بلانکیت در صنایع غذایی؛ آیا این ماده افزودنی ایمن است؟

سدیم دی تیونیت که در صنعت با نام تجاری بلانکیت شناخته می شود به دلیل خواص احیاکنندگی و سفیدکنندگی قوی خود کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی یافته است. اما سوال کلیدی اینجاست : آیا استفاده از بلانکیت در صنایع غذایی ایمن است؟ پاسخ کوتاه به این سوال بله بلانکیت در صورت استفاده تحت شرایط کنترل شده و مطابق با استانداردهای تعیین شده عموماً ایمن تلقی می شود. با این حال درک عمیق تر از عملکرد کاربردها محدودیت ها و استانداردهای مرتبط با این ماده افزودنی ضروری است تا بتوان به طور کامل به این پرسش پاسخ داد.

بلانکیت چیست و چگونه عمل می کند؟

بلانکیت با نام شیمیایی سدیم دی تیونیت (Sodium Dithionite) و فرمول شیمیایی Na₂S₂O₄ یک ترکیب معدنی احیاکننده قوی است که به صورت پودر کریستالی سفیدرنگ با بوی ضعیف دی اکسید گوگرد وجود دارد. عملکرد اصلی بلانکیت در صنایع غذایی مبتنی بر دو مکانیسم کلیدی است : احیاکنندگی (Reducing Agent) و جذب اکسیژن (Oxygen Scavenger).

۱. مکانیسم احیاکنندگی :

بلانکیت به عنوان یک عامل احیاکننده بسیار قوی عمل می کند به این معنی که به راحتی الکترون از دست می دهد و سایر مواد را احیا می کند. در صنایع غذایی این خاصیت به ویژه در جلوگیری از تغییر رنگ و قهوه ای شدن آنزیمی مواد غذایی اهمیت دارد. قهوه ای شدن آنزیمی فرآیندی است که در اثر فعالیت آنزیم های فنل اکسیداز (Polyphenol Oxidase – PPO) در حضور اکسیژن و ترکیبات فنلی رخ می دهد و منجر به تولید ملانین های قهوه ای رنگ می شود. بلانکیت با احیا کردن یون های فلزی موجود در ساختار آنزیم PPO مانع از فعالیت این آنزیم شده و در نتیجه از قهوه ای شدن آنزیمی جلوگیری می کند.

علاوه بر این بلانکیت می تواند رنگدانه های موجود در مواد غذایی را نیز احیا کند. به عنوان مثال در صنعت قند بلانکیت برای سفید کردن شکر خام استفاده می شود. رنگ زرد یا قهوه ای شکر خام ناشی از وجود رنگدانه های مختلف است که بلانکیت با احیا کردن آن ها رنگ شکر را به سفید تبدیل می کند. این فرآیند بر اساس اصول شیمی رنگ و احیا رنگدانه ها استوار است جایی که پیوندهای دوگانه کروموفورهای رنگی شکسته شده و ساختار مولکولی آن ها تغییر می کند و در نتیجه رنگ از بین می رود.

۲. مکانیسم جذب اکسیژن :

بلانکیت به سرعت با اکسیژن واکنش می دهد و آن را از محیط حذف می کند. این خاصیت جذب اکسیژن در صنایع غذایی برای جلوگیری از اکسیداسیون و فساد مواد غذایی بسیار ارزشمند است. اکسیداسیون چربی ها روغن ها و سایر ترکیبات حساس به اکسیژن در مواد غذایی می تواند منجر به تغییر طعم بو رنگ و کاهش کیفیت تغذیه ای آن ها شود. بلانکیت با حذف اکسیژن موجود در بسته بندی یا محیط فرآوری مواد غذایی از این فرآیندهای اکسیداتیو جلوگیری کرده و ماندگاری و کیفیت محصولات غذایی را افزایش می دهد.

واکنش بلانکیت با اکسیژن بسیار سریع است و محصولات جانبی این واکنش شامل سولفیت ها و سولفات ها است. این محصولات جانبی نیز می توانند خواص نگهدارندگی داشته باشند اما در عین حال نگرانی هایی را در مورد ایمنی و حساسیت برخی افراد به سولفیت ها ایجاد می کنند که در بخش های بعدی به آن خواهیم پرداخت.

اجزای اصلی و مکانیسم اثر بلانکیت

بلانکیت به عنوان یک ماده افزودنی غذایی عمدتاً از سدیم دی تیونیت خالص تشکیل شده است. با این حال بسته به کاربرد و گرید صنعتی ممکن است حاوی مقادیر کمی از مواد افزودنی دیگر مانند مواد تثبیت کننده برای بهبود پایداری و جلوگیری از تجزیه زودرس باشد.

مکانیسم اثر بلانکیت در سطح مولکولی شامل واکنش های شیمیایی پیچیده ای است که بر اساس انتقال الکترون و تغییرات در حالت اکسیداسیون مواد مختلف صورت می گیرد. به طور خلاصه مکانیسم اثر آن را می توان به صورت زیر خلاصه کرد :

1. تجزیه در آب : بلانکیت در تماس با آب تجزیه شده و یون های سدیم (Na⁺) و دی تیونیت (S₂O₄²⁻) آزاد می کند. یون دی تیونیت بسیار ناپایدار است و به سرعت به یون های سولفیت (SO₃²⁻) و بی سولفیت (HSO₃⁻) تبدیل می شود.
2. واکنش با اکسیژن : یون های دی تیونیت و سولفیت با اکسیژن واکنش داده و آن را به آب تبدیل می کنند. در این فرآیند بلانکیت اکسید شده و به سولفات (SO₄²⁻) تبدیل می شود. این واکنش بسیار سریع و مؤثر در حذف اکسیژن از محیط است.
3. احیا ترکیبات رنگی و آنزیم ها : یون های دی تیونیت و سولفیت با اهدای الکترون به ترکیبات رنگی و آنزیم های اکسیدکننده آن ها را احیا می کنند. این احیا باعث از بین رفتن رنگدانه ها و غیرفعال شدن آنزیم های قهوه ای کننده می شود.

عوامل مختلفی بر کارایی و مکانیسم اثر بلانکیت تأثیر می گذارند از جمله :

• pH محیط : بلانکیت در محیط های اسیدی پایدارتر و مؤثرتر است. در محیط های قلیایی سرعت تجزیه آن افزایش می یابد و کارایی آن کاهش می یابد.
• دما : افزایش دما سرعت تجزیه بلانکیت و واکنش های آن را افزایش می دهد.
• غلظت : غلظت بلانکیت مورد استفاده باید به دقت کنترل شود. غلظت های بالا ممکن است منجر به اثرات جانبی ناخواسته مانند تغییر طعم و بوی مواد غذایی و همچنین افزایش سطح سولفیت ها شود.
• حضور سایر مواد : حضور برخی مواد مانند یون های فلزی سنگین می تواند سرعت تجزیه بلانکیت را تسریع کند و بر کارایی آن تأثیر بگذارد.

درک این مکانیسم های دقیق و عوامل مؤثر بر آن ها برای استفاده بهینه و ایمن از بلانکیت در صنایع غذایی ضروری است.

کاربردهای بلانکیت در صنایع غذایی

بلانکیت به دلیل خواص احیاکنندگی و جذب اکسیژن کاربردهای متنوعی در صنایع غذایی دارد. برخی از مهم ترین کاربردهای صنعتی آن عبارتند از :

۱. صنعت قند :

• سفید کردن شکر : بلانکیت به طور گسترده در صنعت قند به ویژه در تولید شکر سفید از چغندر قند و نیشکر استفاده می شود. در فرآیند تولید شکر عصاره خام چغندر یا نیشکر حاوی رنگدانه های مختلفی است که باعث ایجاد رنگ زرد یا قهوه ای در شکر می شود. بلانکیت با احیا کردن این رنگدانه ها رنگ شکر را به سفید تبدیل می کند. این فرآیند به ویژه در تولید شکر سفید تصفیه شده (Refined Sugar) که از نظر رنگ و خلوص بسیار مطلوب است اهمیت دارد.
• بهبود کیفیت شربت قند : بلانکیت همچنین می تواند برای بهبود کیفیت شربت قند و کاهش رنگ آن در مراحل مختلف فرآوری قند استفاده شود.

مثال صنعتی : در بسیاری از کارخانجات قند چغندر و نیشکر در سراسر جهان بلانکیت به عنوان یک ماده کلیدی در مرحله تصفیه و سفید کردن شکر استفاده می شود. سیستم های تزریق و کنترل دقیق بلانکیت به فرآیند تولید امکان دستیابی به رنگ و کیفیت مطلوب شکر را فراهم می کنند.

۲. صنایع فرآوری میوه و سبزیجات :

• جلوگیری از قهوه ای شدن آنزیمی : بلانکیت به عنوان یک عامل ضد قهوه ای شدن در فرآوری میوه ها و سبزیجات تازه منجمد و خشک شده استفاده می شود. به ویژه در مورد سیب زمینی قارچ میوه های پوست کنده (مانند سیب و گلابی) و سبزیجات برگی که به سرعت در معرض قهوه ای شدن آنزیمی قرار می گیرند استفاده از بلانکیت می تواند بسیار مؤثر باشد. بلانکیت از طریق غیرفعال کردن آنزیم PPO از تغییر رنگ ناخواسته و کاهش کیفیت ظاهری محصولات جلوگیری می کند.
• حفظ رنگ طبیعی سبزیجات سبز : بلانکیت می تواند به حفظ رنگ سبز روشن سبزیجات سبز مانند نخود فرنگی لوبیا سبز و اسفناج در طی فرآوری و نگهداری کمک کند. این ماده با احیا کردن کلروفیل و جلوگیری از تخریب آن رنگ سبز طبیعی سبزیجات را حفظ می کند.

مثال صنعتی : در صنایع تولید سیب زمینی سرخ کرده نیمه آماده (Frozen French Fries) و قارچ کنسرو شده بلانکیت به طور معمول به عنوان یک ماده ضد قهوه ای شدن استفاده می شود. غوطه ور کردن سیب زمینی های برش خورده یا قارچ ها در محلول رقیق بلانکیت قبل از فرآوری از قهوه ای شدن آن ها در طول انجماد و کنسرو کردن جلوگیری می کند.

۳. صنایع فرآوری آبزیان :

• جلوگیری از سیاه شدن میگو و سایر آبزیان : بلانکیت می تواند برای جلوگیری از سیاه شدن میگو خرچنگ و سایر آبزیان پس از صید و در طول نگهداری و فرآوری استفاده شود. سیاه شدن آبزیان ناشی از فعالیت آنزیم های تیروزیناز (Tyrosinase) و تشکیل ملانین های سیاه رنگ است. بلانکیت با غیرفعال کردن این آنزیم ها و احیا ترکیبات رنگی از سیاه شدن آبزیان جلوگیری می کند و کیفیت ظاهری آن ها را حفظ می کند.
• حفظ رنگ ماهی : بلانکیت می تواند به حفظ رنگ طبیعی گوشت ماهی در طی فرآوری و نگهداری کمک کند.

مثال صنعتی : در صنایع فرآوری و صادرات میگو منجمد استفاده از بلانکیت برای جلوگیری از سیاه شدن میگو به طور گسترده ای رایج است. غوطه ور کردن میگوهای پوست کنده در محلول بلانکیت قبل از انجماد از سیاه شدن آن ها در طول نگهداری و حمل ونقل جلوگیری می کند و کیفیت محصول را برای مصرف کنندگان بهبود می بخشد.

۴. صنایع نشاسته و مشتقات آن :

• سفید کردن نشاسته : بلانکیت می تواند برای سفید کردن نشاسته ذرت گندم و سیب زمینی استفاده شود. نشاسته خام ممکن است حاوی رنگدانه هایی باشد که باعث ایجاد رنگ زرد یا خاکستری در آن می شود. بلانکیت با احیا کردن این رنگدانه ها رنگ نشاسته را به سفید تبدیل می کند و کیفیت ظاهری آن را بهبود می بخشد.
• تولید گلوکز و فروکتوز : در فرآیند تولید گلوکز و فروکتوز از نشاسته بلانکیت ممکن است برای بهبود رنگ و خلوص این محصولات استفاده شود.

مثال صنعتی : در کارخانجات تولید نشاسته غذایی و صنعتی بلانکیت به عنوان یک عامل سفیدکننده در مراحل مختلف فرآوری نشاسته استفاده می شود تا محصول نهایی با رنگ سفید و کیفیت مطلوب به دست آید.

۵. سایر صنایع غذایی :

• صنایع نوشیدنی : در برخی موارد بلانکیت ممکن است در صنایع نوشیدنی به ویژه در تولید آبمیوه ها و نوشابه های غیرالکلی برای جلوگیری از تغییر رنگ و حفظ کیفیت استفاده شود. با این حال استفاده از آن در این صنایع محدودتر است و معمولاً جایگزین های دیگری مانند اسید آسکوربیک (ویتامین C) ترجیح داده می شوند.
• صنایع روغن و چربی : بلانکیت به ندرت در صنایع روغن و چربی استفاده می شود زیرا روش های دیگری مانند تصفیه با خاک رنگبر و فیلتراسیون برای بهبود رنگ و کیفیت روغن ها و چربی ها مؤثرتر و رایج تر هستند.

محدودیت های فنی

علی رغم مزایای متعدد بلانکیت در صنایع غذایی استفاده از آن با چالش ها و محدودیت های فنی نیز همراه است :

• حساسیت به سولفیت ها : مهم ترین چالش مرتبط با استفاده از بلانکیت حساسیت برخی افراد به سولفیت ها است. سولفیت ها محصولات تجزیه بلانکیت می توانند در برخی افراد حساس به ویژه بیماران آسمی واکنش های آلرژیک و علائمی مانند تنگی نفس خس خس سینه سرفه تهوع استفراغ و سردرد ایجاد کنند. به همین دلیل مقررات سختگیرانه ای برای برچسب گذاری مواد غذایی حاوی سولفیت ها وجود دارد تا افراد حساس بتوانند از مصرف آن ها اجتناب کنند.
• پایداری محدود : بلانکیت در محلول آبی و در معرض هوا ناپایدار است و به سرعت تجزیه می شود. این ناپایداری می تواند منجر به کاهش کارایی آن و تولید محصولات جانبی ناخواسته شود. برای افزایش پایداری بلانکیت باید آن را در شرایط خشک و خنک نگهداری کرد و از تماس آن با رطوبت و هوا جلوگیری کرد.
• تأثیر بر طعم و بو : استفاده بیش از حد از بلانکیت می تواند تأثیر منفی بر طعم و بوی برخی از مواد غذایی داشته باشد. به عنوان مثال در برخی موارد مصرف زیاد بلانکیت می تواند طعم تلخ یا گس در مواد غذایی ایجاد کند. به همین دلیل کنترل دقیق میزان مصرف بلانکیت و استفاده از آن در غلظت های مناسب بسیار مهم است.
• محدودیت های قانونی : در برخی از کشورها و مناطق استفاده از بلانکیت در برخی از دسته های غذایی خاص محدود یا ممنوع است. این محدودیت ها معمولاً به دلیل نگرانی های مربوط به ایمنی و حساسیت به سولفیت ها اعمال می شوند. قبل از استفاده از بلانکیت در هر محصول غذایی باید از مقررات و قوانین مربوطه در کشور مقصد اطمینان حاصل شود.
• توسعه مقاومت میکروبی : اگرچه بلانکیت خاصیت ضد میکروبی قوی ندارد اما استفاده طولانی مدت و بی رویه از آن و سایر مواد نگهدارنده ممکن است به توسعه مقاومت میکروبی در برخی از میکروارگانیسم ها منجر شود. این پدیده می تواند اثربخشی مواد نگهدارنده را در طول زمان کاهش دهد و چالش های جدیدی را در زمینه ایمنی مواد غذایی ایجاد کند.

نکات مهم در رابطه با بلانکیت:

برای بهینه سازی عملکرد بلانکیت و کاهش اثرات جانبی آن در صنایع غذایی رعایت نکات کلیدی زیر ضروری است :

• کنترل دقیق دوز مصرف : میزان بلانکیت مورد استفاده باید به دقت محاسبه و کنترل شود. استفاده از دوزهای بالاتر از حد لازم نه تنها کارایی را افزایش نمی دهد بلکه می تواند منجر به اثرات جانبی ناخواسته مانند تغییر طعم و بو و افزایش سطح سولفیت ها شود.
• استفاده در شرایط بهینه pH : بلانکیت در محیط های اسیدی پایدارتر و مؤثرتر است. تنظیم pH محیط فرآوری به محدوده اسیدی (مثلاً با استفاده از اسید سیتریک) می تواند کارایی بلانکیت را افزایش دهد و مصرف آن را کاهش دهد.
• استفاده از بلانکیت در مراحل اولیه فرآوری : بلانکیت باید در مراحل اولیه فرآوری مواد غذایی قبل از اینکه فرآیندهای قهوه ای شدن آنزیمی و اکسیداسیون به طور کامل آغاز شوند استفاده شود. استفاده زودهنگام از بلانکیت می تواند از بروز این فرآیندها جلوگیری کرده و نیاز به مصرف بیشتر آن را کاهش دهد.
• ترکیب با سایر مواد نگهدارنده : استفاده از بلانکیت در ترکیب با سایر مواد نگهدارنده (مانند اسید آسکوربیک اسید سیتریک و آنتی اکسیدان های طبیعی) می تواند اثر هم افزایی ایجاد کرده و کارایی کلی سیستم نگهدارنده را بهبود بخشد. این رویکرد می تواند به کاهش میزان مصرف بلانکیت و سایر مواد نگهدارنده و کاهش خطرات احتمالی آن ها کمک کند.
• بسته بندی مناسب : استفاده از بسته بندی مناسب برای مواد غذایی فرآوری شده با بلانکیت می تواند به حفظ کیفیت و ماندگاری آن ها کمک کند. بسته بندی های مقاوم به اکسیژن و رطوبت می توانند از تجزیه بلانکیت و اکسیداسیون مواد غذایی جلوگیری کنند.
• برچسب گذاری دقیق : مواد غذایی حاوی بلانکیت (یا به عبارت دقیق تر سولفیت های حاصل از آن) باید به طور دقیق و واضح برچسب گذاری شوند. برچسب باید نام ماده افزودنی (مثلاً “سدیم دی تیونیت” یا “سولفیت ها”) و هشدارهای لازم برای افراد حساس به سولفیت ها را شامل شود.
• آموزش و آگاهی بخشی : آموزش و آگاهی بخشی به کارکنان صنایع غذایی و مصرف کنندگان در مورد نحوه صحیح استفاده از بلانکیت مزایا و معایب آن و استانداردهای مربوطه نقش مهمی در استفاده ایمن و بهینه از این ماده افزودنی دارد.

نتیجه گیری

بلانکیت (سدیم دی تیونیت) یک ماده افزودنی غذایی با خواص احیاکنندگی و جذب اکسیژن قوی است که کاربردهای متنوعی در صنایع غذایی به ویژه در صنعت قند فرآوری میوه و سبزیجات و فرآوری آبزیان دارد. این ماده به طور کلی ایمن تلقی می شود به شرطی که در مقادیر مجاز و مطابق با استانداردهای بین المللی و ملی استفاده شود.

عملکرد بلانکیت مبتنی بر اصول شیمی احیا و اکسیداسیون است و مکانیسم اثر آن شامل احیا رنگدانه ها غیرفعال کردن آنزیم های قهوه ای کننده و حذف اکسیژن از محیط است. استفاده از بلانکیت می تواند به بهبود کیفیت ظاهری حفظ رنگ طبیعی جلوگیری از قهوه ای شدن آنزیمی و افزایش ماندگاری مواد غذایی کمک کند.

با این حال استفاده از بلانکیت با محدودیت ها و چالش هایی نیز همراه است از جمله حساسیت برخی افراد به سولفیت ها پایداری محدود و تأثیر احتمالی بر طعم و بو. برای بهینه سازی عملکرد و کاهش اثرات جانبی بلانکیت کنترل دقیق دوز مصرف استفاده در شرایط بهینه pH ترکیب با سایر مواد نگهدارنده و بسته بندی مناسب ضروری است.

در نهایت تصمیم گیری در مورد استفاده از بلانکیت در صنایع غذایی باید بر اساس ارزیابی دقیق مزایا و معایب آن در نظر گرفتن استانداردهای ایمنی و قانونی و توجه به نیازها و انتظارات مصرف کنندگان صورت گیرد. توسعه و استفاده از فناوری های پیشرفته و جایگزین های طبیعی و ایمن تر برای بلانکیت نیز می تواند به بهبود ایمنی و کیفیت مواد غذایی در آینده کمک کند.