عوامل شلاته کننده ترکیباتی هستند که با یون های آهن، مس یا فلزات سنگین پیوند ایجاد کرده و این یون ها را از دسترس خارج خواهند کرد. این عوامل در صنایع مختلفی مانند صنعت غذا و داروسازی مورد استفاده قرار می گیرد. البته لازم به ذکر است که افزودن عوامل شلاته کننده می تواند بر خصوصیات مواد غذایی از جمله توزیع اندازه ذرات، چگالی توده ای و پایداری حرارتی شیرخشک بدون چربی اثر بگذارد. علاوه بر این، استفاده از شلاته کننده های آهن برای درمان بیماری های انگلی هم کاربرد دارد.
شلاته چیست؟
وجود فلزات سنگین در آب و محصولات عموما می تواند سبب ایجاد مشکلات زیادی شود. از جمله ی این مشکلات می توان به خرابی زود هنگام محصول در اثر اکسیداسیون، ایجاد رسوب و خوردگی محصول، تغییر در بافت محصول، عدم کف کردن شوینده ها در اثر مواجهه شدن با آب و … شود. همین عوامل باعث شده است تا استفاده از کلاته کننده ها با نام های chelating agent و شلاته کننده و یا کیلیت کننده ضروری به بنظر آید.
برای کنترل یون های فلزی در سیستم های مبتنی در آب عوامل کیلیت بر پایه آمینو پلی کربوکسیلات استفاده می شود. این ترکیبات برای کنترل یون های سختی آب، صنعت نساجی و همچنین برای تمیز کردن سطوح، رسوب زدایی دیگ ها و جلوگیری از تشکیل رسوب بسیار موثر می باشند. شلاته کننده ها این مواد را با تشکیل کمپلکسی با فلزات سنگین تحت کنترل قرار می دهند و از ایجاد عوارض توسط این مواد در محصول نهایی جلوگیری می کنند.
انواع شلاته کننده ها
آمینو پلی کربوکسیلات های کلاسیک (NTA، EDTA و DTPA، و غیره) عملکرد فوق العاده ای از نظر هزینه، اثربخشی و سازگاری بالا با محصول را دارند، اما همیشه ممکن نیست تمام نیازهای مشتری در مورد ایمنی و محیطی، عملکرد، خواص و ملاحظات بهداشتی را برآورده کنند. امروزه در میان تولیدکنندگان، برخی از کلاته کننده های دیگر مانند نمک های فسفوناته، GLDA و MGDA طرفداران بسیاری پیدا کرده اند که در زیر آن ها را توضیح خواهیم داد:
ادتا: این مواد جزئه پرمصرف ترین عامل کیلیت کننده در انواع صنایع می باشد و بسیار قوی و مقرون به صرفه است.
GLDA : کلات سبز قوی است و به دلیل سازگاری بالا با محیط زیست به عنوان جایگزینی برای NTA، EDTA، فسفات ها و فسفونات ها به ویژه در صنایع شوینده به حساب می آیند.
MGDA: یک کیلیت قوی و ایمن است که در محیط زیست به آسانی قابل تجزیه است. از این ماده می توان به عنوان جایگزین برای NTA، EDTA، فسفات ها و فسفونات ها، به ویژه در شوینده ها با قابلیت تماس کوتاه استفاده کرد.
گلوکوهپتونات: این ماده یک کیلیت کننده زیست تخریب پذیر بر پایه کربوهیدرات ها می باشد. و همچنین این ماده به طور کلی ضعیف تر از آمینو پلی کربوکسیلات ها است. با این حال قادر است، کیلاسیون استثنایی برای هیدروکسید های آهن و سایر یون های فلزات واسطه در pH را بالا نشان دهد. این ماده مانند GLDA، از بزرگترین بخش مولکول در یک منبع طبیعی پایدار، سرچشمه می گیرد.
EDG : یک عامل کیلیت‌کننده می باشد که به راحتی زیست تخریب‌پذیر است، و همچنین این ماده زمانی مؤثر است که بخواهید از یک عامل کلات‌کننده نسبتاً ضعیفی استفاده کنید.
DTPA : این مواد بسیار قوی می باشد و توصیه می کنیم زمانی که یک عامل کیلیت قوی استثنایی مورد نیاز است، مانند هنگام سفید کردن پالپ با پراکسید از این شلاته کننده استفاده شود. زیرا این ماده در شرایط اکسیداسیون پایدار و موثر باقی خواهد ماند. همچنین از این ماده برای رسوب زدایی در میدان های نفتی استفاده می شود.
HEDTA: این ماده یک عامل کیلیت با کارایی شبیه به EDTA است. با این وجود خطرات آن کمتر گزارش شده است .این ماده برای تثبیت یون های آهن در pH بالا بسیار مناسب است و حلالیت بالایی در pH های پایین دارد.
جایگزین ادتا:
با اینکه ادتا در بازار شناخته شده ترین کیلیت موجود است اما به دلیل اثرات مخرب این ماده بر محیط زیست برخی از تولید کنندگان در پی یافتن جایگزینی مناسب برای این ماده هستند. از جمله شناخته شده ترین جایگزین های این ماده می توان موارد زیر را نام برد:
- MGDA
- HEDTA
- نمک های فسفوناته
- و…
کاربرد کیلیت کننده ها
عوامل کیلیت، ابزار مهمی برای کنترل واکنش پذیری یون های فلزی می باشند و برای کاهش اثر مضر کاتالیزورهای فلزی در سفید کننده خمیر کاغذ برای تولید کاغذ و در پاک کننده های پراکسید استفاده می شوند. کاربرد های دیگر شامل تثبیت محصولات غذایی و بهبود فرمول های مراقبت شخصی و همچنین فرمولاسیون های دارویی است. عوامل کیلات نیز به طور گسترده برای افزایش خواص شیمیایی و فیزیکی یون های فلزی، تامین عناصر ضروری برای گیاهان در حال رشد و تامین آهن برای اسکراب گاز H2S استفاده می شود. در ادامه مقاله کاربرد کیلیت ها در پزشکی و صنایع غذایی را شرح خواهیم داد:
کیلیت کننده ها در پزشکی:
وقتی فلزاتی مانند جیوه، سرب، آهن و آرسنیک در بدن انباشته شوند، می توانند سمی را تولید کنند. کیلات تراپی درمانی است که از دارو برای حذف این فلزات نام برده شده استفاده می کند تا شما را بیمار نکنند. برخی از ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی جایگزین نیز از کیلات تراپی برای درمان بیماری های قلبی، اوتیسم و بیماری آلزایمر استفاده می کنند. اما شواهد بسیار زیادی موجود نمی باشد که برای آن شرایط کار کند. در واقع، درمان کیلات تراپی اگر به روش اشتباه استفاده شود می تواند باعث عوارض جانبی جدی از جمله مرگ، شود.
کیلیت کننده ها در صنایع غذایی:
عوامل کیلیت کننده افزودنی های غذایی هستند که از اکسیداسیون جلوگیری می کنند و باعث افزایش ماندگاری محصولات پخته شده می شوند. این عوامل فلزات را جدا کرده و از تغییر رنگ یا طعم آنها جلوگیری می کنند. عوامل کیلیت از نظر شیمیایی، ترکیبات آلی با مرکز حلقه مانند هستند که حداقل دو پیوند با یون معدنی ایجاد می کنند تا ساختارهای پیچیده ای را ایجاد شود که به آنها کلات می گویند.
نمونه هایی از شلاته کننده ها در صنایع غذایی
- اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA)
- پلی فسفات ها مانند سدیم تری پلی فسفات
- اسید های آلی مانند تارتاریک یا سیتریک
فلزاتی مانند روی، آهن، کلسیم، مس و بسیاری از فلزات سنگین دیگر با اجزای موجود در محصولات غذایی می توانند برهم کنش داشته باشند یا به عنوان کوفاکتور برای فعالیت آنزیمی عمل کنند. عوامل کیلیت می توانند با اتصال فلزات، این فعالیت ها را به تأخیر بیندازند و در نتیجه بافت محصولات غذایی و خواص عملکردی را حفظ کنند. برخی از عوامل کیلیت در صنایع غذایی نیز می توانند به عنوان آنتی اکسیدان موثر عمل کنند. و همچنین ادتا شناخته شده ترین کیلیت کننده در صنایع مختلف به حساب می آید.
جمع بندی
ما در این مقاله قصد داشتیم که شما را با شلاته کننده، انواع شلاته ها و کاربرد آن ها آشنا کنیم و دانستیم که سدیم تری پلی فسفات در صنایع غذایی شلاته کاربرد دارد. امیدواریم که مطالب ارائه شده مورد توجه شما قرار گرفته باشد؛ سپاس از همراهی تان.