Смесевые консерванты и эффект синергизма

Индивидуальные консерванты имеют определенный спектр антимикробного действия, который не может быть одинаково эффективен в отношении потенциальных возбудителей микробиологической порчи пищевого продукта. В ряде случаев целесообразно использовать смесь нескольких консервантов.

Такие смесевые, комплексные добавки имеют преимущества перед индивидуальными консервантами. Их применение позволяет:

• усилить антимикробный эффект;

• расширить спектр действия;

• снизить концентрацию индивидуальных консервантов;

• в ряде случаев снизить себестоимость продукта.

Российский рынок консервантов достаточно насыщен смесевыми консервантами отечественного и зарубежного производства. У части из них эффект от их применения достигается сложением эффектов действия отдельных составляющих. Такие комплексные добавки кроме консервантов могут содержать пищевые кислоты, соли пищевых кислот, поваренную соль, полисахариды и др.

Так как различные консерванты имеют специфические спектры действия и воздействуют на микробную клетку по-разному: разрушают клеточную мембрану, блокируют синтез белков, нарушают транспорт питательных веществ, подавляют активность ферментов, то при совместном использовании они могут проявлять эффект синергизма. То есть, такие композиции (смеси), характеризуются тем, что их действие превышает действие, оказываемое каждым компонентом в отдельности.

Качественный синергизм комплексных смесей консервантов связан с увеличением срока хранения готовой продукции и улучшением ее характеристик.

Так, для расширения спектра антимикробного действия при консервировании фруктовых соков бензоат натрия применяют в сочетании с диоксидом серы. В виноделии сочетание сорбиновой кислоты (или сорбата калия) и свободного диоксида серы обеспечивает надежную защиту вина от перебраживания.

Совместное использование сорбиновой кислоты (сорбата калия) с бензойной кислотой (бензоатом натрия) дает возможность предотвратить развитие молочнокислых бактерий в продуктах со слабокислым значением рН и увеличить сроки годности эмульсионных продуктов, в том числе майонезов, кремов для тортов, соусов, напитков.

В мясопереработке сочетание нитритов с сорбиновой кислотой (сорбатами) дает возможность с одной стороны эффективно защитить продукт от микробиологической порчи, угнетая развитие патогенных и токсичных микроорганизмов, а с другой – создать необходимый аромат и окраску пищевого изделия, которые можно получить только при использовании нитритов

Факторы, влияющие на эффективность действия консервантов

Эффективность действия консервантов может зависеть от целого ряда причин:

• химической стабильности консерванта и правильного его выбора;

• состава продукта и его физико-химических свойств;

• рН среды;

• показателя активности воды;

• начальной обсемененности сырья;

• выбранного способа обработки и хранения сырья, полупродуктов и готовой продукции;

• санитарного состояния производства.

Установлено, что некоторые из этих факторов усиливают действие консервантов, другие наоборот снижают эффективность. Поэтому при выборе консервантов как индивидуальных, так и смесевых необходимо учитывать совокупность всех вышеперечисленных факторов.

Основная масса пищевых консервантов относится к химически стабильным веществам. Поэтому опасений по поводу их разложения в пищевых продуктах в течение установленных сроков хранения нет. Исключением являются сульфиты, нитриты, перекись водорода, пирокарбонаты.

Некоторые консерванты, являющиеся органическими соединениями, подвержены разложению в результате действия микроорганизмов, так как служат им источником углерода. К таким веществам относится, в частности, сорбиновая кислота, подверженная действию грибов рода Penicillium.

Важнейшим фактором, определяющим антимикробное действие консерванта, является водородный показатель. Установлено, что консерванты могут проявлять свое антимикробное действие либо посредством образования ионов водорода, либо в виде недиссоциированных молекул. Так действие уксусной кислоты основано на снижении рН пищевой системы. В этом случае некоторые микроорганизмы, особенно бактерии, теряют свою жизнеспособность.

Ряд консервантов проявляет свое действие только в виде недиссоциированных молекул, которые, проникая через клеточные мембраны, угнетают внутриклеточные ферменты. Консерванты, способные диссоциировать, тем эффективнее, чем выше кислотность субстрата.

На развитие микроорганизмов оказывает влияние влажность среды и самого пищевого продукта. Рост микроорганизмов в дальнейшем влияет на срок хранения пищевых продуктов, их качество, и, главное, безопасность.

У микроорганизмов доля воды в общем составе достигает 75-80%, и все питательные вещества для их жизнедеятельности поступают в клетку в виде раствора в воде. Микроорганизмы могут развиваться в средах, в которых содержание воды не опускается ниже определенного уровня. С понижением влажности интенсивность размножения микроорганизмов уменьшается и при достижении определенного содержания влаги прекращается совсем. Однако для развития микроорганизмов имеет значение не абсолютная величина влажности, а доступность содержащейся в субстрате воды, то есть "активность воды" (а_w).

"Активность воды" – это отношение давления водяных паров над продуктом к давлению паров над чистой водой при одной и той же температуре:

а_w = р/р_о = РОВ / 100,

где р – давление водяного пара в системе над продуктом; р_о – давление пара над водой; РОВ – равновесная относительная влажность в состоянии равновесия, при которой изделие не поглощает и не отдает влагу в атмосферу, %.

"Активность воды" является величиной относительной и может изменяться от 0 до 1.

В изделиях с низкой влажностью активность микроорганизмов подавлена, но в них могут происходить процессы окисления жиров, ферментативное и неферментативное потемнение, потеря витаминов. В изделиях с промежуточной влажностью возможны и окислительные процессы, и микробиологическая порча. Решающая роль в порче изделий с высокой влажностью принадлежит микроорганизмам.

Пороговые значения активности воды для различных микроорганизмов довольно сильно отличаются (слайд).