חומצה לקטית

מבוא

חומצה לקטית היא אחת החומצות הנפוצות ביותר בטבע. זוהי חומצה אורגנית טבעית וחלשה בעלת טעם חלבי. היא חסרת ריח, וטעמה העדין אינו משפיע על טעמים אחרים או מסווה אותם — למעשה, הוא משפר ומדגיש אותם. זוהי חומצה הנוכחת באופן טבעי במחמצת וכן במזונות ומשקאות רבים, כגון חמוצים, בירה, חובצה וגבינות שונות.

מאפיינים עיקריים

• נוסחה כימית: CH₃CH(OH)CO₂H
• מסה מולקולרית: 90.08
• שם לפי IUPAC: חומצה 2-הידרוקסיפרופיונית
• נוזל צמיג וחסר צבע או אבקה לבנה-צהבהבה
• זמינה בדרך כלל כתמיסה בריכוז של 50%-90% או כאבקה (המכילה חומצה לקטית וסידן לקטט)
• מסיסה במים

מקור והיסטוריה

כשמערבבים קמח חיטה עם מים, האנזימים שבקמח מפרקים את הבצק לעמילנים שבהם משתמשים השמרים וחיידקי החומצה הלקטית, הנמצאים בבצק באופן טבעי, כדי ליצור בועות גז ולהתפיח את הבצק. העדויות המוקדמות ביותר לשימוש במחמצת להכנת לחם נמצאו במצרים ומתוארכות לשנת 4000 לפנה"ס.

המדע שמאחורי לחמי מחמצות התגלה רק באמצע המאה ה-19 על ידי לואי פסטר. השמרים שגורמים ללחם לתפוח הם מהזן Saccharomyces cerevisiae, והחמיצות נובעת מחיידקי לקטובצילי שונים המייצרים חומצה לקטית וחומצה אצטית.

תפקוד

חומצה לקטית משמשת למטרות הבאות:

• הורדת ערך ה-pH (הגברת החומציות)
• שיפור הטעם
• הארכת חיי המדף על ידי מניעת עובש
• מצע לייצור משפרי האפייה קלציום וסודיום סטארויל לקטילט
• שיפור הזמינות הביולוגית של מינרלים

ערך תזונתי

התססה לקטית יכולה לתרום לערכם התזונתי של מזונות על ידי העלאת כמות הברזל. דוגמאות לכך כוללות:

• חומצה לקטית מפחיתה את תכולת הפיטאט, המעכב את ספיגת הברזל והאבץ בגוף
• ירקות מוחמצים בהתססה לקטית יכולים לשפר את ספיגת הברזל בגוף

ייצור מסחרי

חומצה לקטית מיוצרת על ידי סינתזה כימית או התססה. תהליכי התססה מסחריים משתמשים בחיידקי חומצה לקטית הומופרמנטטיביים, המייצרים אך ורק חומצה לקטית, ולא בחיידקים הטרופרמנטטיביים, המייצרים תערובת של חומצה לקטית, אתנול ופחמן דו-חמצני. התסיסה מתרחשת במכלים גדולים או בכורים ביולוגיים (ביוריאקטורים). סוגי ההתססה השונים הם תסיסת אצווה (batch), תסיסה במנות או תסיסה בזרימה רציפה.

שימוש באפייה

השימוש בחומצה לקטית להתססה של בצקי מחמצת הוא תהליך נפוץ המניב לחמים בעלי מרקם איכותי, תכונות חושיות טובות וחיי מדף ארוכים. החומצה הלקטית מיוצרת באופן טבעי במהלך התסיסה.

במחקרים שבהם הוסיפו חומצה לקטית לבצקי לחם בשיעור של 0.4%, נרשמו התוצאות הבאות:

• נפח גבוה יותר במוצר הסופי
• ירידה בתכולת הלחות
• ערך pH נמוך יותר
• מרקם רך יותר
• פעילות שמרים מוגברת
• ירידה ביכולת כליאת בועות הגז

תקנות FDA

בארצות הברית, חומצה לקטית מוכרת על ידי ה-FDA כתוסף מזון בטוח לשימוש (GRAS) בכפוף תנאי ייצור נאותים (GMP). השימוש בה כפוף למגבלות הבאות:

• מותר להשתמש בה כחומר אנטי-מיקרוביאלי, חומר לבקרת חומציות, משפר טעם, חומר ממרץ, חומר ממס או חומר כבישה או החמצה
• אסורה לשימוש במזון לתינוקות
• עליה לעמוד במפרט המופיע בקודקס הכימיקלים למזון (FCC), מהדורה שלישית

References

1. FAO. Compendium of Food Additive Specifications,Volume 2. 1990, Rome, pp. 825.
2. Wagner, S."From Starter to Finish: Producing Sourdough Breads to Illustrate the Use of Industrial Microorganism",The American Biology Teacher. 67:2. Feb 2005, pp 96.
3. Wee,YJ, Kim JN, Ryu, HW. Biotechnological Production of Lactic Acid, Food Technol. Biotechnol. 44(2). 2006, pp. 163-172.
4. Scheers, N, Rossander-Hulthen, L, Torsdottir, I, Sanberg, AS. "Increased iron bioavailability from lactic-fermented vegetables is likely an effect of promoting the formation of ferric iron (Fe(3+))" European journal of nutrition.55:1.2015, pp.373-82.
5. Su,X, Wu, F, Zhang, Y, Chen F, Jin Z, Xu, X. "Effect of Organic Acids of Bread Quality Improvement", Food Chemistry. 278, 2019, pp. 267-275.