وقتی صحبت از اسیدهای قوی صنایع غذایی می‌شود؛ اولین چیزی که به ذهن می‌رسد؛ معمولا همان طعم ترش است. اما نقش این ترکیبات در کارخانه بسیار بیشتر از این حرفها است. اسید غذایی، هم pH را تنظیم می‌کند و هم در کنترل شرایط نگهداری موثر است. طعم خوبی به محصول می‌دهد و در ماندگاری آن محصول هم تاثیر می‌گذارد. در کل هر اسید کاربرد خاص خودش را دارد. انتخاب اسید در این مرحله، باید بر اساس نوع محصول و هدف فرآیند انجام شود.

قوی ترین اسیدها در صنایع غذایی کدام‌اند؟

اگر قرار باشد اسیدهای مورد استفاده در کارخانه را فقط بر اساس قدرت شیمیایی رتبه‌بندی کنیم؛ نتیجه چندان کاربردی نخواهد بود. در تولید غذا، اسیدی اهمیت بیشتری دارد که بتواند؛ در شرایط واقعی فرآیند، pH مورد نظر را ایجاد کند و همزمان طعم، بافت و پایداری محصول را تحت تاثیر نامطلوب قرار ندهد. به همین علت، در بررسی قوی ترین اسیدهای صنایع غذایی باید عملکرد آنها در محصول را هم در نظر گرفت.

اسید سولفوریک و اسید هیدروکلریک از نظر شیمیایی، بسیار قوی‌تر از اسید سیتریک یا لاکتیک هستند؛ اما این موضوع به معنی مناسب بودن آنها برای افزودن مستقیم به مواد غذایی نیست. در کارخانه، انتخاب اسید معمولا از روی نام ماده انجام نمی‌شود؛ بلکه مشخصات محصول تعیین می‌کند؛ چه ترکیبی مناسب‌تر است.

اسید سیتریک برای یک نوشیدنی میوه‌ای می‌تواند؛ انتخاب خوبی باشد؛ در حالی که در یک نوشابه گازدار یا بعضی فرآورده‌های دیگر، اسید فسفریک عملکرد متفاوتی ارائه می‌دهد.

اسید لاکتیک نیز در محصولاتی که به اسیدیته ملایم‌تر نیاز دارند؛ جایگاه خاص خود را دارد. این تفاوت‌ها نشان می‌دهند، که اسیدهای قوی در صنعت غذا را نمی‌توان بدون توجه به نوع محصول با یکدیگر مقایسه کرد.

در انتخاب این ترکیبات، قدرت اسیدی فقط یک معیار است. طعم، حلالیت، هزینه، شرایط فرآیند و محدودیت‌های قانونی هم باید در نظر گرفته شوند. در مقابل، استفاده مستقیم از اسیدهای معدنی بسیار قوی، مانند سولفوریک یا هیدروکلریک اسید در فرمولاسیون غذا موضوع کاملا متفاوتی است و نباید با اسید خوراکی اشتباه گرفته شود. گرید صنعتی یک ماده هم، به‌هیچ‌وجه به‌تنهایی مجوز مصرف غذایی آن را ایجاد نمی‌کند.

اسید فسفریک، سیتریک و لاکتیک چه نقشی در تولید غذا دارند؟

قبل از خرید اسید خوراکی باید تفاوت این سه اسید را از لحاظ کاربرد بررسی کنیم. در یک فرمول غذایی، چیزی که برای تولیدکننده اهمیت دارد؛ این است که اسید مورد نظر چه تغییری در محصول ایجاد می‌کند و این تغییر تا چه اندازه قابل کنترل است. به همین دلیل، ممکن است اسیدی که برای یک نوشیدنی مناسب است؛ برای یک محصول لبنی یا فرآورده گوشتی انتخاب اول نباشد.

اسید فسفریک با نام E338 یکی از مهم‌ترین اسیدهای معدنی مورد استفاده در صنایع غذایی و نوشیدنی است. یکی از کاربردهای مهم آن در نوشیدنی‌های کولا است. جایی که هم pH را کم می‌کند و هم طعم مشخصی ایجاد می‌کند. اسید فسفریک در کنترل pH، بهتر کردن طعم و چند مورد دیگر کاربرد دارد.

مزیت مهم اسید فسفریک این است، که طعم آن با سیتریک اسید یکسان نیست. در محصولی که تولیدکننده به دنبال یک ترشی تیز و متفاوت است؛ این ویژگی می‌تواند اهمیت زیادی داشته باشد. از طرف دیگر، میزان مصرف آن باید کاملا بر اساس فرمولاسیون و مقررات مربوط به محصول تعیین شود.

اسید سیتریک در فرمولاسیون بسیاری از محصولات غذایی حضور دارد و کاربرد آن فقط به ایجاد مزه ترش خلاصه نمی‌شود. در نوشیدنی‌ها، آبمیوه‌ها، مربا، ژله، آبنبات و انواع سس، از این اسید برای تنظیم اسیدیته و رسیدن به ویژگی حسی مورد نظر استفاده می‌شود.

یکی از نکات مهم درباره سیتریک اسید، قابلیت استفاده از آن در کنار سایر ترکیبات فرمول است. به این دلیل است که در خیلی از اسیدهای قوی صنایع غذایی، این ماده برای تنظیم اسیدیته کاربرد دارد.

اسید سیتریک علاوه بر تنظیم pH، می‌تواند به کنترل طعم و عملکرد برخی یون‌های فلزی کمک کند. کاربردهای آن مواردی است مانند کنترل pH، تقویت طعم، آنتی اکسیدان، عامل ضد میکروبی و sequestrant. اسید لاکتیک با نام E270 شناخته می‌شود و به دلیل طعم نسبتا ملایم، در محصولاتی کاربرد دارد که استفاده از اسیدهایی با مزه تندتر می‌تواند ویژگی حسی محصول را تغییر دهد. لبنیات، فرآورده‌های گوشتی و برخی محصولات اسیدی شده از جمله حوزه‌های مصرف آن هستند. کاربردهای این ماده عبارتند از: تنظیم کردن pH، تقویت طعم و فرآوری یا عمل آوری غذایی.

در تولید لبنیات، انتخاب اسید اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. چون افزودن سریع یا نامناسب اسید می‌تواند؛ روی پروتئین‌های شیر اثر بگذارد. هنگام افزودن اسید خارجی به شیر، اسید باید به آرامی و همراه با هم زدن مناسب اضافه شود؛ تا از رسوب موضعی کازئین جلوگیری شود.

قدرت اسیدی و دوز مصرف در فرمولاسیون چه تفاوتی دارند؟

فرض کنید در آزمایشگاه، دو فرمول مختلف در اختیار دارید و قرار است؛ pH هر دو کاهش پیدا کند. نمی‌توان انتظار داشت؛ مقدار یکسانی از اسید، در هر دو نمونه نتیجه مشابهی ایجاد کند. اگر یکی از فرمول‌ها ترکیبات بافری بیشتری داشته باشد؛ برای رسیدن به همان pH ممکن است؛ به اسید بیشتری نیاز داشته باشد. این مثال ساده نشان می‌دهد که قدرت اسیدی و مقدار مصرف، دو موضوع جدا از هم هستند.

قدرت اسیدی به ویژگی شیمیایی خود اسید مربوط است؛ اما دوز مصرف به شرایط واقعی فرمول بستگی دارد. به همین دلیل، در استفاده از اسیدهای قوی در صنعت غذا نمی‌توان فقط بر اساس pKa مقدار مصرف را تعیین کرد؛ آزمایش روی محصول واقعی و کنترل pH و اسیدیته قابل تیتر ضروری است.

اما دوز مصرف به مقدار واقعی ماده‌ای گفته می‌شود، که باید به یک محصول اضافه شود. این مقدار فقط به pKa وابسته نیست. اگر ماده غذایی ظرفیت بافری بالایی داشته باشد؛ ممکن است برای کاهش pH به مقدار بیشتری اسید نیاز باشد.

برای نمونه، دو محصول ممکن است؛ با مقدار یکسانی از اسید سیتریک، کاهش pH یکسانی نداشته باشند. وجود پروتئین، نمک‌ها، مواد معدنی، قندها و ترکیبات بافری می‌تواند رفتار اسید را تغییر دهد.

موضوع مهم دیگر، تفاوت pH و اسیدیته قابل تیتراسیون است. pH نشان می‌دهد محیط در چه محدوده‌ای از نظر یون هیدروژن قرار دارد؛ اما مقدار اسید موجود را به‌تنهایی مشخص نمی‌کند. برای تعیین مقدار اسیدهایی مانند سیتریک و لاکتیک، استفاده از تیتراسیون ضروری است و اندازه‌گیری pH به تنهایی برای تعیین مقدار اسید کافی نیست.

یک نکته مهم در کنترل کیفیت این است، که pH به تنهایی تصویر کاملی از میزان اسید موجود در محصول نمی‌دهد. ممکن است دو نمونه عدد pH نزدیک به هم داشته باشند؛ اما در آزمون اسیدیته قابل تیتر رفتار متفاوتی نشان دهند. به همین علت، در فرمولاسیون‌های صنعتی معمولا هر دو شاخص بر اساس مشخصات محصول بررسی می‌شوند.

از لحاظ عملی، دوز اسید باید ابتدا در آزمایشگاه و روی نمونه واقعی محصول تعیین شود. سپس نتیجه آزمایش به خط تولید منتقل می‌شود و با کنترل pH، اسیدیته قابل تیتر، طعم و سایر شاخص‌های کیفی، مقدار نهایی تنظیم می‌شود. این نکته درباره مواد اولیه صنایع غذایی هم اهمیت دارد؛ زیرا خلوص و غلظت ماده خریداری شده، مستقیما روی محاسبات دوزینگ اثر می‌گذارد. برای مثال، مقدار لازم از یک محلول اسید 50 درصد با مقدار لازم از همان اسید به صورت پودر یا محلول 85 درصد یکسان نیست.

استانداردهای مصرف اسیدهای خوراکی در کارخانه چیست؟

وقتی اسید وارد خط تولید می‌شود؛ موضوع فقط مقدار مصرف نیست. مشخص بودن ماده اولیه و قابلیت ردیابی آن نیز اهمیت دارد. کارخانه باید بداند اسید مورد استفاده چه گریدی دارد؛ غلظت واقعی آن چقدر است و مشخصات درج شده در برگه آنالیز با ماده تحویلی مطابقت دارد یا خیر. پس از آن، مقدار مصرف باید طبق فرمول تایید شده و الزامات مربوط به همان محصول تعیین شود.

به همین دلیل، استاندارد مصرف برای اسیدهای قوی صنایع غذایی یک عدد ثابت و قابل تعمیم به همه محصولات نیست. مقررات ممکن است بر اساس نوع غذا، نوع افزودنی و عملکرد مورد انتظار تفاوت داشته باشند. پایگاه GSFA کدکس نیز افزودنی‌های دارای عملکرد تنظیم کننده اسیدیته را بر اساس گروه غذایی و شرایط استفاده بررسی می‌کند.

در آمریکا، FDA مواد افزوده شده به غذا را بر اساس چارچوب‌های قانونی مشخص بررسی می‌کند و برای بسیاری از مواد، مقررات مربوط به کاربرد و شرایط مصرف در مقررات فدرال ثبت شده است. پایگاه رسمی FDA هم برای اسید سیتریک، اسید لاکتیک و اسید فسفریک اطلاعات مربوط به وضعیت قانونی و کاربردهای فنی آنها را ارائه می‌کند.

در کارخانه، کنترل اسید از بررسی ماده اولیه شروع می‌شود و تا مرحله مصرف ادامه دارد. گرید غذایی، خلوص، مشخصات فنی و مدارک آنالیز باید بررسی شوند و مقدار مورد استفاده نیز مطابق فرمول تایید شده وارد خط تولید شود. صرفا وجود عنوان Food Grade روی محصول به معنی مجاز بودن مصرف آن در هر مقدار یا برای هر ماده غذایی نیست.

برای انتخاب تامین کننده نیز بررسی مشخصات فنی، آنالیز محصول، گواهی‌های کیفی و سابقه تامین اهمیت دارد. در این مرحله، مجموعه‌هایی مانند راسا نشان ویستا هم می‌توانند؛ در فهرست تأمین‌کنندگان مورد بررسی قرار گیرند؛ البته تصمیم نهایی باید بر اساس مشخصات واقعی ماده و نیاز کارخانه انجام شود.

در مورد عبارت‌هایی مانند کاربرد اسید فرمیک در صنایع غذایی نیز باید با دقت عمل بشود. زیرا کاربرد یک اسید در زنجیره تولید غذا لزوما به معنی مجاز بودن افزودن مستقیم آن به همه محصولات غذایی نیست و باید کاربرد مشخص و مقررات مربوط به همان محصول بررسی شود.

در اسیدی کردن مواد غذایی، رسیدن به pH هدف به تنهایی کافی نیست و نحوه کنترل فرآیند نیز اهمیت دارد. کدکس آلیمنتاریوس برای برخی غذاهای اسیدی و اسیدی شده، بر پایش و ثبت مکرر pH تاکید می‌کند و در فرآیندهای اسیدی سازی، اندازه‌گیری pH نهایی و کنترل شرایط فرآیند را بخشی از الزامات ایمنی می‌داند.

در این استاندارد، برای برخی غذاهای اسیدی شده، pH تعادلی 4.6 به عنوان یک حد مهم کنترلی مطرح شده است. این موضوع نشان می‌دهد که در کارخانه، افزودن اسید نباید صرفا بر اساس وزن ماده انجام شود و باید نتیجه واقعی آن روی pH محصول نیز کنترل شود.

سخن پایانی دربارۀ اسیدهای قوی در صنعت غذا

در انتخاب اسید برای یک محصول غذایی، عدد pH فقط یکی از معیارهای تصمیم‌گیری است. نوع اسید، مقدار مصرف، اثر آن بر طعم و بافت، کیفیت ماده اولیه و الزامات قانونی هم باید کنار هم بررسی شوند. به همین دلیل، انتخاب درست میان اسیدهای قوی در صنعت غذا بیشتر یک تصمیم فرمولاسیونی است؛ تا صرفا یک مقایسه شیمیایی.