מי מפחד ממספרי E? (חלק שני)

היום בסדרה "מי מפחד ממספרי E?" נצלול אל העולם של תוספי המזון השנואים והמושמצים ביותר- החומרים המשמרים.

שימור מזון היא פרקטיקה עתיקה כזמן עצמו, ובעל מטרה מאוד ברורה: שמירת המזון ודחייה של תהליך ההתקלקלות הטבעי שלו. בכל תרבות היה שימור מזון שהתבטא בצורה שונה בהתאם לתנאים- באקלימים קפואים הקפיאו בשר, באקלימים טרופיים ייבשו את המזון בשמש. ישנן שיטות רבות לשימור מזון כאשר בין המפורסמות והיומיומית- המלחת מזון, סיכור מזון, החמצה, ייבוש ועישון.

שיטת שימור עתיקת יומין. היום משמשת בעיקר כי זה טעים!
ועד שאכין לבד ותהיה לי תמונה, התמונה היא מכאן

אבל לא הגענו עד הלום כדי להכין מלפפונים חמוצים (סביר להניח שאקדיש לנושא פוסט נפרד בעתיד) אלא כדי לדון בכובד ראש בתוספי מזון!
בתעשיית המזון ישנו צורך קריטי לשמור על בטיחות הצרכן, וכן צורך להעניק למוצרים חיי מדף מוארכים. לשם כך באים לעזרת התעשייה חומרים משמרים, המתחלקים לכמה קבוצות חומרים, ואתמקד בשלוש קבוצות- בנזואטים, סורבטים וסולפיטים.

בנזואטים (E210-E219)
קבוצה זו מכילה מלחים של חומצה בנזואית, והחומצה הבנזואית בצורתה החופשית. סודיום בנזואט היה החומר המשמר הראשון שה-FDA נתנו לו את אישורם. היום קבוצת חומרים משמרים זאת נמצאת בשימוש במגוון רחב מאוד של מוצרים:מרגרינות, ירקות מוחמצים, קטשופ, רטבי סלט, משקאות קלים ועוד.  מלבד הוספה למזונות באופן מלאכותי לצורך שימורם, מלחים של חומצה בנזואית מצויים באופן טבעי בכמה פירות: שזיפים, תפוחים וחמוציות. הפעילות האנטימיקרוביאלית של בנזואטים היא בעיקר נגד שמרים ועובשים, וקשורה עמוקות ל-pH (רמת החומציות, או בעברית יפה ערך הגבה). ככל שה-pH נמוך יותר כך הפעילות גדולה יותר. ולמה זה בעצם?
הפעילות האנטימיקרוביאלית נמצאת בצורה המיוננת (מלשון יון) של החומצה. לחומצה (כל חומצה) יש יכולת לתרום יון מימן חיובי (אתם יכולים לכנות אותו גם פרוטון, הוא לא יעלב) לסביבתה, והרצון שלה לתרום אותו או לא תלוי גם בתכונות של החומצה הספציפית וגם ב-pH של הסביבה. בציור הסכמטי למטה HA מסמן חומצה עם הפרוטון עדיין מחובר אליה, ⁺H הוא הפרוטון שלנו ו- ^-A זאת החומצה כאשר הפרוטון עזב אותה לאנחות (כלומר, הצורה הלא מחוברת, שנקראת גם מיוננת).

ככה זה נראה כשזוגיות מתפרקת.
כואב, אבל לא בלתי הפיך.

יש חצים לשני הכיוונים, כי כמו שכבר אמרתי הכל תלוי ב-pH. ה-pH הוא המלך (בניגוד למה שנוטים לחשוב).
בגדול, ככל שה-pH נמוך יותר כך הנטייה היא לצד הימני של המשוואה, יש יותר מולקולות הנמצאות בצורתן הלא מחוברת, שהיא הצורה הפעילה כנגד מיקרואורגניזמים, ואפקט השימור אפקטיבי יותר. באופן כללי הפעילות של בנזואטים הינה בערכי pH נמוכים מ-4.5.
החומצה הבנזואית נכנסת לתוך תאי העובש/שמר/חיידקים, מורידה את ה-pH בתוך התא וגורמת לעיכוב של האנזים פוספופרוקטוקינאז, אשר מהווה חלק מתהליך הגליקוליזה. כאשר האנזים מעוכב כל תהליך הנשימה של התא מעוכב, וגדילתו של תא המיקרואורגניזם מתעכבת.

סורבטים (E200-E203)
קבוצה זו מכילה מלחים של חומצה סורבית וחומצה סורבית בצורתה החופשית. הקבוצה הזאת פעילה במיוחד כנגד פטריות וטווח רחב של בקטריות, והמינון האפקטיבי שלה יחסית נמוך כך שאין השפעה על הטעם והריח של המוצר הסופי. בהשוואה לבנזואטים,לסורבטים טעם מתון יותר וטווח ה-pH בו פועלים הסורבטים רחב יותר (pH קטן מ-6.5). משמעות הטווח הרחב היא שסורבטים יכולים לשמש כמשמרים במגוון רחב של מוצרים בינהם סירופים, מיצי פירות, יינות, ריבות, סלטים וחמוצים.

סולפיטים (E220-E228)
קבוצה זו מכילה מלחים אנאורגנים המכילים גופרית שמלבד פעילותם כחומר משמר מהווים גם נוגדי חמצון.
כיסוד, גופרית הייתה ידועה כבר בתקופה העתיקה- למשל כל הקטע המטורף בסדום ועמורה- "וה' המטיר על סדום ועל עמורה גפרית ואש מן השמיים". לא סתם נפלה גופרית מהשמיים. זה כי גופרית מהווה חומר מחטא מצויין. 
מתקופת יוון העתיקה ועד לזמנים מודרנים, נעשה שימוש באדים משריפת גופרית על מנת לטפל בכלים שהיו מיועדים לאחסון מזון ומשקאות. צורת הגופרית המתקבלת מהשריפה SO₂, היא גם הצורה הפעילה של החומר אשר מיקרואורגניזמים סופחים אליהם. היום המקור ל-SO₂ הינו ממלחים אנאורגנים, ולא משריפה. שימושים נוספים לסולפיטים מלבד שימור מזון הינם עיכוב חמצון, מניעת השחמה אנזימתית ולא אנזימתית, מלבין ועוד. 
השימוש הנפוץ ביותר בסולפיטים הינו בפירות וירקות ובמשקאות אלכוהולים ולא אלכוהולים. 

מכיל סולפיטים

על אף שסולפיטים נמצאים בשימוש מאז 1664, ובאופן כללי מוכרים כ-GRAS (ראשי תיבות של Generally recognized as safe) יש אחוז נמוך באוכלוסיה שמראה רגישות לסולפיטים ובקרב אסמטים הסיכוי לרגישות לסולפיטים עולה.

בפרק הבא: מעכבי חמצון ומלחמתם האינסופית ברדיקלים החופשיים!