Hızlı Arama
Giriş
E483, tartarik asidin stearil alkol (uzun zincirli bir yağ alkolü) ile esterleştirilmesiyle üretilen bir emülgatördür. Çoğu diğer emülgatörün (gliserol veya şeker bazlı) aksine, stearil tartarat bir gliserit değil, bir alkol (stearil) esteridir. Molekül, iki stearil zincirine sahip bir tartarik asit diester içerir ve bu da onu yaklaşık 2-3 HLB değeriyle oldukça lipofilik kılar. E483 öncelikle fırıncılık ürünlerinde hamur yumuşatıcı olarak ve kek karışımlarında dokuyu iyileştirmek için kullanılır. Ayrıca bazı margarin ve sürülebilir ürünlerde doku düzenleyici olarak da kullanılır. Bununla birlikte, E483 günümüzde yaygın olarak kullanılmamaktadır ve büyük ölçüde E472e (DATEM) ve E481/E482 gibi daha etkili emülgatörlerle değiştirilmiştir. AB'de onaylıdır ancak modern gıda ürünlerinde nadiren bulunur. ABD'de onaylı değildir (FDA düzenlemesi yoktur).
CAS numarası
1337-33-3 (stearil tartarat, diester). Ayrıca 57741-17-0 (distearil tartarat).
Eş anlamlıları:
Stearil tartrat, Distearil tartrat, Tartarik asit distearil esteri, Stearil tartarik asit esteri, E483.
Konu Başlıkları
1. Kimyasal Yapı ve Özellikler (Ayrıntılı Paragraf Şeklinde)
Stearil tartrat, bir molekül tartarik asit ve iki molekül stearil alkolden (oktadekanol, C18H37OH) oluşan bir diesterdir. Tartarik asit iki karboksil grubu ve iki hidroksil grubu içerir (dihidroksi dikarboksilik asittir). Esterleşme reaksiyonunda, iki karboksil grubu iki stearil alkol molekülü ile reaksiyona girerek iki ester bağı oluşturur. Tartarik asitteki hidroksil grupları serbest kalır ve aksi halde çok lipofilik olan molekülde küçük bir polar bölge sağlar. Elde edilen moleküler ağırlık yaklaşık 655 g/mol'dür. İki uzun stearil zinciri (her biri 18 karbon) molekülü yağlar ve sıvı yağlarla son derece uyumlu hale getirirken, tartarik asit çekirdeği hafif yüzey aktivitesi sağlar. Gliserol bazlı emülgatörlerin aksine, stearil tartratın gliserol omurgası yoktur; yapısı daha serttir. Bu sertlik, nispeten yüksek bir erime noktasına (65-75°C) ve suda zayıf dağılabilirliğe neden olur. HLB değeri çok düşüktür (2-3), yani suda neredeyse çözünmez ve sadece yağ-sürekli sistemlerde işlev görür. Stearil tartarat ayrıca gıda sınıfı bir mum olarak kullanılır ve su ile birleştiğinde sıvı kristaller oluşturabilir.
2. Fiziksel ve kimyasal özellikler (liste şeklinde)
• Görünüm — Beyazdan kirli beyaza kadar mumsu katı, pul veya toz halinde.
• Koku — Çok hafif, karakteristik yağlı bir koku.
• Erime noktası — 65-75°C (çoğu gıda emülgatöründen daha yüksek).
• Çözünürlük — Yağlarda ve sıvı yağlarda (özellikle 70°C'nin üzerinde) çözünür; suda çözünmez; sıcak etanolde az çözünür; soğuk etanol ve propilen glikolde çözünmez.
• HLB değeri — 2-3 (son derece lipofilik; sadece su-yağ emülsiyonları için uygundur).
• Asit değeri — Maksimum 10 mg KOH/g (düşük, yüksek ester saflığını gösterir).
• Sabunlaşma değeri — 160-180 mg KOH/g (daha yüksek moleküler ağırlık nedeniyle gliserol bazlı esterlerden daha düşük).
• İyot değeri — Genellikle <2 (tamamen doymuş olan stearil alkolden).
• Hidroksil değeri — 50-80 mg KOH/g (tartarik asit üzerindeki iki serbest hidroksil grubundan).
• Tartarik asit içeriği — %20-25 (ağırlıkça).
• Stearil alkol içeriği — %70-75.
• Erime davranışı — Keskin erime noktası (belirli bir aralıkta eriyen gliseritlerin aksine); yavaşça yeniden kristalleşir.
• Yoğunluk — 70°C'de yaklaşık 0,95-0,98 g/cm³.
3. Üretim Süreci (paragraf şeklinde)
E483, tartarik asidin stearil alkol (oktadekanol) ile doğrudan esterleştirilmesiyle üretilir. Reaksiyon, 180-220°C'de vakum altında (suyu uzaklaştırmak için) 4-8 saat süreyle gerçekleştirilir. Reaksiyonu hızlandırmak için genellikle p-toluensülfonik asit veya kalay oktoat (%0,1-0,5) gibi bir katalizör kullanılır . Monoester yan ürününü en aza indirerek reaksiyonu diester oluşumuna doğru yönlendirmek için fazla miktarda stearil alkol (%5-10 molar fazlalık) eklenir. Reaksiyon istenen esterleştirme derecesine (tipik olarak >%95 diester) ulaştıktan sonra, karışım 100°C'ye soğutulur ve nötralize edilir (katalizörü uzaklaştırmak veya etkisiz hale getirmek için). Fazla stearil alkol, buhar damıtması veya vakum altında silme filmi buharlaştırması ile uzaklaştırılır. Ürün daha sonra pul haline getirilir veya toz haline getirilir. Kalite kontrol parametreleri arasında serbest tartarik asit (<%1), serbest stearil alkol (<%5), monoester içeriği (<%5) ve asit değeri (<10 mg KOH/g) bulunur. Ürün genellikle astarlı kağıt torbalarda veya plastik kaplarda paketlenir. Kuru ve serin koşullarda raf ömrü 12-24 aydır.
4. Başvurular (sınırlı, geçmişe ait ve güncel) (liste şeklinde)
• Ekmek hamuru şartlandırma — % 0,2 - %0,4 (un bazında) hamur stabilitesini ve gaz tutma özelliğini iyileştirir; ekmek hacmini %10-15 artırır (E472e veya E481 gibi modern emülgatörlerden daha az etkilidir).
• Kek karışımları — % 0,3 - %0,5 oranında kullanıldığında hamurun havalanmasını ve iç dokusunu iyileştirir; ince, homojen bir iç yapı sağlar (E475 ve E477 piyasaya sürülmeden önce kullanılmıştır).
• Margarin ve sürülebilir ürünler — % 0,1 - %0,3 oranında kullanıldığında su-yağ emülsiyonunu stabilize eder; kızartma sırasında sıçramayı azaltır; sürülebilirliği artırır.
• Çikolata ve şekerleme kaplamaları — % 0,1 - %0,2 oranında viskoziteyi azaltır (E476'ya benzer ancak daha az etkilidir); parlaklığı artırır.
• Meyve ve sebzeler için balmumu kaplamalar — yenilebilir balmumu formülasyonlarında % 0,5 - %2,0; parlaklık ve nem bariyeri sağlar; bazı yargı bölgelerinde turunçgiller ve elmalar için izin verilmektedir.
• Pişirme kapları için ayırıcı maddeler — yağ bazlı spreylerde % 0,5 - %1,0 oranında; yapışmaz özellik sağlar.
• İlaç ve kozmetik uygulamaları (gıda dışı) — Tabletlerde kayganlaştırıcı ve krem ve losyonlarda emülgatör olarak kullanılır.
5. Günümüzde Sınırlı Kullanımının Nedenleri (paragraf şeklinde)
AB'de onaylanmış olmasına rağmen, E483, çeşitli nedenlerden dolayı modern gıda ürünlerinde nadiren bulunur. Birincisi, performansı daha yeni emülgatörlere göre daha düşüktür. Ekmek hacmi artışı için E472e (DATEM), E483'ün %10-15'lik artışına kıyasla %30-40'lık bir iyileşme sağlar. Kek dokusu için E475 ve E477 daha ince bir iç yapı ve daha iyi hacim sağlar. İkincisi, E483'ün çok yüksek bir erime noktası (65-75°C) vardır, bu da hamurlara ve karışımlara katılmasını zorlaştırır - ayrı olarak eritilip yüksek sıcaklıkta eklenmesi gerekir, bu da üreticiler için elverişsizdir. Üçüncüsü, E483'ün suda çözünürlüğü zayıftır; sulu sistemlere eklendiğinde topaklanma eğilimindedir. Dördüncüsü, hammaddesi (stearil alkol), diğer emülgatörler için kullanılan yağ asitlerinden daha pahalıdır. Beşinci olarak, tüketicilerin katkı maddesi numaraları konusunda bilinçlenmesi, üreticilerin "temiz etiketli" alternatifleri veya daha tanıdık emülgatörleri (E471, lesitin) tercih etmesine yol açmıştır. Altıncı olarak, 1970'lerde yapılan bazı çalışmalar güvenlik endişelerini gündeme getirmiş (aşağıya bakınız), bu da daha sonraki çalışmalar olumsuz sonuçlansa bile itibarını zedelemiştir. Günümüzde E483, perakende gıdalarda değil, öncelikle özel endüstriyel uygulamalarda (mum kaplamalar, ayırıcı maddeler) kullanılmaktadır. Bazen ticari fırıncılık karışımlarında, tescilli emülgatör karışımlarının küçük bir bileşeni olarak bulunur.
6. Güvenlik ve düzenleyici durum (paragraf şeklinde)
JECFA, stearil tartratı 1974 yılında değerlendirmiş ve 0-30 mg/kg vücut ağırlığı arasında kabul edilebilir günlük alım miktarı (ADI) belirlemiştir. Değerlendirme, diyetin %1'inde olumsuz etki göstermeyen 90 günlük bir sıçan çalışması da dahil olmak üzere sınırlı toksikolojik verilere dayanıyordu. O dönemde uzun vadeli karsinojenite çalışmaları mevcut değildi. 1980 yılında yapılan bir çalışmada, yüksek dozların (%5 diyet) sıçanlarda böbrek hasarına neden olduğu bildirilmişti, ancak bu daha sonraki çalışmalarda doğrulanmadı. EFSA, E483'ü 2015 yılında yeniden değerlendirdi ve mevcut verilerin yeni bir ADI belirlemek için yetersiz olduğu sonucuna vardı. EFSA, yakın tarihli toksikolojik çalışmaların bulunmadığını ve stearil tartratın gıdalarda nadiren kullanıldığını (tahmini alım ihmal edilebilir düzeydedir) belirtti. AB maksimum seviyeleri: ekmek ve ince unlu mamullerde 10 g/kg, kek karışımlarında 5 g/kg, margarinde 5 g/kg (ancak gerçek kullanım bu seviyelerin çok altındadır). E483, ABD'de onaylanmamıştır ; 21 CFR'de doğrudan gıda katkı maddesi olarak listelenmemiştir ve GRAS (Genel Olarak Güvenli Kabul Edilen) statüsünde de değildir. Japonya, Kanada, Avustralya veya Yeni Zelanda'da da onaylanmamıştır. AB'de E483 onaylıdır ancak nadiren kullanılır; çok az ürünün (çoğunlukla bazı ticari fırın karışımları ve özel margarinler) içerik listesinde yer alır. Güvenlik açısından, bireyler E483 içeren gıdaları büyük miktarlarda tüketmemelidir, ancak tipik maruz kalma ihmal edilebilir düzeydedir. E483'e karşı herhangi bir alerjik reaksiyon bildirilmemiştir. Kullanımının azalması göz önüne alındığında, E483'ün gıda katkı maddesi düzenlemelerinin gelecekteki revizyonlarında AB onaylı listesinden çıkarılması muhtemeldir.
7. Tespit için analitik yöntemler (liste şeklinde)
• İnce tabaka kromatografisi (TLC) — Hareketli faz olarak hekzan:etil asetat (8:2) içeren silika jel plaka ; Rf değeri yaklaşık 0,5; sülfürik asit püskürtme ve yakma ile görselleştirme.
• Gaz kromatografisi (GC) — Hidroliz ve türevlendirme işleminden sonra (stearil alkol serbest alkol veya trimetilsilil türevi olarak; tartarik asit dimetil ester olarak).
• Yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) — Asetonitril:su gradyanlı ve kırılma indisi veya buharlaştırıcı ışık saçılımı dedektörlü ters fazlı C18 kolon .
• Kızılötesi spektroskopisi (FTIR) — Karakteristik pikler: 1735 cm⁻¹'de karbonil ester, 3400-3500 cm⁻¹'de OH (tartarik asit üzerindeki serbest hidroksiller), 2850-2950 cm⁻¹'de CH.
• Erime noktası belirleme — Keskin erime noktası (65-75°C), diğer emülgatörlerden ayırt edilmesine yardımcı olur.
• Hidroksil değeri — Asetilasyondan sonra yapılan titrasyon; serbest hidroksil gruplarının varlığını gösterir (molekül başına iki adet).
• Tartarik asit içeriği — Renk ölçüm yöntemi (metavanadat reaksiyonu) veya enzimatik yöntem (tartrat dehidrogenaz).
