Сферы применения молочной кислоты
Молочная кислота одна из самых безопасных кислот применяемых для скисления и консервации продуктов питания, фармацевтической и косметической продукции. Применяемая в пищевой промышленности молочная кислота имеет название регулятор кислотности E270. Она используется также для детского питания и практически не регламентируется по содержанию.
Уникальные свойства этой карбоновой кислоты позволяют использовать ее в максимально широком применении.
Молочная кислота в пищевой промышленности
В пищевой промышленности молочная кислота распространена под названием регулятор кислотности и E270.
В пищевых продуктах E270 выступает как:
Действия E270 как консерванта направлено на подавление жизнедеятельности микроорганизмов и других видов бактерий. Под влиянием молочной кислоты пища, подлежащая долгому хранению, не приобретает неприятного вкуса и запаха, а также не портится. Но действия одного консерванта (для большинства продуктов) не достаточно. Для надежности вместе с E270 применяют асептическую упаковку и герметизацию.
Как пищевая добавка молочная кислота (E270) разрешена к использованию во всех странах.
Возможные названия молочной кислоты:
Молочная кислота производится путем брожения углеводсодержащих продуктов. Пищевая добавка E270 представляет собой сочетание молочной и лактилмолочной кислот, для ее получения используются молочнокислые бактерии Lactobacillus и Lactococcus.
Сфера применения в пищевой промышленности огромна. E270 используют для следующих видов пищевой продукции:
Примером продуктов с содержание пищевой добавки E270 являются: чипсы «Сметана и лук» производителя Люкс, кетчуп «Чумак», зефир «Кондиссима», шоколадный рулет «Рошен» трюфельный, майонез «Прованский» производитель Торчин, салат «Сомбреро» Бондюэль, икра трески «Веладис», оливки зеленые «Бондюэль», леденцы «Холс».
Важные свойства пищевой молочной кислоты:
Консервант E270 в косметологии
В современной косметологии очень популярны средства на основе кислот. Одной из самых популярных для применения в косметических средствах является молочная кислота. Консервант на основе молочной кислоты имеет безопасное природное происхождение, в связи с чем его нахождение в составах косметических средств не является минусом.
Свойства молочной кислоты в косметологии и косметических средствах:
Молочная кислота обладает отличными свойствами отшелушивать омертвевшие клетки кожи. Ее нахождение в составе кремов, масок, гелей и мыла помогают избавиться угревой сыпи, гиперкератоза, произвести пилинг глубоких слоев, скорректировать дефекты кожных покровов, и даже отбелить пигментные пятна. Не зря средства на основе молока использовались еще в древние времена, так как молоко является источником молочной кислоты, способствовало обновлению кожи и сохранению молодости.
Молочная кислота входит в число фруктовых кислот, имеющих другое название AHA (alpha hydroxy acid, альфа-гидроксикислоты). Она стоит в одном ряду с такими кислотами как: гликолевая, лимонная, пировиноградная, яблочная, фитиновая, миндальная, янтарная, феруловая, винная.
Фруктовые кислоты способны проникать в слои кожи, но только на ее поверхности, из-за этого оказывают только мягкое воздействие на кожу, отшелушившая только верхний слой, стимулируют естественное обновление, способствуют выработке эластина и коллагена.
Молочная кислота популярный продукт, используемый и в гинекологических продуктах. В продуктах для интимной гигиены это вещество используют как регулятор кислотности. Жидкие средства для интимной гигиены часто содержат молочную кислоту и фито-компоненты, разрабатываются и одобряются международными врачами-гинекологами. Именно E270 поддерживает естественный pH в таких средствах.
Консервант молочная кислота в фармацевтике
Безопасность применения молочной кислоты позволили активно использовать ее продуктах фармацевтики. Используемая для медицинских препаратов кислота отличается повышенной чистотой, производится на стальном оборудовании с дополнительной защитой, не содержит следов железа. Молочная кислота самого высокого качества носит название фармакопейной.
Среди аптечных препаратов с применением молочной кислоты особенно популярны средства против грибка кожи и ногтевой пластины, например раствор «Колламак». Также молочная кислота часто содержится в противомикробных средствах, средствах для поддержания микрофлоры желудка, таких как «Хилак форте». Способствует расслаблению желудочных и кишечных сфинктеров, подавляет рост и развитие условно патогенной и гнилостной микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Обладает дезинфицирующим и прижигающим действием. Используется в средствах для лечения энтеритов, гастритов, метеоризма, при остром расширении желудка, при трихомонозе, для лечения кожных заболеваний, новообразований, язвенных поражений.
Применение в ветеринарии
В ветеринарии молочная кислота известный противобродильный продукт для лечения желудочных проблем. Ее свойства используются для дезинфекции воздуха, а также для профилактики заболевания органов дыхания и респираторных инфекций на птицефабриках. E270 применяют для лечения болезней желудков у лошадей и жвачных животных, лисицах, мелкого и крупного рогатого скота.
На птицефабриках молочную кислоту применяют для увеличения яйценоскости, повышения прочности скорлупы, контроля привеса, добавляя ее в рацион несушек. Используют молочную кислоту и как естественный метаболит обмена веществ, позволяющий получать дополнительную энергию.
Кроме того, раствором молочной кислоты обрабатывают поверхность свежего мяса, тем самым поддерживая необходимый pH и не позволяя развиваться болезнетворным бактериям.
Молочная кислота в сельском хозяйстве
Давно ведутся разработки по внедрению продуктов скисления в корма для животных. Такие компоненты направлены на сохранение кормовых, уменьшение процессов гниения и заражения грибками. Молочная кислота и продукция на ее основ одна из самых популярных в этой области. Ее внедрение не только способствует сохранению кормов, но и благотворно влияет на иммунную систему скота и птицы.
Другие области применения молочной кислоты
Полилактид, состоящий из возобновляемых природных ресурсов, уникальная альтернатива химическим полимерам не только в плане производства, но и имеющихся у них преимуществ в области утилизации отходов.
Также молочная кислота широко используется для специальных материалов для покрытия металлов, производства красок для принтеров, чернил, при окраске обоев, текстиля и кожи.
Для оптовых поставок молочной кислоты, обращайтесь в компанию Эверест. Низкая цена и быстрая доставка по России и СНГ. Заказать можно здесь, или по телефону: +7 (812) 448-47-55.
Молочная кислота: история и влияние на организм человека
Молочная кислота — еще один вид карбоновых кислот, органическое соединение, содержащее гидроксильную группу, а также три атома углерода.
История открытия молочной кислоты
В 1780 году в Швеции химиком-фармацевтом Карлом Шееле была получена молочная кислота. В своей работе Шееле выделил молочную кислоту в виде коричневого сиропа из прокисшего молока. Позже французский химик-фармацевт Анри Браконно подтвердил, что молочная кислота образуется при молочнокислом брожении.
Дальнейшую эстафету по нахождению молочной кислоты подхватил шведский химик-минералог Йенс Якоб Берцелиус, который в 1807 году выделил цинковую соль молочной кислоты находящуюся в мышцах.
В Советском Союзе разработки по получению молочной кислоты осуществлялись в 1930 году и были очень успешными. Советским ученым, осуществляющим поиски на основе уже имеющихся работ Сергея Костычева и Владимира Буткевича, удалось получить молочную кислоту высшего качества. Такую молочную кислоту называют фармакопейной за особую чистоту и использование в фармацевтике. Она не содержит (или содержит минимальные) следы железа, в ее производстве применяется аппаратура из углеродистой стали только с дополнительной защитой.
Советские ученые получали фармакопейную молочную кислоту методом дистилляции перегретым паром с последующей ректификацией в медных аппаратах покрытых изнутри серебром. Сборники для уже готовой молочной кислоты высшего качества использовали чугунные, но покрытые эмалью.
Основные свойства молочной кислоты
Химические и физические свойства молочной кислоты
| Химическая формула | CH3CH(OH)COOH |
| Рациональная формула | C3H6O3 |
| Молярная масса | 90,08 г/моль |
| Плотность | 1,225 г/см³ |
Молочная кислота является карбоновой кислотой, обладает свойствами хиральных кислот, позволяющей молекуле молочной кислоты не совмещаться в пространстве с собственным зеркальным отражением. Химические соединения этой кислоты, представляющие зеркальные отражения друг друга существуют в плюсе и минусе. Трудности с определением температуры плавления молочной кислоты обусловлены высокой способностью поглощать водяные пары из воздуха, в связи с чем температуру плавления принято указывать в диапазоне 18 до 33°С.
Молочная кислота растворима в воде, спирте, эфире, органических растворителях. Не растворима в бензоле, хлороформе. При окислении превращается в другие виды кислот: муравьиную, уксусную, щавелевую, пировиноградную.
Получение молочной кислоты
Существует два основных способа получения молочной кислоты.
Ферментативный способ заключается в обработке углеродного сырья (глюкозы, кукурузного сиропа, мелассы, сока сахарной свёклы, крахмала) с необходимыми микроорганизмами и питательными веществами (пептидами и аминокислотами, фосфатами, солями аммония и витаминами), а также гидроксидом кальция, карбонатом кальция, аммиаком, гидроксидом натрия, — для поддержания необходимого pH.
Данный вид получения молочной кислоты гарантирует получение более чистого продукта. Именно таким способом получают молочную кислоту для фармацевтической отрасли. В процессе очистки такой молочной кислоты побочными продуктами становятся уксусная и муравьиная кислота.
Молочную кислоту как рецемат производят синтетическим способом. Так кислоту получают при помощи органических соединений класса альдегидов с синильной кислотой, а также через гидролиз с получением лактонитрила.
Влияние молочной кислоты на человека
Воздействие молочной кислоты на организм
Молочная кислота содержится в человеческом организме и играет важную роль в:
Среди пищевых продуктов, молочная кислота известна как регулятор кислотности E270. Подробнее про пищевую добавку можно узнать в соответствующей статье.
Тяжелые физические нагрузки на человеческий организм приводят к расщеплению глюкозы и образованию аденозинтрифосфорной и молочной кислоты. Такой процесс важен для сердечной мышцы. Кроме того, обратный процесс окисления молочной кислоты важен при образовании глюкозы обеспечивающей необходимую энергию человеческому организму. Глюкоза питает мозг и нервную систему. А ее расщепление важный показатель для производства АТФ, который влияет на сокращение мышц при физических нагрузках.
По определенным значениям содержания молочной кислоты в организме человека принято судить о содержании кислорода в человеческом организме. Ее превышение может говорить о кислородном дефиците, сахарном диабете, болезнях печени. Однако увеличение количества молочной кислоты в организме человека может быть обусловлено возрастом и тяжелыми физическими нагрузками.
Молочная кислота и спорт
Как уже было написано ранее, молочная кислота является источником энергии. Ее производство во время тренировочных процессов способствует накоплению мышечной массы. Однако известным фактом является и то, что молочная кислота вызывает неприятные ощущения в мышцах. Но именно она является сигналом для сердца распределения крови по телу, а соответственно и кислорода.
Особенно важна молочная кислота для спортсменов, которые достигают результата при помощи многочасовых тренировок: бегунов на длинные дистанции, футболистов, пловцов, велосипедистов и др. Во время тренировки мышцам необходимо много глюкозы, что приводит к повышенному углеводному обмену и выработке молочной кислоты.
Компания «Эверест» предлагает оптовые поставки молочной кислоты со склада в Санкт-Петербурге и Москве. Вы можете купить молочную кислоту по низкой цене оставив заявку или связавшись по телефону: +7 (812) 448-47-55.
Журнал «Сырье и Упаковка»
Текущий номер
Ближайшие выставки
Партнеры
Молочная кислота – экологически чистая альтернатива для бактериальной дезинфекции
31.03.2020
| Ф. Вейер, Jun gbunzlauer Ladenburg GmbH, Германия, М.Нойбауэр, Jungbunzlauer International AG, Швейцария |
Из архива журнала «Сырье и Упаковка»
Создание антибактериальных рецептур все чаще связано со всевозможными требованиями и ограничениями. В Европе Биоцидный регламент, направленный на улучшение функционирования рынка биоцидных продуктов в Европейском Союзе (BPR), устанавливает строгие ограничения, связанные с использованием только одобренных активных компонентов, а также утверждает процедуры использования готовых продуктов и тестирования их эффективности. С другой стороны, также повышаются требования к безопасности и устойчивости биоцидных компонентов и продуктов со стороны потребителей. В этой связи мы исследовали антибактериальные свойства L(+)молочной кислоты – компонента, полученного путем естественной ферментации, безопасного в употреблении и легко биоразлагаемого. Данный отчет показывает прекрасные бактерицидные свойства молочной кислоты, соответствующие требованиям стандартов, установленных Европейским Союзом. Снижение количества бактерий даже в строгих условиях эксперимента еще раз доказывает, что молочная кислота может быть эффективной альтернативой обычным биоцидам.
Навстречу экологическим биоцидам
Гигиена и дезинфекция – неотъемлемая часть повседневной жизни современного человека. Биоциды делают мир безопаснее и чище. Однако использование существующих биоцидов, таких как полихлорированные феноксифенолы или изотиазолиноны, связано с возможными рисками для здоровья человека и окружающей среды. Более того, большинство существующих компонентов являются синтетическими химическими веществами, в то время как теперь все больше приветствуется использование веществ биологического происхождения. «Зеленые» альтернативы, например молочная кислота, полученная путем естественной ферментации, по сравнению с традиционно используемыми биоцидами имеет такие преимущества, как натуральное происхождение, эффективность, безопасность и экологичность.
В этой работе мы представляем результаты тестов антибактериальной эффективности жидких смесей молочной кислоты и ПАВ. Их биоцидные свойства были изучены на примере четырех распространенных микроорганизмов по стандартному протоколу. L(+)молочная кислота от Jungbunzlauer получена посредством ферментации из натурального и возобновляемого сырья. Она имеет сертификат ECOCERT как сырье натурального происхождения для использования в составе моющих средств и продуктов личной гигиены.
Регулирование
Постановление (ЕС) №528/2012 Биоцидного регламента (BPR), действующее с сентября 2013 года, представляет подробную инструкцию по использованию биоцидных продуктов и их позиционированию на рынке (1). Оно требует, чтобы на рынке стран ЕС были представлены только одобренные в этом регламенте биоциды. Постановление относится к 22 видам продукции (РТ), которые можно отнести к четырем основным группам: дезинфицирующие средства (РТ1–5), консерванты (РТ6–13), средства по борьбе с вредителями (РТ14–20) и другие (РТ21–22).
С 1 сентября 2015 года при производстве конечной продукции в качестве биоцидных компонентов разрешено использовать ингредиенты с биоцидной активностью только тех производителей, которые включены в утвержденный список поставщиков (статья 95). Более того, некоторые из традиционно используемых антибактериальных компонентов могут исчезнуть с рынка по причине несоответствия требованиям регламента. Например, широко известный компонент триклозан не был одобрен Комитетом по урегулированию биоцидных продуктов (ВРС) для использования в продукции группы РТ1 (средства личной гигиены) (2). Это дополнительно подстегивает поиск более безопасных природных альтернатив и дает «зеленый свет» для использования органических кислот, таких как L(+)молочная кислота. В действительности BPC уже сформировал положительное мнение и готов одобрить применение молочной кислоты в продуктах группы PT1 (3). В течение 2017 года ожидаются постановления по использованию молочной кислоты в продуктах групп PT2 (дезинфекция поверхностей, не контактирующих с продуктами питания), PT3 (гигиена домашних животных), PT4 (для дезинфекции поверхностей, контактирующих с продуктами питания) и PT6 (производство консервов).
Антибактериальные свойства молочной кислоты
Мы изучили эффективность молочной кислоты в сочетании с различными ПАВ, основываясь на протоколах нагрузочных тестов, установленных в ЕС. Прежде всего мы провели скрининг на основе протокола ЕN 1040, чтобы получить показатели общей эффективности. В данном случае суспензию бактерий помещали в дезинфицирующий раствор и оставляли на пять минут при температуре 20°С. Затем бактерицидный потенциал был немедленно нейтрализован методом разведения-нейтрализации, после чего оценивали, сколько бактерий было уничтожено. Чтобы этот основной тест на дезинфекцию был пройден, необходимо, чтобы было уничтожено как минимум 99,999% или log 5 грамположительных и грамотрицательных бактерий. Биоцидная эффективность была изучена на примере четырех основных видов бактерий – Pseudomonas aeruginosa (ATC 15442/DSM 939), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Escherichia coli (ATCC 10 536) и Enterococcus hirae (ATCC 10 541).
Наши первоначальные исследования были сфокусированы на синергии молочной кислоты с некоторыми обычно используемыми ПАВ: лаурилсульфат натрия (SLS), лауретсульфат натрия (SLES), парет-7 (этоксилированный жирный спирт, C12–14), aлкилполиглюкозид (APG, C8–16) и кокамидопропилбетаин (CAPB). Результаты этого скрининга в соответствии с модифицированным протоколом ЕN 1040 отображены в таблице 1. Молочная кислота показала одинаковые результаты как с лаурилсульфатом (SLS), так и с лауретсульфатом натрия (SLES): все использованные в тесте бактерии уничтожены. Оба анионных сурфактанта усиливают действие молочной кислоты, что позволяет заявлять о желаемых дезинфицирующих свойствах таких смесей. Ситуация с неионогенными ПАВ более разнообразна. В то время как комбинация молочной кислоты с aлкилполиглюкозидом (APG) эффективна против всех видов тестируемых бактерий, сочетание с паретом лучше действует против грамотрицательных бактерий. Та же самая ситуация наблюдается и в случае смеси молочной кислоты с бетаином, в этом случае грамположительные бактерии также менее уязвимы.
Табл. 1 Эффективность смеси молочной кислоты и ПАВ в модифицированном тесте EN 1040 (время контакта – 5 минут); зеленый цвет – тест пройден (уменьшение количества бактерий > log 5), красный – тест не пройден (уменьшение количества бактерий в log-единицах)
| Log reduction (EN1040) | P. aeruginosa | E. сoli | S. aureus | E.hirae |
|---|---|---|---|---|
| 25% lactic acid + 3.0% SLES | >5 | >5 | >5 | >5 |
| 25% lactic acid + 1.5% SLS | >5 | >5 | >5 | >5 |
| 29% lactic acid + 3.0% APG | >5 | >5 | >5 | >5 |
| 29% lactic acid + 3.0% Pareth | >5 | >5 | >5 | 4.3 |
| 29% lactic acid + 3.0% CAPB | >5 | >5 | 4.0 | 4.5 |
Табл. 2 Эффективность смеси молочной кислоты и ПАВ в модифицированном, более строгом EN тестировании, зеленый цвет – тест пройден (уменьшение количества бактерий > log 5), красный – тест не пройден (реальное уменьшение количества бактерий в log-единицах)
| Log reduction | P. aeruginosa | E. coli | S. aureus | E. hirae |
|---|---|---|---|---|
| EN1276,5 mln contact time, 0.3 and 3 g/L BSA | ||||
| 2.9%lacticacid + 3.0%SLES | >5 | >5 | >5 | >5 |
| 0.9%lacticacid + 0.9%SLES | >5 | >5 | >5 | >5 |
| EN 13697,5 min contact time, 0.3 g/L BSA | ||||
| 2.9% lactic acid + 3.0% SLES + 3.0% Pareth | >4 | >4 | >4 | >4 |
| EN 13697,5 min contact time 3 g/L BSA | ||||
| 2.9%lactlcacld + 3.0% SLES+ 3.0% Pareth | >4 | >4 | >4 | 3.1 |
| 5.9% 1 acti c a cid + 6.0% SLES + 6.0% Pareth | >4 | >4 | >4 | >4 |
Вполне очевидно, что определенные сурфактанты, в частности анионные ПАВ, усиливают действие молочной кислоты в большей степени, чем другие. Скорее всего, анионные ПАВ очень эффективно взаимодействуют с образованными фосфолипидами бислоями мембран бактериальных клеток. Такое взаимодействие может приводить к значительному уменьшению поверхностного натяжения, в результате клеточная мембрана дестабилизируется и становится уязвимой, что способствует проникновению молочной кислоты в клетку. Соответствующие объяснения взяты из списка используемой литературы (5–8). Независимо от механизма действия синергетический эффект молочной кислоты не зависит от того, какой сурфактант или класс сурфактантов используется. Антибактериальные свойства молочной кислоты одинаково хорошо проявляются как в сочетании с анионными, так и в сочетании с неионогенными ПАВ.
Для соответствия более строгим критериям был проведен тест на основании модифицированного протокола EN 1276. В данном случае оценивались антибактериальная активность по отношению к «чистому» 0,3 г/л бычьему сывороточному альбумину (BSA) и «грязному» (с примесями) 3,0 г/л BSA. Прошедшие этот тест продукты могут позиционироваться как дезинфицирующие средства для пищевой промышленности (sanitisers). За исключением присутствия в среде бычьего сывороточного альбумина этот тест проводился аналогично описанному выше тесту EN 1040. Смеси молочной кислоты и лауретсульфата натрия (SLES) (включая состав без указания бренда с менее чем 1% содержанием молочной кислоты) успешно прошли все требования теста, еще раз подчеркивая огромный потенциал молочной кислоты для дезинфекции.
И, наконец, был проведен тест EN 13 697, который проводится в условиях, абсолютно точно приближенных к обычной жизни. Бактерии и BSA, используемый в качестве загрязняющей добавки, подсушиваются на непористой поверхности; добавляется тестовый раствор и затем смывается/нейтрализуется без применения механической силы. Минимальный показатель для прохождения этого теста – log 4. В данном случае мы выбрали смесь молочная кислота/лауретсульфат натрия (SLES)/парет, чтобы получить типичную для многих чистящих средств на рынке систему анионных/неионных ПАВ.
Результат теста оказался многообещающим. При низкой концентрации BSA все бактерии были уничтожены более чем на 4 логарифмические единицы. При увеличенной степени загрязнения тест прошли все виды бактерий, кроме Enterococcus hirae, которая оказалась самой устойчивой и не позволила тестируемому раствору уменьшить численность бактерий больше чем log 3,1. Однако при увеличении концентрации молочной кислоты до 5,9% даже эта бактерия была уничтожена, а нужный результат – достигнут.
Отсюда следует, что при концентрации молочной кислоты в 2,9%, не требующей специальной маркировки о содержании ирританта на этикетке (4), бактерии уничтожаются на 99,9%. Полное уничтожение бактерий – 99,99% – возможно только для некоторых видов бактерий или же при большей концентрации молочной кислоты. Дальнейшие исследования будут направлены на изучение молочной кислоты в сочетании с другими усилителями/сурфактантами для получения лучших результатов при более низкой концентрации веществ. Так или иначе, открытие молочной кислоты как экологически чистого и безопасного компонента с высокой антибактериальной активностью даже при сравнительно низкой концентрации – уже очевидная находка.
Заключение
Мы изучили биоцидные свойства молочной кислоты в сочетании с различными ПАВ согласно стандартам EN, установленным Европейским Союзом. Если отдельно взятая молочная кислота имеет не очень высокий антибактериальный эффект, то в сочетании с анионными и неионогенными ПАВ ее биоцидные свойства резко возрастают. Такая благоприятная синергия способствует разработке не вредных, но при этом эффективных средств с низкой концентрацией молочной кислоты, не требующей дополнительной маркировки. При увеличении концентрации молочной кислоты уровень дезинфекции удовлетворяет даже самым высоким требованиям. Таким образом, это оптимальное решение для профессиональной и I&I химии.
В заключение можно сказать, что молочная кислота в сочетании с хорошо подобранным сурфактантом – эффективный биоцид. Полученная путем естественной ферментации, она представляет собой биологически чистый продукт, удовлетворяющий требованиям рынка и потребителей, все больше тяготеющих к экологическим, безопасным и надежным решениям. Даже при низком уровне ввода она эффективна, но при этом безвредна и биоразлагаема. Более того, молочная кислота производства Jungbunzlauer входит в список статьи 95 Биоцидного регламента ЕС и утверждена сертификатом ECOCERT как сырье для моющих средств и средств личной гигиены. То есть, такие понятия, как дезинфекция и безопасность, в сочетании с натуральностью больше не противоречат друг другу.
Ссылки
Первоначально статья была опубликована в журнале Household and Personal Care Today, January/February 2017, Vol. 12(1), p. 20–21
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.