تم اكتشافه لأول مرة عام 1859 من قبل HOFMANN الذي أنتجه من نوع من التوت Rowan berry oil , حيث تم اكتشاف تأثيره المثبط تجاه الأحياء الدقيقة من قبل E.MULLER في ألمانيا عام 1939 , ومنذ منصف الخمسينات من القرن الماضي وحمض السوربيك ينتج صناعيا حيث يم استخدامه في حفظ الأغذية على مستوى العالم .
يتراوح الوزن الجزيئي لحمض السوربيك 112.13 وهو عبارة عن بلورات بيضاء لها رائحة خفيفة مميزة وطعم حامضي وتنصهر هذه البلورات على درجة حرارة 132-135مْ , ويذوب في 100جرام ماء على درجة حرارة الغرفة بنسبة 0.15 بينما تبلغ انحلاليته في 100جرام كحول إيثيلي خالي من الماء 13جرام وتتراوح درجة الذوبان في الدهون والزيوت بين 0.5-1جرام ⁄ 100جرام .
يتم استخدام حمض السوربيك على شكل أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم أو الكالسيوم وتتواجد هذه المواد على هيئات مختلفة مساحيق , حبيبات , محاليل وغيرها .
سوربات الصوديم ذات الوزن الجزيئي 150.22 عبارة عن مسحوق أبيض حساس للأكسدة ودرجة ذوبانه 32جرام ⁄ 100جرام ماء ويتم تداوله في صورة محلول مائي قابل للحفظ لمدة أسابيع . وفي المقابل تتواجد سوربات البوتاسيوم على هيئة مسحوق أو حبيبات بيضاء حيث تعتبر من أكثر أملاح حمض السوربيك ذوبانا حيث تبلغ نسبة ذوبانه في الماء 138جرام ⁄ 100جرام ماء , أما بالنسبة لسوربات الكالسيوم فهي تأخذ شكل مسحوق أبيض عديم الرائحة والطعم وتبلغ درجة ذوبانه في الماء حوالي 1.2جرام ⁄ 100جرام ماء .
يتم إنتاج حمض السوربيك في الوقت الحالي فقط من الكيتين والكروتونالدهيد حيث يتكون استر بلوميري كمركب وسطي .
يملك حمض السوربيك وأملاحه فعالية واسعة الطيف ضد الفطور والخمائر وفعالية أقل تجاه البكتريا , وفي المقابل تثبط سوربات البوتاسيوم نمو أنواع البكتريا المنتجة لأنزيم الكاتلاز لكنها غير فعالة ضد البكتريا التي لا تمتلك هذا الأنزيم وبكتريا حمض اللبن والكلوستريديا والسبب في كون حمض السوربيك غير فعال ضد الكلوستريديا هو نتيجة لاستخدام درجة حموضة PH=7 وهي درجة الحموضة المثلى لها ونتيجة لعوامل التأين فإن حمض السوربيك يعتبر تقريباً غير فعال في هذا المجال من درجة الحموضة, ولقد أثبت حديثاً أن استخدام حمض السوربيك مع تراكيز صغيرة من النتريت أو ملح الطعام أو الفوسفات مع خفض درجة الحموضة لحد ما يمكن أن يؤدي إلى تثبيط الكلوستريديا ومنع تكوين السموم , كما أن حمض السوربيك غير فعالة ضد عدد من البكتريا اللاهوائية .
هذا ويرجع تأثير حمض السوربيك وأملاحه المضاد للأحياء الدقيقة إلى تثبيط عدد من الأنزيمات في الخلية الميكروبية وخصوصا الأنزيمات التي تدخل في التمثيل الغذائي للكربوهيدرات مثل الاينولاز ولاكتات ديهيدروجيناز , كما يعمل على تثبيط عدد من الأنزيمات في دورة حمض الستريك .
مجالات الاستخدام :
يمتاز حمض السوربيك مقارنة بغيره من المواد الحافظة بأن له معامل توزيع مناسب بين الزيت والماء الأمر الذي أدى إلى استخدامه في حفظ منتجات الدهون حيث يبقى جزء كبير نسبياً من حمض السوربيك والسوربات في معلق زيت- ماء
لذا يتم استخدام هذا الحمض في حفظ المرجرين بتركيز 0.05-0.1% حيث يتم وضع حمض السوربيك في الوسط الدهني أو سوربات البوتاسيوم في الوسط المائي وذلك ضمن تراكيز محددة . كما يتم استخدام حمض السوربيك في حفظ المايونيز حيث أن استخدام خليط من سوربات البوتاسيوم وبنزوات الصوديوم يمنع الفساد الناتج عن نمو بكتريا حمض اللبن ( اللاكتيك ) .
كما يعتبر حمض السوربيك من أهم المواد الحافظة المستخدمة في حفظ الأجبان وذلك نتيجة لفعاليته العالية على درجات الحموضة العالية وخاصة ضد الفطريات , وتختلف طرق إضافة حمض السوربيك للجبن وذلك تبعاً لنوع الجبن المنتج والغرض من الحفظ والتي يمكن أن نوجزها ضمن النقاط التالية :
1- في صورة حمض السوربيك أو سوربات البوتاسيوم للجبن الطازج أو الجبن المطبوخ .
2- في صورة سوربات البوتاسيوم للمحلول الملحي .
3- في صورة حمض سوربيك جاف لمعاملة سطح الجبن .
4- في صورة محلول سوربات المائي لغمر أو رش أو غسل الجبن .
5- في صورة معلق سوربات الكالسيوم لمعاملة الجبن الجاف أثناء التسوية .
6- في صورة مادة مانعة لنمو الفطريات في العبوات أو كأحد مكونات مواد التغليف باستخدام حمض السوربيك – سوربات البوتاسيوم أو سوربات الكالسيوم كمادة فعالة .
أما بالنسبة لمنتجات اللحوم فيمكن استخدام حمض السوربيك من أجل منع نمو الفطريات غير المرغوب , كما يتم استخدام محلول سوربات البوتاسيوم بتركيز 10-20% لمعاملة السجق الجاف , والأمر الأكثر أهمية في استخدام حمض السوربيك مع منتجات اللحوم هو منع نشاط الكلوستريديا حيث أن خليط من السوربات وكميات صغيرة من النتريت أو الفوسفات في منتجات لحوم لها درجة حموضة 6 تكون قادرة على تثبيط الكلوستريديا وبالتالي منع تكوين السموم الناتجة عنها .
كما ذكرنا سابقاً تعتبر السوربات قليلة الفعالية ضد بكتريا حمض اللبن وهذه ميزة يمكن الاستفادة منها عن طريق استخدام السوربات في حفظ المخللات حيث يتم إضافتها بتركيز 0.5-0.25% على شكل سوربات البوتاسيوم إلى محلول التخليل حيث يكون تأثير هذه الإضافة معدوم أو قليل على بكتريا حمض اللبن في حين يكون تأثير السوربات كبيراً على الأحياء الدقيقة الأخرى غير المرغوبة مثل الخمائر السطحية والفطريات الأمر الذي يؤدي إلى زيادة نسبة الخضروات المخللة بنحو 20% مقارنة بالمنتجات غير المحتوية على السوربات , كما يتم إضافة سوربات البوتاسيوم بتركيز 0.1-0.2% إلى المحاليل المعبأ فيها الخيار والزيتون والتي تحتوي على الخل وذلك بهدف منع نمو الخمائر السطحية والفطريات .
كما يتم استخدام حمض السوربيك في حفظ الكثير من المنتجات الغذائية , حيث يتم لإضافة سوربات البوتاسيوم بنسبة 0.1-0.13% إلى عجائن الفاكهة لمنع التخمر والحد من نشاط الفطريات , ويستخدم حمض السوربيك بتركيز 0.02% في حفظ المشروبات الغازية وذلك كعامل حفظ إضافي ضد الفساد بالخميرة , ويجب أن لا ننسى أهمية حمض السوربيك في حفظ الشيكولاته والحلويات المحشوة وذلك بسبب فعاليته في درجات الحموضة العالية ضد الخمائر المتحملة للضغط الأسموزي المرتفع ويستخدم عادة بتراكيز تتراوح بين 0.05-0.2% .
ملاحظات عامة :
1- يعتبر حمض السوربيك مادة آمنه حيث يسمح في كل بلاد العالم باستخدامه في حفظ الأغذية ويتراوح الحد الأعلى المسموح به من 0.1-0.2% .
2- لا تستخدم أسترات حمض السوربيك مع الكحولات البسيطة والتي لها بعض التأثير الحافظ في حفظ الأغذية بسبب رائحتها النفاذة غير المرغوبة .
3- بما أن حمض السوربيك هو حمض دهني غير مشبع فإنه يتم إستقلابه بالطريقة نفسها التي تستقلب فيها الأحماض الدهنية الأخرى , هذا ويعطي كل جرام من الحمض 6.6كيلو كالوري ⁄ جرام ولقد أثبتت التجارب الحيوية أن 50% من هذه الطاقة تستخدم في الجسم حيث يتم تحول حمض السوربيك مثل الأحماض الدهنية في الجسم عن طريق الأكسدة في الوضع بتا .
4- من أجل أن يكون حمض السوربيك فعالاً يجب أن يدخل من خلال جدار الخلية وهذا ما يميز الجزء غير المتأين الذي يمتاز بقدرته على دخول الخلية , حيث نلاحظ على درجة حموضة PH 3.15 أنه يمكن لحوالي 40% من حمض السوربيك المتواجد الدخول إلى داخل الخلية في حين عند نقطة التعادل يبقى 99% من حمض السوربيك في البيئة . ونتيجة لذلك فإنه يمكن لحمض السوربيك حفظ الأغذية منخفضة الحموضة .
5- بعض الأحياء الدقيقة لها القدرة على إدخال حمض السوربيك في التمثيل الغذائي بها إذا تواجد الحمض ضمن تراكيز أقل من المؤثرة أو عندما يكون الحمل الميكروبي كبير , مما يوضح لنا عم صلاحية استخدام حمض السوربيك في حفظ الأغذية ذات الحمل الميكروبي الكبير .
6- تعتبر فعالية حمض السوربيك ضد الأكسدة الأنزيمية ضعيف مما يستوجب إضافة كميات صغيرة من ثاني أكسيد الكبريت إلى جانب السوربات لمنع حدوث هذا النوع من الفساد .
7- قد يسبب إضافة حمض السوربيك أثناء تصنيع الخبز إلى تأخير التخمر بسبب تأثيره على الخمائر وللتغلب على هذه المشكلة يمكن إضافة كميات أكبر من الخميرة أو ترك العجينة مدة أطول لتتخمر , كما يمكن التغلب على هذه المشكلة عن طريق إضافة مشتق حمض السوربيك ( سوربيل بالميتات ) ومن المعروف أن هذا المشتق ليس له أي تأثير على الخميرة كما أنه ليس له تأثير على الأحياء الدقيقة الأخرى ولكنه ينشق أثناء عملية الخبيز محررا حمض السوربيك الذي يحافظ بدوره على الخبز من الفساد بالفطريات .
