Описание
Дифосфаты (пищевая добавка E450) — это соли дифосфорной (пирофосфорной) кислоты, которая образуется при соединении двух молекул ортофосфорной кислоты с отщеплением воды. В спецификации ЕС под кодом E450 объединена целая группа веществ: динатрийдифосфат E450(i), тринатрийдифосфат E450(ii), тетранатрийдифосфат E450(iii), тетракалийдифосфат E450(v), дикальцийдифосфат E450(vi), кальция дигидрогендифосфат E450(vii) и магния дигидрогендифосфат E450(ix).[1] Устаревшее название этого класса солей — «пирофосфаты» — использовал ещё национальный перечень пищевых добавок 1999 года (Постановление Кабинета министров Украины № 12), хотя современный перевод регламента ЕС называет их дифосфатами.[2]
По химической природе эти соли — близкие родственники фосфатов E339–E341: та же ортофосфорная кислота, только две её молекулы соединены одним кислородным мостиком вместо отдельных ионов. Внешний вид и растворимость различаются от соли к соли. Натриевые соли — белые порошки или гранулы, растворимые в воде; кальциевые и магниевые растворяются хуже, а дикальцийдифосфат практически не растворяется в воде, только в кислотах. Кислотность 1%-ного раствора охватывает весь диапазон: от pH 3,7–5,0 у динатрийдифосфата до pH 10,0–10,8 у тетракалийдифосфата — то есть одни соли кислые, другие сильно щелочные. По спецификации фторид допускается до 10–50 мг/кг в зависимости от соли, а мышьяк, кадмий, свинец и ртуть — обычно до 1 мг/кг каждый; для натриевых солей отдельно ограничен алюминий — не более 200 мг/кг.[1]
Дифосфаты получают нейтрализацией фосфорной кислоты щёлочью — каустической содой, едким калием или гидроксидом кальция/магния — в строго рассчитанной пропорции, которая определяет, какая именно соль получится. Полученный раствор высушивают при высокой температуре (свыше 200 °C для натриевых солей, 350–400 °C для кальциевых), и именно нагрев заставляет две фосфатные группы соединиться в одну дифосфатную с отщеплением воды.[3] Магния дигидрогендифосфат E450(ix) готовят иначе: гидроксид магния медленно добавляют к фосфорной кислоте при температуре до 60 °C, подмешивая немного перекиси водорода, а затвердевшую массу затем измельчают.[1]
Что E450 делает в продукте:
- Регулирует кислотность и действует как синергист антиоксидантов. Дифосфаты, как и другие фосфаты, связывают следовые металлы, ускоряющие окисление жиров.[3]
- Удерживает влагу в мясе и рыбе. Дифосфаты повышают способность мышечного белка связывать воду, поэтому продукт меньше теряет сок при обработке и хранении.[3]
- Поднимает тесто. Некоторые натриевые соли и особенно магния дигидрогендифосфат E450(ix) работают как разрыхлители — компонент пекарского порошка или самоподнимающейся муки, который реагирует с пищевой содой и выделяет углекислый газ.[1]
- Служит эмульгирующей солью. В плавленых сырах дифосфаты, как и другие фосфаты, связывают кальций и стабилизируют структуру сыра.[3]
Применение
В ЕС дифосфаты E450 не имеют собственного, отдельного от других фосфатов лимита: они входят в общую группу фосфорной кислоты и фосфатов E338–E452, и сумма всех солей этой группы в пересчёте на пентаоксид фосфора (P₂O₅) не должна превышать установленный для каждой категории еды предел.[4] В 2019 году EFSA насчитала для всей группы 104 разрешённых применения с числовыми лимитами от 500 до 20 000 мг/кг и ещё четыре категории со статусом «сколько нужно» (quantum satis).[3] Несколько примеров, где фигурирует именно E450:
- Выпечка и разрыхлители. До 12 000 мг/кг в содовом хлебе и в охлаждённых готовых дрожжевых тестах для пиццы, киша и подобных изделий; магния дигидрогендифосфат E450(ix) разрешён отдельно — до 15 000 мг/кг в самоподнимающейся муке и в замороженном или охлаждённом тесте для пиццы и тортильи.[4]
- Безглютеновые изделия. До 5 000 мг/кг в безглютеновом бисквите и сухарях.[4]
- Солёная рыба. До 5 000 мг/кг в солёной рыбе семейства тресковых, предварительно засоленной инъекцией или рассолом с содержанием влаги выше 10%.[4]
- Препараты красителей и ферментов. В составе антоцианового красителя E163 дифосфаты вместе с другими фосфатами разрешены до 40 000 мг/кг в препарате, а в ферментных препаратах — до 50 000 мг/кг.[4]
- Мясо, сыр, напитки. Как и остальные фосфаты группы, дифосфаты могут входить в лимиты на термически обработанные мясные изделия (до 5 000 мг/кг), плавленые сыры (до 20 000 мг/кг) или ароматизированные напитки (до 700 мг/кг) — всегда в сумме с другими фосфатами.[4]
Для детского питания действует исключение: среди фосфатов в смесях для младенцев и детей раннего возраста (категория 13.1) разрешены только фосфорная кислота E338 и фосфаты натрия, калия и кальция E339–E341, а дифосфатов E450 в этом перечне нет.[3]
На этикетке пишут функцию и код или название, например «разрыхлитель E450» или «стабилизатор дифосфаты».[4]
Польза для организма
Дифосфаты в кишечнике распадаются на обычный фосфат и соответствующий катион — натрий, калий, кальций или магний, — то есть физиологически организм получает те же ионы, что и из других фосфатов или обычной еды.[3] Фосфор нужен для костей и энергетического обмена, а катионы — для ряда других функций, но количество, которое реально дают пищевые дифосфаты, обычно невелико по сравнению с фосфором и минералами из основного рациона.[3]
EFSA оценивает дифосфаты не отдельно, а вместе со всеми фосфатами E338–E452 — токсикологически это одно и то же вещество, фосфат, прикреплённый к разным катионам.[3]
Читайте:
Полезен ли E450?
Как источник фосфора, натрия, калия, кальция или магния дифосфаты практической роли не играют — в пищевых количествах их вклад в минеральный баланс незначителен. В продукте они работают как технологический инструмент: разрыхлитель, стабилизатор влаги или эмульгирующая соль.
Вред для организма
В стандартных тестах на генотоксичность и в долгосрочных опытах на животных фосфаты, включая дифосфаты, опухолей не вызывали.[3] Главный эффект слишком больших доз у животных — отложение кальция в почках и поражение почечных канальцев; это наблюдали у всех исследованных видов уже через несколько недель.[3] У людей клинические исследования длительностью несколько месяцев показали: до 2 000 мг фосфора в день сверх обычного рациона не вредили почкам, а 4 800 мг в день — уже нарушали их работу.[3]
Практические риски касаются больших доз и отдельных групп людей:
- Больные почки. Около 10% людей страдают хронической болезнью почек, и для них групповая безопасная норма фосфатов не действует — такие почки могут не справиться даже с привычным поступлением фосфора.[3]
- Подготовка к колоноскопии. Фосфатные препараты для очищения кишечника дают дозы около 11 600 мг фосфора за 12–24 часа; описаны случаи острого тяжёлого поражения почек после такой подготовки, чаще у пожилых людей.[3]
- Пищеварение. Большие дозы фосфатов могут вызвать мягкий стул или диарею; EFSA считает это дискомфортом, а не вредом для здоровья.[3]
- Натрий или калий в составе. Натриевые соли дифосфатов добавляют скрытый натрий в рацион, калиевые — калий; оба стоит учитывать людям с гипертензией, сердечной недостаточностью или болезнью почек.
Читайте:
Отдельно для магния дигидрогендифосфата E450(ix) и кальция дигидрогендифосфата E450(vii) EFSA обратила внимание на размер частиц: два исследованных образца сильно различались, и агентство не может исключить присутствие частиц нанодиапазона.[3] Это вопрос качества спецификации, а не доказанного вреда, но EFSA рекомендовала пересмотреть требования к размеру частиц именно для этих двух солей.[3]
Опасен ли E450?
В пищевых количествах для здорового человека — нет. Осторожными должны быть люди с больными почками, а магниевая и кальциевая формы дополнительно ждут уточнения спецификации по размеру частиц.
Регулирование
Для большинства добавок устанавливают допустимое суточное потребление (ДСП). Для фосфатов Объединённый экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) в 1982 году решил, что обычное ДСП не подходит, поскольку фосфор — необходимое питательное вещество и неизбежная часть еды, и вместо этого установил максимальное допустимое суточное поступление — 70 мг фосфора на килограмм массы тела для суммы природных и добавленных фосфатов.[3] В основу легла наименьшая доза, вызывавшая отложение кальция в почках крыс; запаса безопасности комитет не добавлял. В 2012 году, оценивая именно магния дигидрогендифосфат E450(ix), JECFA отметил, что эта граница может быть чрезмерно строгой и её стоит пересмотреть.[3]
В 2019 году EFSA переоценила все фосфаты E338–E341, E343 и E450–E452 вместе и установила групповое ДСП — 40 мг фосфора на килограмм массы тела в день из всех источников, включая природный фосфор еды.[3] Граница получена от самой низкой дозы, вызывавшей поражение почек у крыс (167 мг P/кг в день с учётом фонового фосфора), поделённой на коэффициент неопределённости 16.[3] EFSA отметила, что по оценке на основе аналитических данных потребление фосфора у младенцев, малышей и детей уже превышает эту границу на среднем уровне, а у подростков — на высоком.[3] Также агентство рекомендовало Еврокомиссии установить числовую границу фосфатов для диетических добавок, где сейчас действует «сколько нужно».[3]
В ходе этого же пересмотра в EFSA поступил и отдельный запрос — расширить использование фосфатов в категории 05.2 («прочие кондитерские изделия, включая освежающие дыхание микроконфеты»), сняв действующее ограничение «только сахарные кондитерские изделия». EFSA признала расширение безопасным в пределах группового ДСП.[3]
Итог
Дифосфаты E450 — семейство солей дифосфорной (пирофосфорной) кислоты с натрием, калием, кальцием или магнием, которые в пищевой промышленности разрыхляют тесто, удерживают влагу в мясе и рыбе и стабилизируют плавленые сыры. Собственного лимита в ЕС у них нет — дифосфаты входят в общую группу фосфатов E338–E452 с границами от 500 до 20 000 мг/кг в пересчёте на P₂O₅, а магниевая соль E450(ix) дополнительно разрешена в самоподнимающейся муке и тесте для пиццы. EFSA в 2019 году установила для всей группы фосфатов ДСП 40 мг фосфора на килограмм массы тела; риски — отложение кальция в почках при больших дозах, что касается прежде всего людей с больными почками, а не здорового питания в обычных количествах.
Источники4
- EUR-Lex
- Про затвердження переліку харчових добавок, дозволених для використання у харчових продуктах — zakon.cc.
- EFSA Panel on Food Additives and Flavourings (FAF) и др. Re‐evaluation of phosphoric acid–phosphates – di‐, tri‐ and polyphosphates (E 338–341, E 343, E 450–452) as food additives and the safety of proposed extension of use. EFSA Journal, 2019.
- EUR-Lex