Co to jest kwas L-winowy (E334) w winie? Cztery rodzaje, zastosowania, bezpieczeństwo, skutki uboczne

Cztery typy | Zastosowania | W winie | Bezpieczeństwo | Skutki uboczne | Najczęściej zadawane pytania 

Kwas winowy, naturalnie występujący kwas organiczny powszechnie występujący w winogronach i używany w produkcji wina. Ma kwaśny smak i może być stosowany jako środek zakwaszający, aromatyzujący, przeciwutleniacz i środek chelatujący w żywności z europejskim dodatkiem do żywności o numerze E334. Ogólnie jest bezpieczny, naturalny lub syntetyczny, wegański, halal, koszerny i bezglutenowy.

Cztery rodzaje kwasu winowego

Kwas winowy jest dihydroksylową pochodną kwasu bursztynowego. Ponieważ w jego cząsteczce znajdują się dwa asymetryczne atomy węgla, występuje on w czterech różnych stereoizomerach:L, D, DL i Meso. Formy L i DL są powszechnie stosowane jako dodatki do żywności.

1. Kwas L-winowy

Jeśli chodzi o kwas winowy, mówimy głównie o kwasie L-(+)-winowym, postaci dekstro, która ma numer CAS 87-69-4 i numer E E334. Jest szeroko stosowany, podobnie jak inne środki zakwaszające (kwas cytrynowy i kwas jabłkowy) ze względu na jego wysoką rozpuszczalność, mocny cierpki smak (około 1,2 do 1,3 razy większy niż kwas cytrynowy) i stabilne sole.

Źródło naturalne

Kwas L-winowy występuje powszechnie w przyrodzie i najczęściej występuje w postaci soli potasowej, wapniowej i magnezowej lub w stanie wolnym. Można go znaleźć w wielu owocach roślinnych, takich jak tamaryndy, winogrona, banany. Kwas winowy jest kolejnym ważnym kwasem winogronowym, obok kwasu jabłkowego. Ale w przeciwieństwie do kwasu jabłkowego jego stężenie nie spada znacznie podczas procesu dojrzewania winogron.

Jak to się robi?

Zasadniczo istnieją trzy metody produkcji tego składnika:produkty uboczne produkcji wina/winogron, proces enzymatyczny i fermentacja mikrobiologiczna. Pierwsza metoda jest powszechnie stosowana wśród europejskich producentów w przypadku obfitych surowców – winogron, podczas gdy Chiny są największymi producentami drugiej metody.

1. Produkt uboczny winiarstwa

W procesie produkcji wina część kwasu winowego wytrąca się w postaci kremu z kryształów kamienia winnego (dwinian potasu) lub bardziej czule „diamentów wina”. Pierwszym etapem produkcji jest rekrystalizacja śmietanki z kamienia nazębnego, której rozpuszczalność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.

Następnie poddaje się reakcji z wodorotlenkiem wapnia i chlorkiem wapnia w celu wytworzenia winianu wapnia (nierozpuszczalnego).

I wreszcie kwas L-winowy otrzymuje się w reakcji winianu wapnia z kwasem siarkowym. Można go również wyekstrahować z winogron.

Aby lepiej zrozumieć, poniżej przedstawiono czteroetapowe równania reakcji:

1. Krem z kamienia nazębnego (Rekrystalizacja) → KHC4H4O6
2. 2KHC4H4O6 + Ca(OH)2 → CaC4H4O6 + K2C4H4O6 + 2H2O
3. K2C4H4O6 + CaCl2 → CaC4H4O6 + 2KCl
4. CaC4H4O6 + H2SO4 → CaSO4 + C4H6O6

Jest to pokazane w Parlamencie Europejskim że całkowita wielkość produkcji w 2016 r. wyniosła około 35 000 ton, a 86% wyprodukowano w Europie. ()

2. Proces enzymatyczny

Metoda enzymatyczna jest główną komercyjną metodą produkcji kwasu L-winowego w Chinach ze względu na wysoką czystość, wysoką wydajność konwersji i bezpieczeństwo. Schemat przepływu produkcji w następujący sposób:

1. bezwodnik maleinowy utlenia się do cis sodu -epoksybursztynian nadtlenkiem wodoru.
2. Sód cis -epoksybursztynian jest hydrolizowany do kwasu winowego przy użyciu cis -hydrolaza epoksydowobursztynianowa (ESH)

3. Metoda fermentacji

Wykorzystując glukozę jako surowiec, poprzez fermentację mikrobiologiczną glukoza jest utleniana do 5-keto-D-glukonianu (5-KGA), a następnie katalizowana do kwasu L-winowego.

2. Kwas D-winowy

Nie jest to forma naturalna i rzadko stosowana w żywności, znana również jako kwas D(-)-winowy o numerze CAS 147-71-7, można go otrzymać poprzez chiralny split DL-winowy.

3. Kwas DL-winowy

Racemiczny kwas winowy jest mieszaniną równych ilości L i D, numer CAS 133-37-9. Jego schemat wytwarzania jest podobny do tego, w którym wytwarzany jest kwas L-winowy przez enzym, ale bez enzymu stosowanego w procesie hydrolizy. Kwas winowy DL może być stosowany jako regulator pH, środek chelatujący, a także używany do produkcji winianów.

4. Kwas mezowinowy

Numer CAS 205-696-1. Jest optycznie nieaktywny ze względu na wewnętrzną symetrię molekularną.

Specyfikacja

Właściwości

Rozpuszczalność

• W wodzie: jest polarny i wysoce rozpuszczalny w wodzie, 20°C, 139g/100ml (forma L) i 18,4g/100ml (forma DL)
• W rozpuszczalnikach organicznych: 33g/100ml (forma L), słabo rozpuszczalny (forma DL) w etanolu.

PKa

Jest słabym kwasem dikarboksylowym, ale silniejszym niż kwas jabłkowy i cytrynowy. Forma L ma odpowiednio dwa PKa, PKa1 2,98 i PKa2 4,40 w 25°C.

PH

Wartość pH 3,18 przy stężeniu 1 mmol/L w 25°C i 2,55 przy stężeniu 10 mmol/L. ()

Jakie są zastosowania kwasu winowego?

Kwas winowy, cytrynowy i jabłkowy to najczęściej stosowane w żywności kwasy organiczne. Na ogół kwas winowy klasy spożywczej jest stosowany jako środek zakwaszający w celu nadania cierpkiego smaku winom, napojom, sokom, marmoladom, lodom, kwaśnym wyrobom cukierniczym, deserom żelatynowym, dżemom i galaretom.

Dlaczego kwas winowy jest używany w winie?

Kwas winowy jest powszechnie dodawany do produkcji wina, ponieważ naturalna kwasowość winogron jest niewystarczająca, tak jak w przypadku win czerwonych, białych i owocowych. Jest głównym kwasem, który wpływa na smak, równoważy kolor, taniny i słodycz oraz utrzymuje stabilność chemiczną, która jest ważna dla odczucia w ustach podczas fermentacji, procesu starzenia w beczkach i gotowych win. Działa również jako konserwant, który poprzez obniżenie PH zapobiega rozwojowi niepożądanych bakterii psujących.

Rozpuszczalność kwasu winowego w winie zależy od temperatury. Dysocjuje na dwie formy, dwuwinian (HT–, obecny głównie przy pH wina) i winian (T-2). Przedstawia więc trzy formy w winie wraz z kwasem winowym (H2T). Różne procenty tych trzech form w różnych wartościach pH.

Zwykle w temperaturze pokojowej wiąże się z potasem w winie tworząc krystaliczny winian – krem ​​winny. Może masz doświadczenie w znajdowaniu tych małych kryształków na korku lub dnie wina.

Surowiec do produkcji emulgatorów

Reaguje z kwasami tłuszczowymi i glicerolem, tworząc następujące trzy emulgatory spożywcze:

• Estry kwasu winowego mono- i diglicerydów kwasów tłuszczowych (TATEM, E472d)
• Estry mono- i diacetylowinowe mono- i diglicerydów kwasów tłuszczowych (DATEM, E472e)
• mieszane estry kwasu octowego i winowego mono- i diglicerydów kwasów tłuszczowych (MATEM, E472f)

Kosmetyki

Działa jako środek buforujący i maskujący w produktach kosmetycznych i higieny osobistej. ()

Farmaceutyka

Może być stosowany jako zaróbka i stosowany do poprawy smaku tabletek musujących.

Czy kwas winowy jest bezpieczny do spożycia?

Tak, został zatwierdzony jako bezpieczny składnik przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), a także Wspólny Komitet Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA).

FDA

Kwas L-(+)-winowy pozyskiwany z produkcji wina jest powszechnie uznawany za bezpieczny (GRAS) jako bezpośredni składnik żywności dla ludzi i może być stosowany jako środek ujędrniający, wzmacniacz smaku, środek aromatyzujący, środek kontrolujący pH i środek utrzymujący wilgoć w żywności bez ograniczenia inne niż obecna dobra praktyka produkcyjna. ()

EFSA

Kwas L-winowy (E334) jest wymieniony w rozporządzeniu Komisji (UE) nr 231/2012 jako dopuszczony dodatek do żywności i jest sklasyfikowany w kategorii „Dodatki inne niż barwniki i substancje słodzące” ().

Zatwierdzone zastosowania

E334 znajduje się w grupie I, co oznacza, że ​​większość jego zastosowań nie jest specyficzna. Następujące produkty spożywcze mogą zawierać kwas L-winowy:

• Puszkowane lub butelkowane owoce i warzywa
• Dżem, galaretki i marmolady oraz słodzone purée z kasztanów
• Produkty kakaowe i czekoladowe
• Świeży (wstępnie ugotowany) makaron
• Gnocchi ziemniaczane
• Słodziki stołowe w tabletkach
• Ciasteczka i sucharki oraz żywność dla niemowląt i małych dzieci

Brytyjska Agencja ds. Standardów Żywności

W kategorii „Inne” ()

Standardy żywności Australia Nowa Zelandia

Jest zatwierdzonym składnikiem w Australii i Nowej Zelandii o numerze kodu 334. ()

JECFA

Klasa funkcji:dodatki do żywności, środek aromatyzujący, kwas, synergetyk przeciwutleniaczy, sekwestrant. () () 

Dopuszczalne dzienne spożycie:Grupa ADI „30 mg/kg mc” ustalona w 1977 r. dla niego i jego soli sodowych, potasowych i potasowo-sodowych. ()

Jakie są możliwe skutki uboczne kwasu winowego?

Jest ogólnie uważany za bezpieczny i zgłoszono niewiele skutków ubocznych.

Często zadawane pytania

Czy kwas winowy jest naturalny?

Forma L to kwas roślinny pochodzący z natury i jest naturalny, jeśli jest wytwarzany z produktu ubocznego produkcji wina lub ekstrahowany z winogron. Jest chemicznie syntetyczny, jeśli jest wytwarzany z bezwodnika maleinowego, a forma racemiczna jest również syntetyczna.

Czy kwas winowy jest halalem?

Tak, jest halal. Obie formy L i DL są zgodne z prawem islamskim i spełniają warunki Halal. I możemy znaleźć niektórych producentów posiadających certyfikat MUI halal.

Czy kwas winowy jest wegański?

Tak, obie formy L i DL są wegańskie, ponieważ produkty pochodzenia zwierzęcego nie są zaangażowane w proces produkcyjny. Dlatego dobrze jest dodać do diety wegetarian.

Kwas winowy (TA) czy kwas cytrynowy (CT)?

Liczby kwasów karboksylowych :TA to kwas diprotonowy, podczas gdy CT to kwas triprotonowy.
Źródło żywności :TA występuje głównie w winogronach, podczas gdy kwas cytrynowy naturalnie występuje w owocach cytrusowych.
Smak :TA jest bardziej kwaśny niż CT.
Produkcja :TA pochodzi z produktu ubocznego produkcji wina lub syntezy bezwodnika maleinowego, podczas gdy CT jest uzyskiwany z fermentacji węglowodanów (kukurydza).
Zastosowanie :kwas winowy może być substytutem kwasu cytrynowego w niektórych zastosowaniach spożywczych.

Kwas winowy czy krem ​​z kamienia nazębnego?

Nie są takie same i mają różne zastosowania w żywności. Krem winowy, dwuwinian kwasu winowego, można wytworzyć w reakcji kwasu winowego z wodorotlenkiem potasu, ponieważ został on częściowo zneutralizowany, dzięki czemu jest mniej kwaśny niż kwas winowy.

Krem tatarski można mieszać z wodorowęglanem sodu i skrobią kukurydzianą jako proszek do pieczenia w żywności, np. w ciastkach i bezach. Ze względu na bardzo niską rozpuszczalność w wodzie (4g/1L,10º C) kremu winnego, reakcja między kremem winnym a sodą oczyszczoną nie nastąpi, dopóki nie zostaną osiągnięte temperatury. Maksymalizuje to wzrost ilości produktu piekarniczego.

Wniosek

Teraz myślę, że możesz mieć dobrą znajomość środka zakwaszającego – kwasu winowego (E334), z następujących aspektów:

• Cztery stereoizomery:formy L, D, DL i Meso kwasu winowego.
• Cztery procesy produkcyjne
• Zastosowania:głównie w winie
• Zatwierdzone bezpieczeństwo
• Możliwe skutki uboczne
• Najczęściej zadawane pytania:czy to wegańskie, halal i porównanie z kwaskiem cytrynowym i kremem winowym

Na jakich etykietach żywności znalazłeś ten składnik? Daj mi znać w komentarzach.