بنزوات سدیم یک ترکیب شیمیایی با فرمول شیمیایی NaC۶H۵CO۲ است که به عنوان نگهدارنده مواد غذایی استفاده می‌شود. این ماده به طور معمول در محصولات غذایی مانند نوشیدنی‌های گازدار، مرباها، مارمالادها، شربت‌ها، و سس‌ها یافت می‌شود. بنزوات سدیم به ویژه برای جلوگیری از رشد باکتری‌ها، کپک‌ها، و مخمرها مؤثر است و از فساد مواد غذایی جلوگیری می‌کند.

C7H5NaO2

فهرست مطالب

بنزوات سدیم (Sodium benzoate) که به نام بنزوات سودا نیز شناخته می شود، نمک سدیم بنزوئیک اسید است.

تولید بنزوات سدیم

بنزوات سدیم به طور معمول از واکنش بین اسید بنزوئیک و هیدروکسید سدیم تولید می‌شود. این فرآیند شامل مراحل زیر است:

بنزوات سدیم
  • تهیه مواد اولیه :اسید بنزوئیک که یک اسید آلی ضعیف که به طور طبیعی در برخی میوه‌ها یافت می‌شود یا می‌تواند به صورت صنعتی تولید شود. و هیدروکسید سدیم (NaOH) که یک باز قوی که معمولاً به عنوان سود سوزآور شناخته می‌شود.
  • واکنش شیمیایی: اسید بنزوئیک و هیدروکسید سدیم در محیط آبی با هم واکنش می‌دهند تا بنزوات سدیم و آب تولید شود.
  • خالص‌سازی: محلول حاصل فیلتر می‌شود تا ناخالصی‌ها و ذرات جامد حذف شوند. سپس محلول شفاف بنزوات سدیم تبخیر می‌شود تا بلورهای بنزوات سدیم به دست آید.
  • خشک کردن: بلورهای بنزوات سدیم خشک می‌شوند تا محصول نهایی به دست آید.
  • بسته‌بندی: بنزوات سدیم خشک شده در بسته‌های مناسب برای فروش و استفاده در صنایع مختلف بسته‌بندی می‌شود.
  • کنترل کیفیت: در طول تولید بنزوات سدیم، کیفیت محصول نهایی با انجام آزمایش‌های مختلف کنترل می‌شود تا اطمینان حاصل شود که محصول با استانداردهای صنعتی و بهداشتی مطابقت دارد. این آزمایش‌ها ممکن است شامل تعیین خلوص، بررسی وجود ناخالصی‌ها، و اندازه‌گیری میزان آب باشد.

خواص بنزوات سدیم

بنزوات سدیم دارای خواص متعددی است که آن را به یک ماده نگهدارنده مؤثر و پراستفاده در صنایع مختلف تبدیل می‌کند. در زیر جدولی از خواص فیزیکی و شیمیایی بنزوات سدیم ارائه شده است:

ساختارفرمول ساختاری سدیم بنزوات
نام دیگرE211
Cas no532-32-1
E NumberE211
فرمول شیمیاییC7H5NaO2
جرم مولکولی144 گرم
مشخصات ظاهریکریستال یا پودرهای سفید تا بی رنگ و بی بو
دانسیته1.497 g/cm3
نقطه ذوب410ºC
حلالیتمحلول در آمونیاک مایع
pH2.5-4

این جدول خلاصه‌ای از مهمترین خواص بنزوات سدیم را ارائه می‌دهد. این ماده به دلیل خواص نگهدارنده‌اش در صنایع غذایی، دارویی، و آرایشی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بنزوات سدیم می‌تواند با برخی فلزات مانند آهن، مس، و روی تشکیل کمپلکس‌های پایدار دهد. این کمپلکس‌ها ممکن است خصوصیات شیمیایی و فیزیکی بنزوات را تغییر دهند. مثلاً، بنزوات آهن (III) و بنزوات مس (II) از این نوع کمپلکس‌ها هستند.

همچنین بنزوات سدیم می‌تواند به عنوان یک بازدارنده خوردگی برای فلزات مورد استفاده قرار گیرد. این ماده می‌تواند با تشکیل یک لایه محافظ روی سطح فلز، از اکسیداسیون و خوردگی آن جلوگیری کند.مثلاً، در سیستم‌های آبی و محلول‌های خنک‌کننده صنعتی از بنزوات سدیم برای جلوگیری از خوردگی فلزات استفاده می‌شود.

منابع طبیعی بنزوات سدیم

بنزوات سدیم به طور طبیعی در منابع مختلفی یافت می‌شود، اما عمدتاً به صورت مصنوعی تولید و استفاده می‌شود. با این حال، اسید بنزوئیک که پایه‌ای برای تولید بنزوات سدیم است، به طور طبیعی در برخی مواد غذایی و گیاهان میوه ها و سبزیجات می توانند منابع غنی باشند، به ویژه انواع توت ها مانند زغال اخته. منابع دیگر عبارتند از غذاهای دریایی، مانند میگو، و محصولات لبنییافت می‌شود.

بنزوات سدیم دریایی

بنزوات سدیم به طور مستقیم در طبیعت یافت نمی‌شود، اما در محیط‌هایی که اسید بنزوئیک با منابع سدیم واکنش می‌دهد، ممکن است به طور طبیعی تشکیل شود. این فرآیندها به ندرت اتفاق می‌افتند و معمولاً در مقیاس‌های بسیار کوچک هستند.

کاربردهای بنزوات سدیم

بنزوات سدیم به دلیل خواص ضد میکروبی و نگهدارنده‌اش در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. در زیر به برخی از این کاربردها اشاره می‌شود:

کاربردهای غذایی

  1. نوشیدنی‌های گازدار: به عنوان نگهدارنده برای جلوگیری از رشد باکتری‌ها، کپک‌ها و مخمرها استفاده می‌شود.

  2. مرباها و ژله‌ها: افزایش عمر مفید محصولات و جلوگیری از فساد.

  3. سس‌ها و چاشنی‌ها: حفظ تازگی و جلوگیری از رشد میکروبی.

  4. محصولات کنسروی: حفظ کیفیت و جلوگیری از فساد میکروبی در کنسروهای میوه و سبزیجات.

کاربردهای دارویی

  1. داروهای مایع: به عنوان نگهدارنده در شربت‌ها، محلول‌های خوراکی و داروهای مایع دیگر استفاده می‌شود.

  2. قرص‌ها و کپسول‌ها: افزایش عمر مفید داروها و جلوگیری از تخریب میکروبی.

کاربردهای آرایشی و بهداشتی

  1. کرم‌ها و لوسیون‌ها: جلوگیری از رشد باکتری‌ها و کپک‌ها در محصولات پوستی.

  2. محصولات مراقبت از مو: استفاده به عنوان نگهدارنده در شامپوها و نرم‌کننده‌ها.

  3. محصولات مراقبت شخصی: در خمیر دندان، دهان‌شویه و محصولات مشابه برای حفظ تازگی و جلوگیری از رشد میکروبی.

کاربردهای صنعتی

  1. محصولات شوینده: به عنوان نگهدارنده در محصولات شوینده برای جلوگیری از فساد و حفظ پایداری.

  2. رنگ‌ها و رزین‌ها: جلوگیری از رشد میکروبی در رنگ‌ها و رزین‌های آبی.

کاربردهای دیگر

  • نگهدارنده در صنایع بسته‌بندی: جلوگیری از رشد میکروبی در مواد بسته‌بندی مواد غذایی و دارویی.
  • نگهدارنده در محصولات دامی: استفاده در خوراک دام و طیور برای جلوگیری از فساد میکروبی.

خلاصه

بنزوات سدیم به عنوان یک نگهدارنده مؤثر و چندکاره در صنایع غذایی، دارویی، آرایشی و بهداشتی، و حتی صنعتی استفاده می‌شود. این ماده با جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌ها، عمر مفید محصولات را افزایش داده و از فساد آنها جلوگیری می‌کند. با این حال، مصرف آن باید با دقت و در محدوده‌های مجاز صورت گیرد تا از عوارض جانبی احتمالی جلوگیری شود.

نحوه عملکرد بنزوات سدیم

بنزوات سدیم به عنوان یک نگهدارنده مؤثر عمل می‌کند که از رشد میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری‌ها، کپک‌ها و مخمرها جلوگیری می‌کند. نحوه عملکرد این ماده به شرح زیر است:

  1. اثر بر دیواره سلولی: اسید بنزوئیک می‌تواند به دیواره سلولی میکروارگانیسم‌ها نفوذ کند و پایداری آن را مختل کند. این اختلال باعث کاهش نفوذپذیری دیواره سلولی و جلوگیری از تبادل مواد ضروری برای رشد می‌شود.

  2. اثر بر سیستم آنزیمی: اسید بنزوئیک می‌تواند فعالیت آنزیم‌های حیاتی را مختل کند. با مهار آنزیم‌های دخیل در متابولیسم سلولی، فرآیندهای متابولیکی میکروارگانیسم‌ها مختل شده و رشد آنها متوقف می‌شود.

  3. تأثیر بر pH داخلی سلول: ورود اسید بنزوئیک به داخل سلول میکروارگانیسم می‌تواند pH داخلی سلول را کاهش دهد. این تغییر در pH می‌تواند فعالیت آنزیم‌ها و سایر پروتئین‌های سلولی را مختل کرده و در نهایت منجر به مرگ سلول شود.

افزایش رفتارهای بیش فعالی و بنزوات سدیم

تحقیقاتی انجام شده‌است که نشان می‌دهند مصرف برخی رنگ‌های مصنوعی در ترکیب با بنزوات سدیم ممکن است با افزایش رفتارهای بیش فعالی و سایر علائم اختلال نقص توجه و بیش فعالی (ADHD) در کودکان مرتبط باشد.

یکی از مطالعات مهم در این زمینه، تحقیقاتی است که در سال 2007 توسط آژانس استانداردهای غذایی بریتانیا (FSA) انجام شده و نتایج آن به طور گسترده مورد بحث قرار گرفته است.در این مطالعه، ترکیب رنگ‌های مصنوعی و بنزوات سدیم بر رفتار کودکان بررسی شد. نتایج نشان داد که:

  1. افزایش رفتارهای بیش فعالی: مصرف مخلوط‌های خاصی از رنگ‌های مصنوعی به همراه بنزوات سدیم ممکن است با افزایش رفتارهای بیش فعالی در برخی کودکان مرتبط باشد.
  2. عدم قطعیت درباره بنزوات سدیم: نتایج درباره تاثیر مستقیم بنزوات سدیم متناقض بود و به وضوح مشخص نبود که آیا این ماده به تنهایی می‌تواند باعث افزایش رفتارهای بیش فعالی شود یا خیر.
  3. توصیه به مطالعه بیشتر: به دلیل این نتایج متناقض، FSA توصیه کرد که تحقیقات بیشتری در این زمینه انجام شود تا ارتباط دقیق‌تر بین بنزوات سدیم و رفتارهای بیش فعالی مشخص شود.

جیم استیونسون، نویسنده این گزارش از دانشگاه ساوتهمپتون، اظهار داشت:

  • رابطه مخلوط رنگ‌ها و بنزوات سدیم با بیش فعالی: مصرف برخی مخلوط‌های رنگ‌های مصنوعی و بنزوات سدیم با افزایش رفتارهای بیش فعالی در کودکان مرتبط است.
  • عوامل متعدد: علاوه بر این ترکیبات، عوامل دیگری نیز ممکن است در بروز رفتارهای بیش فعالی نقش داشته باشند.
  • اجتناب از ترکیبات خاص: با این حال، اجتناب از مصرف این ترکیبات می‌تواند یکی از راه‌های کاهش این رفتارها باشد.

در نهایت، گرچه ارتباط دقیق بین بنزوات سدیم و رفتارهای بیش فعالی هنوز به طور کامل مشخص نشده است، اما کاهش مصرف ترکیبات مشکوک می‌تواند گامی مؤثر در جهت بهبود رفتارهای کودکان باشد.