top of page

VELKORİN (DMDC) (Dimetil Dikarbonat)

Güncelleme tarihi: 29 Tem 2022

İçecek sanayisinde Velcorin olarak bilinen koruyucu madde hakkında gerekli bilgilere buradan ulaşabilirsiniz.

202108_Velcorin (DMDC)
.pdf
Download PDF • 1.14MB

Velcorin nedir? Kullanımı yasal mıdır? Canlı sağlığı üzerine etkileri nelerdir?



Ersin YILDIZ / 08-2021 - rev0 www.beverageandwater.org ersin.yildiz@outlook.com



A. VELCORİN nedir?


İçecek endüstrisinde kullanılan koruyucu maddelerden biri olan Dimetil dikarbonat (DMDC), sektörde genellikle Velcorin olarak bilinir. DMDC çok reaktif bir maddedir ve mikroorganizmaları inaktive etmek için kullanılır. (1)


DMDC, sulu çözeltide hızla (20°C'de 15 ila 20 dakika arasında yarı ömür) ve tamamen karbondioksit ve metanole ayrışır, bundan sonra hiçbir antimikrobiyal etkisi kalmaz. Tüketime hazır işlenmiş içecekte hiçbir DMDC kalıntısı kalmadığından, tüketicilerin maddeye bu şekilde maruz kalması söz konusu değildir. (1)

Velcorin’in canlı sağlığına etkisi üzerindeki araştırmaların; parçalanma ürünleri [dimetil karbonat (DMC), metil etil karbonat (MEC) ve metil karbamat (MC)] ve Velcorin’in diğer katkı maddeleri ile olası etkileşimleri üzerinde yoğunlaştığını söyleyebiliriz.

İçeceklere eklendikten sonra, kimyasalın etkinliği temelde aşağıdaki reaksiyonlarla sağlanır (3):

DMDC + su → metanol + karbondioksit

DMDC + etanol → etil metil karbonat

DMDC + amonyak → metil karbamat

DMDC + amino asit → türetilmiş karboksimetil


AB Gıda Bilimsel Komitesi , FDA ve JECFA içeceklerde kullanımını onaylamıştır.

FDA, etkinliği için 500 cfu/ml sınırını ve maksimum kullanım limiti olarak da 200 mg/L seviyesini belirlemiştir. de ve sadece set izin verilmektedir.

DMDC (Velcorin); “Türk Gıda Kodeksi Renklendiriciler ve Tatlandırıcılar Dışındaki Gıda Katkı Maddeleri Tebliği – Ek-3, Bölüm-C”de; Alkolsüz içecekler, Alkolsüz şarap ve Sıvı çay konsantresi’nde kullanımına onay verilen koruyucu maddeler arasında yer almaktadır ve “250mg/L (katılan bu miktar için kalıntı tespit edilmemelidir)” olarak limitlendirilmiştir.


Velcorin’in eş anlamları (2):

· DMDC (dimetil dikarbonat)

· dikarbonik asit dimetilester

· dimetil dikarbonat

· dimetil pirokarbonat

· pirokarbonik asit dimetilester


Uygulama alanları (2) :

· İçeceklerde mikrobiyal kontrol maddesi

· Meyve sularında mikrobiyal kontrol maddesi

· Buzlu çaylarda mikrobiyal kontrol ajanı

· Spor içeceklerde mikrobiyal kontrol ajanı

· Sebze sularında mikrobiyal kontrol maddesi

· Şarapta mikrobiyal kontrol maddesi


Gazlı alkolsüz içeceklerin muhafazasında 1960-1970 yılları arasında pirokarbonikasit-dietilester yaygın olarak kullanılmıştır. Bu koruyucu madde ortamın CO2 basıncı, pH ve sıcaklığına bağlı olarak kısa sürede etil alkol ve karbon dioksit’e parçalanır. İlave edildiği ortamda mikroorganizmaların ölümünü hızla sağlarken kendisinin de kısa sürede parçalanması bir üstünlük kabul edilmiştir. 1970 yılından sonra yapılan araştırmalarda, bu maddenin ilave edildiği gıdalarda ortamda amonyum tuzları bulunması halinde kanserojen bileşikler olan etilüretan ve metilkarbamat da oluşturduğu saptanmıştır. Bunun üzerine bu maddenin kullanımı yasaklanmıştır. Bugün bazı ülkelerde pirokarbonikasit dietilestere benzer etki ve özellik gösteren dimetil dikarbonat (Velcorin); gazlı alkolsüz içeceklerin muhafazasında kullanılmaktadır (E 242). DMDC içeceklere dolumdan sonra kapak kapatılmadan hemen önce ilave edilir ve kısa bir süre sonra metanol ve karbon diokside parçalanır. Bu sırada oluşan metilüretan kanserojen etkili değildir.(4)

DMDC kimyasal olarak üretilmektedir.



B. VELCORİN (DMDC)’in Parçalanma Süreci


DMDC (Velcorin), su ile birleştiğinde hızla parçalanma sürecine girer ve suyun/içeceğin sıcaklığına bağlı olarak belirli bir düre sonunda tamamen parçalanarak yok olur ancak geride çok düşük miktarlarda da olsa parçalanma ürünleri kalır.

Ürün pH’sının; Velcorin’in parçalanma süreci üzerinde önemli bir etkisi olmadığı bildirilmiştir.

İçeceğin sıcaklığına bağlı olarak Velcorin’in parçalanma ve yarılanma süreleri aşağıdaki gibidir;





















B.1. Alkollü İçeceklerde Velcorin (DMDC)’nin Bozunması


Alkol varlığında DMDC'nin hidroliz hızı sıcaklığa bağlıdır.

Stafford ve Ough (1976) ve Ough ve Langbehn (1976), DMDC'nin alkol içeren şarap ve model çözeltilerde; metanol, metil etil karbamat (MEC) ve metil karbamat (MC) oluşumu üzerindeki etkisini inceledi. MEC oluşumu, çözeltideki veya şaraptaki DMDC miktarı ile doğru orantılıydı. pH 3 ile pH 4 arasında kalmak suretiyle pH'da bir artış, MEC oluşumunda bir azalma ile sonuçlanmıştır.(1)

JECFA'ya (1991b) göre, 'Metil etil karbonat (MEC), minimum içeriği %1 (h/h) etanol olan içeceklere DMDC eklendiğinde oluşur. Ek olarak, etanol içeren bir içeceğe eklenen DMDC, MEC verecek şekilde mevcut etanolün hacimce her yüzdesi ile reaksiyona girer. Böylece, %11 (h/h) etanol içeren bir litre içeceğe 250 mg DMDC eklenirse, yaklaşık 1.5 mg MEC oluşacaktır. (1)

Metil karbamat (MC) ile ilgili olarak ise, Ough ve Langbehn (1976), 100 mg/L düzeyinde DMDC ilavesiyle şarapta oluşan MC miktarlarının, beyaz şaraplarda saptanamayandan 2,7 µg/L'ye, kırmızı şaraplarda 7,4 µg/L'ye kadar olduğunu tespit etmiştir.

Araştırmacılar, şarapta DMDC'nin baskın parçalanma ürünlerinin karbondioksit ve metanol olduğu sonucuna varmışlardır.

100 mg/L DMDC'nin tam bozunmasıyla teorik metanol verimi 47.8 mg/L'dir.


B.2. Meyve Suları İçeren İçeceklerde Velcorin (DMDC)’nin Bozunması

DMDC (250 mg/L'de); portakal suyu, elma suyu, vişne suyu içeceği ve kuş üzümü nektarına üç farklı konsantrasyonda [seyreltilmemiş veya seyreltilmiş 4:1 (%80) veya 1:1 (%50) eklendiğinde) ) + su ile], ilave edildiğibde, oda sıcaklığında 6 saat sonra, DMDC artık LOD'den (0.05 mg/L) daha yüksek bir konsantrasyonda tespit edilmemiştir (Labor-Haase-Aschoff, 1998b).(1)

SCF (Scientific Committee on Food)'ye (1997) göre, içeceklerde DMDC, izin verilen maksimum 250 mg DMDC/L seviyesinde kullanılırsa, metanol içeriği 120mg/L civarında olacaktır; Metil karbamat (MC), 0,025 mg/L'den az miktarlarda, Dimetil karbamat (DMC) ise 0,5 mg/L'den az miktarlarda ve toplam karbometoksi türevleri 1,7–5 mg/L düzeyinde oluşur. (1)


B.3. Velcorin (DMDC)’nin Gıda Katkı Maddeleri ve Aromalar ile Reaksiyonu

Bu konudaki bilgiler oldukça sınırlıdır ancak DMDC'nin reaktivitesi göz önüne alındığında, organik moleküllerde (aminler, alkoller ve şekerler) farklı nükleofilik gruplara sahip reaksiyon ürünlerinin oluşumu beklenebilir. (1)

ANS (Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food), DMDC ve Aspartam’ın suda birlikte çözündüğünü, aspartamın bir metoksikarbonil türevinin oluştuğunu bildirdi (Exner, 1993). (1)

Schmidt (2000) yaptığı çalışmada; herhangi bir bozulmamış metoksikarbonil-aspartamın gastrointestinal kanaldan emilmesi durumunda, karaciğer tarafından hızla metabolize edileceğini gösterdi. (1)




C. VELCORİN (DMDC)’in Kullanımına Dair Regulasyonlar


Max 500 cfu/ml yoğunluktaki mikrobiyal içerik üzerinde etikili olduğu belirlenmiştir. Dozaj miktarı, içeceğin türüne (gaz, meyve, vb içerik) ve beklenen mikrobiyal yüküne göre; 10 – 20 ml/100L (veya 125 – 250 mg/L) arasında değişir.


AB Gıda Bilimsel Komitesi , FDA ve JECFA tarafından belirli içeceklerde kullanımını onaylamıştır.

FDA, etkinliği için 500 cfu/ml sınırını ve maksimum kullanım limiti olarak da 200 mg/L seviyesini belirlemiştir.

DMDC (Velcorin); “Türk Gıda Kodeksi Renklendiriciler ve Tatlandırıcılar Dışındaki Gıda Katkı Maddeleri Tebliği – Ek-3, Bölüm-C”de; Alkolsüz içecekler, Alkolsüz şarap ve Sıvı çay konsantresi’nde kullanımına onay verilen koruyucu maddeler arasında yer almaktadır ve “250mg/L (katılan bu miktar için kalıntı tespit edilmemelidir)” olarak limitlendirilmiştir.


Aşağıdaki tabloda Velcorin (DMDC)'nin (E 242) kullanılabileceği gıdalar ve 1333/2008 Sayılı (EC) Tüzüğün Ek II'si tarafından belirlenen ilgili MPL'ler (MLP: maximum permitted levels : izin verilen maksimum seviyeler) özetlenmiştir ;

Bununla birlikte; üretici firmaların beyanına göre HELAL ve KOŞER sertifikasyonları için de uygundur.




D. TOKSİSİTE


Velcorin’li içecekler 8 saatten önce içilemez. Duyusal kontroller, kalite kontrol vb amaçlarla da tadım kesinlikle yapılamaz. Güvenli süre 8 saat olarak belirtilmektedir.

Solunması zehirlidir. Bu nedenle sadece iyi havalandırmalı ortamlarda kullanılabilir. 0,04 ppm’in üstünde, çok kısa süreli de olsa solumada zehirli etki yapar.

Dumanı veya direkt teması; cilt, göz ve solunum yolunu tahriş eder. Asit yanıklara yol açar.

Velcorin, sadece eğitimli personel tarafından uygulanmalıdır.


JECFA, farelerde 753 mg/kg canlı ağırlık (dişi) ve 907 mg/kg canlı ağırlık (erkek) oral medyan öldürücü doz (LD50) değerleri ile DMDC'nin orta derecede akut toksisitesini tanımlamıştır. Sıçanlar için LD50 değerleri 335 mg/kg canlı ağırlık (dişi) ve 497 mg/kg canlı ağırlık (erkek) idi (JECFA, 1991b)(1)

JECFA, dişi farelerde ve sıçanlarda;

DMC (Dimetil karbamat) için yaklaşık 10.000 mg/kg canlı ağırlıkta oral LD50 değeri bildirilmiştir (JECFA, 1991b). (1)

MEC (Metil etil karbamat) için 15.000 mg/kg canlı ağırlıktan daha yüksek oral LD50 değerleri bildirmiştir (JECFA, 1991b). (1)

MC (Metil karbamat); LD50 > 2000 mg/kg vücut ağırlığı ile düşük akut toksisiteye sahiptir. (1)