая кислота не является веществом, чужеродным для человека. Опасности накопления в организме отсутствуют.

Пропионовая кислота и ее соли не мутагенны, не генотоксичны. По оценке Научной комиссии по пищевым добавкам ЕС, в реально используемых концентрациях пропионовая кислота не может оказывать отрицательного воздействия на здоровье человека. Однако в ряде опубликованных за рубежом работ по опытам, проведенным на крысах (скармливание кормов с добавлением пропионовой кислоты), отмечены негативные моменты, связанные с возникновением опухолей гладкого эпителия поджелудка крыс.

Механизм действия пропионовой кислоты связывают с тем, что она, угнетая активность ферментов, нарушает обмен веществ микробов и, оказывая влияние на рН межклеточной среды, угнетает рост клеток, что и приводит к их гибели.

Антимикробное действие пропионовой кислоты по сравнению с другими консервантами более слабое и во многом зависит от рН пищевой системы. Обычно пропионовую кислоту применяют в концентрациях от 0,1 до 6,0 %.

Пропионовая кислота и ее соли наиболее эффективны в отношении мицелиальных грибов, некоторых дрожжей и грамотрицательных бактерий.

Допустимое суточное поступление для пропионовой кислоты и ее солей не ограничено. Связано это с тем, что при концентрации 0,3 % данные пищевые добавки заметно влияют на вкус и запах пищевого продукта, а следовательно, нецелесообразно ограничение их дозировок, так как в данном случае определяющим является органолептика продукта. В РФ пропионовая кислота и пропианаты разрешены к использованию.

Направления применения пропионовой кислоты и ее солей:

– консервирование молочной сыворотки при транспортировке;

– обработка влажного зерна;

– производство плавленых сыров (2–3 г/кг индивидуально или совместно с сорбиновой кислотой);

– обработка поверхностей твердых сыров (5–10 %-м раствором пропианатов натрия и кальция);

– хлебопечение – для предотвращения развития «картофельной болезни» хлеба. Пропионат кальция добавляют в количестве 0,3–0,5 % к массе муки в тесте. Натриевая соль пропионовой кислоты используется преимущественно в сдобе. Следует учитывать, что пропианаты замедляют брожение теста; это может быть компенсировано увеличением времени расстойки.

Уксусная кислота и ее соли. Уксусная кислота (Е 260) позиционирует не только как консервант, но и как регулятор кислотности, подкислитель и вкусовая добавка. В промышленном масштабе она выпускается с XIV века.

Уксусная кислота представляет собой бесцветную жидкость с едким запахом. Температура плавления 16,7 С. Температура кипения 118,1 С. Хорошо растворима в воде, спиртах, эфирах и смешивается с ними в любых соотношениях.

Уксусную кислоту пищевого качества получают двумя способами: микробиологическим – путем окисления этилового спирта бактериями рода Acetobacter и синтетическим – окислением уксусного альдегида или каталитическим карбонированием метанола. Для консервирования уксусная кислота поступает в виде пищевого уксуса концентрацией 6–10 % или уксусной эссенции концентрацией 25–80 %.

Консервирующими свойствами обладают и соли уксусной кислоты – ацетаты: ацетат калия (Е 261), ацетат натрия (Е 262), ацетат кальция (Е 263), ацетат аммония (Е 264) и диацетат натрия. Они представляют собой кристаллические вещества со слабым щелочным или уксусным запахом, хорошо растворимы в воде.

Способ получения уксусной кислоты не влияет на ее токсикологические характеристики. Опыты по определению субхронической и хронической токсичности не выявили отрицательного воздействия уксусной кислоты на состояние здоровья животных, что вполне объяснимо, так как она не является веществом, чужеродным для животных, играет центральную роль в обмене веществ, полностью усваивается и может выступать в организме млекопитающих как источник энергии. Допустимое суточное поступление для уксусной кислоты и ее солей не ограничено.

Антимикробное действие уксусной кислоты основано на снижении рН пищевой системы и денатурации белков клеточной плазмы, проявляется оно при концентрации уксусной кислоты свыше 0,5 %.

Наиболее эффективно действие уксусной кислоты в отношении бактерий, для развития которых оптимальные значения рН находятся в слабокислой и нейтральных областях. К уксусной кислоте чувствительны патогенные бактерии, в том числе рода Salmonella; малочувствительны – бактерии рода Lactobacillus. По сравнению с другими консервантами действие уксусной кислоты на плесневые грибы и дрожжи более слабое.

Область применения уксусной кислоты довольно обширна: маринование овощной, мясной и рыбной продукции, фруктов, ягод; использование в составе майонезов, соусов и различных заправок для овощных салатов.

Соли уксусной кислоты в пищевой промышленности практически не используются. Возможные направления их применения – это смягчение кислого вкуса уксусной кислоты в различных продуктах и в составе солей-плавителей. Практическое использование имеет только диацетат натрия, который применяют в борьбе с «картофельной болезнью» хлеба в количестве 0,15–0,3 % к массе муки.

В последние годы появилась информация об исследованиях по применению ацетатов в производстве мясопродуктов.

Диоксид серы и производные сернистой кислоты. К этой группе консервантов относятся:

диоксид серы (SO₂) – Е 220;

сульфиты натрия (Е 221), калия (Е 225) и кальция (Е 226);

гидросульфиты натрия (Е 222), калия (Е 228) и кальция (Е 227);

пиросульфиты натрия (Е 223) и калия (Е 224).

Сернистый газ (диоксид серы) как консервант для пищевых продуктов используется со времени позднего средневековья и незаменим до настоящего времени.

Диоксид серы – это бесцветный негорючий газ с резким запахом, обладает способностью к сгущению при –10 С. Хорошо растворим в воде: при 0 С растворяется до 20 %0 л SO₂. Товарные формы – сжиженный газ и водные растворы концентрацией не более 10 %.

Производные сернистого газа – сульфиты представляют собой порошки белого цвета, легко растворимые в воде (за исключением сульфита кальция). Гидросульфиты существуют только в виде водных растворов, при выпаривании переходят в пиросульфиты. Содержание активного сернистого ангидрида у производных сернистого газа приведено в табл. 8.8.

Таблица 8.8