Ябълчената киселина произвежда кисел вкус в сравнение с млечната киселина и поради това повечето производители на вино са се насочили към маломолатна ферментация, за да произведат „по-меки“ вина чрез натрупване на млечна киселина (Volschenkla et al., 2006).

теми

Свързани термини:

  • Лимонена киселина
  • Малолактична ферментация
  • Глюкоза
  • Ензими
  • Ферментация
  • Протеини
  • Млечнокисели бактерии
  • Дрожди
  • Винена киселина

Изтеглете като PDF

За тази страница

Нови химически и биохимични препятствия

Якоб Солтофт-Йенсен, Флеминг Хансен, в Нововъзникващи технологии за преработка на храни, 2005 г.

2.8 Ябълчена киселина

Ябълчната киселина е дикарбоксилна киселина с рК стойности 3,40 и 5,11. Ябълчната киселина има гладък, тръпчив вкус, който остава в устата, без да придава прилив на вкус. Ябълчната киселина е силно разтворима във вода. Той е инхибиторен за дрожди, плесени и бактерии, вероятно поради влиянието му върху рН (Doores, 1993). Използва се в напитки, твърди бонбони, консервирани домати и пълнежи с плодови пайове.

Изследване на Buchanan and Golden (1998) определя как взаимодействат рН и концентрацията на ябълчна киселина, за да инактивират растежа на Listeria monocytogenes в BHI (инфузия на мозъчно сърце). Ефектът е доста слаб и авторите заключават, че ябълчната киселина е доста доброкачествена органична киселина, много по-малко бактерицидна от млечната или оцетната киселина. Това подкрепя теорията, че основният антимикробен ефект на ябълчената киселина се дължи на понижаване на рН.

Том 1

Ябълчена киселина

Ябълчената киселина (E296 или INS 296, фиг. 1, таблица 2) е дикарбоксилна киселина с четири въглерода, която се използва като регулатор на киселинността и подобрител на вкуса в храната. Често се среща в неузрели плодове и присъства и във виното. Нивата на ябълчената киселина в безалкохолните напитки, плодовите сокове и виното трябва да бъдат строго контролирани, тъй като твърде ниските или високите нива могат да доведат до влошаване на продукта (Antonelli et al., 2008). Заедно с винената киселина ябълчната киселина съставлява около 90% от общата киселинност на виното. Ябълчната киселина се използва също като ароматизатор в киселия сладкарски сектор. Подобно на другите органични киселини, е установено, че ябълчната киселина е ефективно средство за инактивиране на често срещани хранителни патогени върху пресни зеленчуци (Kim et al., 2016).

Ябълчната киселина често се синтезира химически, започвайки от фумарова киселина (Chi et al., 2014). Нарастващите разходи за производство на фумарова киселина и търсенето на по-екологични техники предизвикаха повече изследователски усилия за производство на ябълчена киселина от захари с помощта на микроорганизми (Chi et al., 2014).

Индустриални биотехнологии и стокови продукти

3.15.5.1 Употреба на ябълчена киселина

Ябълчната киселина, с потребление в световен мащаб от 55 000 тона през 2006 г., се използва най-вече в производството на напитки (51%) и храните (42%) и споделя 10% пазар на хранително-вкусовата промишленост главно като подкислител (Chemical Industries Бюлетин от SRI consulting през 2007 г.). Ябълчната киселина се използва широко в плодови и зеленчукови сокове, газирани безалкохолни напитки, конфитюри, вина и бонбони, като подобрява тяхната сладост или тръпчивост. Ябълчната киселина се използва и в козметичната индустрия главно за регулиране на рН в ниска концентрация. Много козметични продукти, като крем за самозагаряне, почистваща форма и крем за лице, съдържат ябълчна киселина като рН контролер. Неговото производно, ябълчена киселина монолауриламид, също се използва като средство за почистване на кожата. Тъй като ябълчната киселина може да намали вкусовете на активните химикали, тя често се включва в сапуните, течността за вода за уста и пастата за зъби. Макромолекулните материали от 1-малова киселина също се използват за биомедицински приложения с регулиращи структури и свойства. Сред тях поли (1 -малова киселина) се използва широко в биомедицинските приложения, тъй като е нетоксичен при разграждане. Това е идеална характеристика за използването му като водоразтворим лекарствен носител за въвеждане на биологично активни молекули след подходящи химически модификации [6] .

Осигуряване на качество, преподаване и изследвания

John A. Considine PhD (Melb), MAgSc (Adel), BAgrSci (Melb), Longerenong Dip AgSci, Elizabeth Frankish BAgSci Hons (UTas), в Пълно ръководство за качество при производството на дребно вино, 2014 г.

6.1 Цел

Ябълчната киселина формира основата на ферментацията на млечнокиселата киселина. Този анализ позволява на винопроизводителя да прецени дали има достатъчно киселина, за да поддържа тази ферментация, и да прецени дали е приключила. Ако е твърде малко, тогава виното може да се наложи да се смеси с друго вино с по-високо ниво или нивото може да се наложи да се допълни с естествена 1-малова киселина; или приемете и продължете да се стабилизирате и възрастта/бутилката (Ribéreau-Gayon et al., 2006a).

Салатно масло, майонеза и дресинг за салата

Лимонена киселина

Лимонената киселина, трикарбоксилна киселина, се използва в храни в САЩ повече от 100 години. Киселината и нейните калиеви и натриеви соли са класифицирани от FDA като GRAS за различна и обща употреба в храни. Киселината може да се използва за приготвяне на майонеза, дресинг за салати и френски дресинг.

В допълнение към подкисляващите си свойства, лимонената киселина отделя метали, които могат да действат като прооксидантни катализатори в майонеза и салатни превръзки. Той също така действа като синергист на антиоксиданти, използвани за инхибиране на гранясването на маслената фаза.

Лимонената киселина се произвежда в търговската мрежа чрез ферментация на царевични сиропи, които се инокулират с различни чисти щамове на Aspergillus niger (23). Киселината се получава и от лимони и от отпадъци от консерви от ананас. Киселината се произвежда и при дълбока ванна ферментация с помощта на гъбичен мицел, процес, който изисква внимателен контрол на рН на захарния разтвор и скоростта на добавяне на хранителни вещества.

Важната функция при използването на подкислители от формулатора е умелото включване с други добавки, като захар и подправки, в приготвянето на храната, за да се придадат специфични желани физиологични и психологически ефекти. Лимонената киселина често се използва за създаване на бързо натрупване или „избухване“ на вкуса (24).

Ябълчена киселина.

Ябълчената киселина е една от добавките с общо предназначение в списъка на FDA на веществата GRAS. Той се синтезира в търговската мрежа като рацемична смес от D- и L-изомери от малеинова и фумарова киселини в присъствието на подходящ катализатор. Въпреки това, той се среща в природата като L-изомер в много плодове и зеленчуци и е втората най-разпространена киселина в цитрусовите плодове.

Ябълчната киселина има гладък тръпчив вкус, наподобяващ този на лимонената киселина, и въпреки че степента й на йонизация във вода е подобна на тази на лимонената киселина, ябълчената киселина има много по-силен явен киселинен вкус (25). Друга функция на ябълчената киселина е нейният синергичен ефект с антиоксиданти за предотвратяване на мазнини и масла от гранясване (26).

Следователно добавянето на малки количества ябълчена киселина при производството на превръзки от майонеза и салати не само ще удължи срока на годност, но и ще даде гладък и тръпчив вкус. Най-важното е, че той ще действа като усилвател на вкуса с много от използваните ароматизиращи материали.

Подкисляване и контрол на pH в червените вина

Piergiorgio Comuzzo, Franco Battistutta, в Red Wine Technology, 2019

2.2.2 ябълчена киселина

Ябълчната киселина е дипротонова киселина, чийто р Ka при 25 ° С са 3,40 и 5,11 (Lide, 2005). Поради тези стойности при рН 3,50 недисоциираната форма (H2M) представлява приблизително 47% от общата концентрация, докато дисоциацията на първата карбоксилна група (HM -) представлява 51,7% (Usseglio-Tomasset, 1985) . Втората киселинна функция на ябълчената киселина е много слабо дисоциирана при рН на виното, а формата на малат (M 2−) при рН 3.50 се оценява на 1,2% (Usseglio-Tomasset, 1985). Това означава, че най-важният принос за рН на виното, по отношение на силата и концентрацията, дава дисоциацията на винената и ябълчената киселина (Dartiguenave et al., 2000a) и по-специално от тяхната първа киселинна функция. Енантиомерната форма на ябълчената киселина, присъстваща в гроздето, е l - (-) - изомерът (фиг. 2.1). За разлика от винената киселина, при нормални условия ябълчната киселина е стабилна от физикохимична гледна точка, но може да се утаи като калциев тартромалат при специфични условия. Освен това ябълчната киселина може да бъде подложена на микробна трансформация, например, по време на малолактична ферментация.

Schizosaccharomyces pombe и Lachancea thermotolerans: Съвместна употреба като алтернатива на традиционните ферментации от Saccharomyces cerevisiae и Oenococcus oeni в енологията

Ангел Бенито,. Сантяго Бенито, в Алкохолни напитки, 2019

12.6.5 л-ябълчена киселина

Газирани напитки

1.2.3.5 ябълчена киселина

Ябълчната киселина обикновено се използва за производството на нискокалорични напитки. Това е малко по-евтино в сравнение с лимонената киселина и може да замести лимонената киселина в някои ароматизирани CB. Ябълчната киселина подобрява плодовите вкусове в безалкохолните напитки, като удължава освобождаването им и така клетките реципиенти се стимулират за по-дълъг период от време, което се превежда от мозъка като по-силен плодов аромат. Ябълчената киселина осигурява повече киселинност на единица тегло, отколкото другите подкисляващи вещества, използвани в газираните безалкохолни напитки. Резултатът е, че теглото на предварително претеглените пакети с подкислители намалява. Той също така може да осигури икономия на разходи и се препоръчва за употреба в сироп за напитки (0,03% –0,90%) чрез разтваряне след добавяне на бензоатите, ако се използват, са напълно разтворени.

Производство на органични и мастни киселини, микробни

Ябълчена киселина

Ябълчна киселина (2-хидроксибутандиоена киселина, C 4H6O5) ( Фигура 9 ) е бяло кристално твърдо вещество без мирис. За разлика от други плодови киселини, той е много хигроскопичен и има склонност към бучки. Ябълчната киселина е дикарбоксилна киселина и има асиметричен въглерод и се среща като l (естественият) - и d-изомери.

Фигура 9. л-ябълчена киселина.

За първи път ябълчната киселина е описана от Шийл, който през 1785 г. изолира тази киселина от неузрели ябълки. Името malic е от латинското за ябълка, malum.

Ябълчената киселина се съдържа в други плодове като грозде, дини, череши и в зеленчуци като моркови и броколи. Тази киселина се използва главно в хранителни приложения, включително бонбони и напитки. Той придава тръпчив вкус, понижава рН, има антимикробни ефекти и придава специални смесителни и фиксиращи вкуса свойства. Съществуват и нехранителни приложения като употреба за почистване и довършване на метали, довършване на текстил, безелектронен обшивка, фармацевтични продукти, инфузии и бои.

Биосинтезът на l -малова киселина от въглехидрати (глюкоза) е подобен на лимонената и фумаровата киселина, където карбоксилирането на пировиноградната киселина води до оксалооцетна киселина, която се редуцира до l -малова киселина ( Фигура 3 ). Реакцията на карбоксилиране, която води до натрупване на 1 -малова киселина, позволява висок моларен добив на киселина (въз основа на използваната глюкоза).

Световното производство на ябълчена киселина се оценява на около 60 000 тона годишно ( маса 1 ), по-голямата част от това се получава чрез химична хидратация на малеинова или фумарова киселина, като се използват висока температура (180–220 ° C) и високо налягане (14–18 бара), като се получава рацемичната смес от dl -малова киселина.

Биологичните процеси водят до l-изомера на киселината. В един процес, видове Brevibacterium flavum или B. ammoniagenes с висока активност на фумараза (фумарат хидратаза) се обездвижват или в полиакриламид, или в κ-карагенан и се използват за превръщане на фумарат в l-малат. В друг ефективен процес дрождите Saccharomyces cerevisiae се амплифицират за ензима фумараза чрез клониране на единичния хомоложен ядрен ген надолу по веригата от силен промотор. Свръхпродуциращият щам може да се използва като свободни клетки или може да се обездвижи (например в агарозни мъниста или микросфери); той превръща фумарат в l-малат с максимална скорост 65 mmol l -1 g -1 h -1, с добив от приблизително 85%.

След оптимизиране на условията на ферментация, нишковидни гъби, като Aspergillus flavus, използващи глюкоза, натрупват над 110 g l -1 от l-малат. Установено е също, че други видове (напр. Aspergillus oryzae и A. niger) натрупват l-малова киселина от глюкозата. Тъй като тези последни гъби са GRAS организми, те са подходящи за хранителни приложения. Едноетапната ферментация на захари до 1 -малова киселина все още не се практикува в индустрията.

КОНСЕРВАНТИ | Традиционни консерванти - органични киселини

Ябълчена киселина

Ябълчната киселина, подобно на лимонената киселина, е подкислител с общо предназначение. Обикновено се свързва с ябълки; всъщност общото му наименование произлиза от латинската дума за ябълка, малум, въпреки че е и основна киселинна съставка на боровинки, грозде, гуава, боровинки, папая, маракуя, праскови, круши, ананас, сливи и малини ( Маса 1 ). Въпреки че се използва в много хранителни продукти, често се предпочита в храни, съдържащи ябълки, като сайдер, поради своя вкус и относително по-висока цена в сравнение с лимонената киселина. Ябълчната киселина обаче има по-плътен, по-гладък вкус от лимонената киселина, която е полезна в нискоенергийните напитки, където ябълчната киселина маскира неприятните вкусове на някои изкуствени подсладители. Позициониран е икономически между лимонена и тартарова киселини на цена.