Átmentené a nyár ízeit télre? Készítsen lekvárokat, dzsemeket, befőttet! A tartósításhoz használt nátrium-benzoát egy olyan vegyület, amelyet gyakran alkalmaznak az élelmiszeriparban az élelmiszerek eltarthatóságának meghosszabbítására. Fő célja a baktériumok, élesztők és penészgombák növekedésének lassítása, ami jelentősen hozzájárul az élelmiszerek minőségének és biztonságának megőrzéséhez a tárolás és szállítás során.
A nátrium-benzoátot általában savas élelmiszerekhez és italokhoz adják, mivel savas környezetben éri el a legnagyobb hatékonyságát. A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben Natrii benzoas néven hivatalos. A nátrium-benzoát előnyei közé tartozik stabilitása is - ez az anyag megőrzi tartósító hatását a hőmérséklet és a környezet savasságának változása esetén is.
A nátrium-benzoát eredete és előállítása
Bármennyire furcsa is, a nátrium-benzoát számos növényben előfordul. A benzoesav a természetben is előfordul, például a trópusi Styrax nevű fák gyantája 10-20% mennyiségben tartalmaz benzoesavat. Emellett egyéb növényekben is előfordul a benzoesav, főként köztes növényi anyagcseretermékként, igaz, hogy jóval kisebb koncentrációban. Természetes forrásai egyes bogyós gyümölcsök.
A nátrium-benzoátot a 19. század végén fedezték fel és izolálták, amikor a tudósok megkezdték az élelmiszerek eltarthatóságának meghosszabbítására és biztonságos fogyasztható állapotban tartására irányuló kutatásokat. Bár a nátrium-benzoát eredetileg természetes forrásokból származott, ma legtöbbjét szintetikusan állítják elő. A szintetikus gyártás lehetővé teszi tisztaságának és tulajdonságainak ellenőrzését, ami magasabb hatékonyságot és stabilitást biztosít. Iparilag a toluol részleges oxidációjával állítják elő.
A nátrium-benzoát a benzoesav nátriumsója, a nátrium-hidroxid és a benzoesav reakciója során keletkezik. Fehér, kristályos por, olvadáspontja 300 °C felett van. A benzoesavval ellentétben nagyon jól oldódik vízben és nagyon jó nedvszívó 50%-os relatív páratartalom fölött. Oldódik etanolban, metanolban és etilén-glikolban.
Hatásmechanizmus és alkalmazási területek
A benzoesavhoz és sóihoz, így a nátrium-benzoáthoz is, mikroorganizmusokat, főként gombákat, kisebb mértékben baktériumokat elölő hatás köthető. A reakció savas közegben működik. A sejtbe való bekerülést követően a foszfofruktokináz nevű enzim működését blokkolja a cukor lebontásában, így a gombák és baktériumok számára a cukorbontás 95%-át megakadályozza, gátolva ezek szaporodását. A gátlás savas pH mellett (<5) történik, ami az anaerob bomlás esetén áll fenn.
Már 1875-ben leírták azt, hogy a benzoesav hatásos ellenszer gombák esetén. A benzoesavat és sóját, a nátrium-benzoátot korábban alkalmazták szájpenész ellen, hintőporokba, ecsetelőkbe, szájvizekbe tették, sőt orrba befújva alkalmazott gyógyszerek alkotórésze is volt.
Felhasználás az élelmiszeriparban
A nátrium-benzoátot élelmiszerek tartósítására széles körben használják. Hatását csak erősen savas pH esetén (<3,6) tudja kifejteni (benzoesav szabadul fel), ezért leginkább salátákban (ecet miatt), gyümölcslevekben (citromsav-tartalom miatt), üdítőitalokban (foszforsav-tartalom miatt), savanyúságokban (ecet miatt), és szószokban, valamint alkohol alapú szájvizekben (antisepticum), és ezüst-tisztító szerekben alkalmazzák.
A benzoesavat és a nátrium-benzoátot tartósítószerként használják italok, gyümölcstermékek (lekvárok, dzsemek), kovászos pékáru és fűszerek gyártásakor. Bár a benzoesav tartósítási célra megfelelőbb szer, nátrium-benzoátot gyakrabban használnak, hiszen mintegy 200-szor jobban oldódik vízben, mint a benzoesav. Mintegy 0,1% rendszerint elegendő ahhoz, hogy megőrizze a megfelelően előkészített (pH 4,5 alatt) termék tartósságát. Nagy piaca van tartósítószerként az üdítőital-iparban a magas fruktóz tartalmú szénsavas üdítőitalok iránti magas keresletnek köszönhetően. A nátrium-benzoátot is széles körben használják savanyúságok, mártások és a gyümölcslevek tartósítására.
Keverje össze a klórt SÓVAL 😱 Nem fogja elhinni a hihetetlen eredményt
Egyéb ipari felhasználás
Használják gyógyszerek tartósítására is (akár 1,0% koncentrációban folyékony gyógyszerekben), sőt takarmányokban is. Talán a legnagyobb mértékű felhasználása (30-35%, kb. 15 000 tonna) adalékanyagként a gépjármű motorok fagyálló hűtőfolyadékaiként és egyéb vízi rendszerekben korrózió elleni céllal történik. Újabban műanyagok (pl. polipropilén) feljavítására alkalmazzák. A nátrium-benzoátot tűzijátékok elkészítésénél is alkalmazzák, mert kálium-perkloráttal keverve megfelelő arányban, csőbe tömörítve és meggyújtva éles, sípoló hangot ad. A kozmetikai iparban hasonló szerepet tölt be, mint tartósítószer, és megtalálható olyan termékekben, mint a samponok, arckrémek vagy dezodorok, ahol segít megőrizni azok eltarthatóságát és megvédeni őket a mikrobiális szennyeződéstől. A gyógyszeriparban a nátrium-benzoát bizonyos gyógyszerekben található meg, főként szirupokban és pasztillákban, ahol stabilizátorként működik. Az egészségügyben a húgyúti fertőzések kezelésében is alkalmazzák, mivel enyhe antiszeptikumként hat.
Beszerzés és adagolás
Évekkel korábban a gyógyszertárakban is be lehetett beszerezni nátrium-benzoátot. Ma már a patikai árusítása nem engedélyezett. Ehelyett az élelmiszerboltokban többféle gyártó kínál nátrium-benzoátot, illetve a gazdaboltokban is vásárolható tartósításhoz alkalmazható nátrium-benzoát. Egy kisebb csomagban általában 15 gramm nátrium-benzoát található, a nagyobb kiszerelések 100 grammot (=0,1 kg) tartalmaznak.
A tartósításhoz lényeges, hogy a tartósítószer megfelelő mennyiségben legyen a befőttben, lekvárban vagy bármilyen gyümölcsös készítményben. A nátrium-benzoát esetén ez maximum 0,05%-os koncentrációt jelent. Vagyis:
- 1 kilogramm befőttbe/lekvárba kerülhet maximum 0,5 gramm nátrium-benzoát.
- A mennyiséget nem „tiszta” gyümölcsre, hanem végleges tömegre vonatkoztatva határozzuk meg, tehát a tömegben benne van például a befőzőlé tömege is.
- Ha valaki nagyobb mennyiséget készít, akkor arányosan kell növelni a nátrium-benzoát tömegét; pl. 8 kg lekvár készítéséhez 8×0,5=4 gramm nátrium-benzoát használható.
- A fent írt mennyiségnél kevesebbet lehet tenni a lekvárokba, befőttekbe; elsősorban azokban az esetekben, ha a befőzés során viszonylag nagy mennyiségben alkalmaznak cukrot is, ugyanis a nagy koncentrációjú cukoroldat is betölt némi konzerváló szerepet.
A nátrium-benzoátot mérlegen kell kimérni (lehet vásárolni kellő pontossággal mérő digitális mérlegeket)! A szemre történő adagolás éppen úgy kerülendő, mint a kiskanalas, teáskanalas, kávéskanalas vagy késhegyes megoldások, hiszen ahány háztartás annyi kanál létezik, nem beszélve a csapott, púpozott, lapos és egyéb iránymutatások többféle (félre)értelmezhetőségéről.
A nátrium-benzoát vízben oldódik, így azt a befőzés végén, az utolsó szakaszban kell a lekvárba/befőzőlébe keverni, és abban egyenletesen eloszlatni. Kerülendő megoldás az, hogy minden lekvárosüveget megtöltünk, majd azok tetejére szórunk nátrium-benzoátot!
Nátrium-benzoát és az egészség
Minden vegyület, így a benzoesav és a származékai is okozhatnak allergiás vagy allergiaszerű tüneteket, különösen asztmában szenvedőknél, ez nem védhető ki. Fontos azonban a koncentráció, hiszen ami kis mennyiségben nem ártalmas, az nagyobb adagokban okozhat panaszokat. Hosszú ideig tartó magas benzoesav-fogyasztás esetén (20 napon túl 25 mg/testtömegkilogramm, ami napi több kilogramm tartósított lekvár fogyasztását jelenti) bélrendszeri panaszok, görcsök és idegrendszeri károsodás alakulhat ki.
Az Amerikai Gyógyszer- és Élelmiszerügyi Hivatal (American Food and Drug Administration FDA) 0,1 tömegszázalékban korlátozta, noha a természetben egyes gyümölcsökben ennél jóval nagyobb arányban is jelen lehet. Az Európai Bizottság által meghatározott felső határérték a benzoesavra és a nátrium-benzoátra 0,015-0,5%.
Potenciális kockázatok
C-vitaminnal (aszkorbinsav, E300) együtt alkalmazva benzol, egy ismert rákkeltő anyag keletkezhet, melynek mennyisége a hőmérséklettől, a fénymennyiségtől, és az eltelt időtartamtól egyaránt függ. A potenciális benzol képződésén túl más okok is vannak, amelyek miatt a nátrium-benzoátot vitatottnak tartják. Egyes emberek allergiás reakciót mutathatnak erre az anyagra, amely kiütésekkel, bőrirritációval vagy asztmás tünetek súlyosbodásával járhat. Tanulmányok is készültek a lehetséges neurológiai hatások vizsgálatára, különösen a gyerekek hiperaktivitásával kapcsolatban.
Élesztősejteken végzett vizsgálatok szerint lehet, hogy a nátrium-benzoát önmagában károsítja a DNS-t és a mitokondriumot, az energia előállításban és raktározásban kulcsszerepet játszó sejtszervecskét, ami apoptózishoz, azaz aktív sejtelhaláshoz vezet. A nátrium-benzoát és az egyéb benzoát alapú tartósítószerek (E 210-E 219) azofesték ételszínező anyagok jelenlétében egyes vizsgálatok szerint hozzájárulhatnak gyermekeknél a hiperaktivitás kialakulásához.
| Adalékanyag | E-szám | Potenciális hatás nátrium-benzoáttal együtt |
|---|---|---|
| Tartrazin | E-102 | Hiperaktivitás |
| Narancssárga S | E-110 | Hiperaktivitás |
| Azorubin | E-122 | Hiperaktivitás |
| Ponceau 4R | E-124 | Hiperaktivitás |
| Kinolinsárga | E-104 | Hiperaktivitás |
| Alluravörös | E-129 | Hiperaktivitás |
| Aszkorbinsav | E-300 | Benzol képződés |
Toxikológiai adatok
A toxikológiai vizsgálatok szerint a benzoesav belélegzés útján köhögést, torokfájást, bőrön keresztül felszívódva irritációt, égő, viszkető érzést okoz, szembe jutva irritációt és fájdalmat vált ki, lenyelve pedig hasi fájdalom, hányinger, hányás jelentkezhet akut tünetként. A nátrium-benzoát a benzoesavhoz hasonló tüneteket okoz, belélegezve köhögést, bőrrel érintkezve múló kiütéseket, szembe kerülve irritációt, lenyelve hasi fájdalmat, hányingert, hányás válthat ki. Nincs bizonyítottan rákkeltő tulajdonsága, de feltételezik a kardiovaszkuláris (szív- és érrendszeri) toxicitását, gyomor- bél- illetve májtoxicitását, vesetoxicitását, neurotoxicitását valamint a bőr- és érzékszervi toxicitását.
A benzoesav és a nátrium-, illetve káliumsói levegőbe kerülésével nem kell számolni, nem illékonyak. Könnyen lebomlanak metánná és széndioxiddá mind aerob, mind anaerob körülmények között. Nem halmozódnak fel a szervezetben. A benzil-alkohol, benzoesav és a nátrium-, illetve káliumsói egy kategóriába tartoznak az emberi egészség szempontjából, mivel gyorsan metabolizálódnak és 24 órán belül kiürülnek a szokásos utakon. Hasonló szisztemikus toxikus hatásokat figyeltek meg (pl. máj, vese) az esetükben.