Пищевая добавка E200 (Сорбиновая кислота)

Описание

Сорбиновая кислота (пищевая добавка E200) получила название от рябины, по-латыни Sorbus. В 1859 году немецкий химик Август Гофман выделил её из масла недозрелых ягод рябины. Сначала он получил парасорбиновую кислоту, а уже из неё — сорбиновую. То, что вещество останавливает плесень, заметили лишь в конце 1930-х, а в продуктах оно массово появилось в 1950-х^[1]. Сегодня сорбиновую кислоту для пищевой промышленности синтезируют химически.

Рябина дала имя ещё одной добавке — сорбиту (E420). Это разные вещества: сорбит — сладкий спирт-сахарозаменитель, а сорбиновая кислота — консервант.

По строению сорбиновая кислота — короткая ненасыщенная жирная кислота с шестью атомами углерода и двумя двойными связями. Именно это объясняет, почему организм обращается с ней так же, как с жирами из пищи (об этом ниже). Её свойства, важные для производства:

• Плохо растворяется в воде, зато хорошо — в спирте. Поэтому в напитки и жидкие продукты чаще добавляют её растворимую соль — сорбат калия (E202)^[2].
• Лучше всего работает в кислой среде. Микробы сдерживает та часть молекул, которая не распалась на ионы, а её тем больше, чем кислее продукт. Поэтому сорбаты особенно эффективны в сырах, соусах, напитках и выпечке с фруктовыми начинками.
• Действует прежде всего на плесень и дрожжи. Она тормозит ферменты, с помощью которых эти микроорганизмы получают энергию. В организме человека или животного такую концентрацию создать невозможно, поэтому на собственные ферменты она так не действует^[3].
• Выдерживает нагревание. Порошок, соответствующий требованиям ЕС, не меняет цвета даже после полутора часов при 105 °C^[4].

Требования к чистоте в ЕС строгие. Пищевая сорбиновая кислота должна содержать не менее 99% основного вещества, не более 0,1% альдегидов (в пересчёте на формальдегид), а также ограничения для мышьяка, свинца и ртути^[4].

Применение

В Европейском Союзе сорбиновая кислота и сорбат калия разрешены в десятках категорий продуктов, каждая со своим пределом в пересчёте на сорбиновую кислоту^[5]. Самые известные примеры:

• Сыр. Нарезанный и фасованный сыр, сыр с добавками, сырные продукты — до 1 г/кг, плавленый сыр — до 2 г/кг. Поверхность созревающих сыров можно обрабатывать без числового предела, то есть столько, сколько нужно технологически.
• Хлеб и выпечка. Фасованный нарезанный хлеб, частично выпеченный хлеб, хлеб с пониженной калорийностью, а также пирожные, пироги и другая выпечка с высокой влажностью — до 2 г/кг.
• Напитки. Сладкие безалкогольные напитки — до 300 мг/л (250 мг/л, если вместе с бензоатами), сидр, медовуха, фруктовые и ароматизированные вина, безалкогольное вино — до 200 мг/л.
• Фрукты и овощи. Сухофрукты — до 1 г/кг, маринованные овощи, оливки, фруктовые начинки, джемы с пониженным содержанием сахара. Кожуру неочищенных цитрусовых можно обработать поверхностно, до 20 мг/кг.
• Соусы и жиры. Майонез и другие эмульгированные соусы, маргарины и спреды — 1–2 г/кг в зависимости от жирности.
• Мясо и рыба. Паштеты, заливное, поверхность сушёного мяса, коллагеновые оболочки колбас, солёная и сушёная рыба, пресервы.
• Другое. Картофельное тесто, ньокки, начинки для равиоли, жидкие и сухие яичные продукты, растительные аналоги мяса и сыра, пищевые добавки в жидкой форме.

Во многих категориях предел общий для сорбатов и бензоатов. Если производитель использует оба консерванта, их сумма не может превышать разрешённого.

Натриевой соли (E201) в перечне ЕС нет, а сорбат кальция (E203) из него исключили в 2018 году. Так что из всего семейства сорбатов в ЕС разрешены только E200 и E202^[5].

Польза для организма

Для человека сорбиновая кислота не является ни питательным, ни лечебным веществом. Косвенно она может снижать риск пищевого отравления: с 1980-х сорбаты используют в мясных продуктах, чтобы сдерживать бактерии ботулизма и частично заменить нитриты^[1]. Но это защита продукта, а не влияние на организм.

Любопытная деталь: у животных сорбиновая кислота окисляется так же, как другие жирные кислоты, и даёт немного энергии. Однако количества в еде настолько малы, что говорить о пищевой ценности не приходится^[3].

Вред для организма

По токсикологическим данным сорбиновая кислота относится к самым мягким консервантам. Однако в 2015 году она на несколько лет оказалась под подозрением, и эта история показывает, как проверяют безопасность добавок.

Что происходит в организме. У крыс, которым давали сорбиновую кислоту с радиоактивной меткой, около 85% её выходило с выдохом в виде углекислого газа. Лишь несколько процентов попадали в мочу, а остальное становилось частью собственных жиров. Половина дозы окислялась за 40–110 минут. У мышей результаты были такими же. Эксперты JECFA пришли к выводу, что у людей и крыс сорбиновая кислота расщепляется одинаково^[3].

Долгосрочные опыты на животных.

• Крысы два поколения подряд получали корм, в котором 5% составляла сорбиновая кислота. Это около 2,5 г на килограмм массы тела в день. Рост, размножение и продолжительность жизни не ухудшились, а опухолей было так же мало, как в контрольной группе, — по две в каждой^[3].
• В 90-дневных опытах 4% кислоты в корме не меняли печень и почки. При 8% печень немного увеличивалась, но под микроскопом выглядела нормально^[3].
• В одном давнем опыте инъекции сорбиновой кислоты под кожу в одно и то же место вызывали у крыс опухоли. Образец не удалось идентифицировать, а вещество, соответствующее требованиям чистоты, опухолей не вызывало ни под кожей, ни с кормом^[3].

Влияние на потомство. Именно здесь в 2015 году возникли сомнения. В более давнем исследовании на двух поколениях крыс сорбиновую кислоту вводили зондом в дозах 300, 1000 и 3000 мг/кг в день. При двух более высоких дозах у самцов второго поколения уменьшалось аногенитальное расстояние (признак, по которому оценивают влияние на половые гормоны). При самой высокой дозе детёныши меньше весили и позже достигали этапов развития. У кроликов при 1000 мг/кг и более страдали и самки, и плоды. Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) взяло за основу дозу 300 мг/кг без эффектов и временно установило безопасный предел в 3 мг/кг^[2].

Производители провели новое, современное исследование: крысам давали сорбиновую кислоту с кормом в дозах около 1000, 2000 и 4000 мг/кг. Уменьшение аногенитального расстояния не повторилось. При самой высокой дозе самки позже достигали половой зрелости (на 2–3 дня), у них были более лёгкие яичники и матка, а детёныши второго поколения медленнее набирали вес. Самым чувствительным признаком признали именно вес детёнышей. От него и рассчитали новый безопасный предел^[2].

Гены. EFSA не нашло признаков того, что сорбиновая кислота или сорбат калия повреждают генетический материал^[6]. Вывод обзора токсикологии тот же^[7].

Что происходит в продукте. Сорбаты в еде постепенно окисляются, а их устойчивость зависит от кислотности, влажности, температуры и упаковки. EFSA обратило внимание, что о продуктах распада сорбатов в реальной еде данных мало^[2]. Отдельный вопрос — реакция с нитритом натрия (E250). При очень высоких концентрациях и температуре из них могут образовываться вещества, повреждающие гены, но в обычных условиях их не обнаружили даже в рассолах для засолки мяса^[7]. EFSA при этом отметило, что сорбат калия и нитрит вместе указаны на этикетках сотен продуктов, прежде всего готовых блюд, мясных и рыбных изделий, и что измерений продуктов этой реакции не хватает^[2].

Реакции у людей. Они редки и в основном не являются настоящей аллергией.

• Крапивница вокруг рта. В детском саду у 18 из 20 детей после салатного соуса на основе майонеза возникла крапивница вокруг рта. Виновниками оказались сорбиновая и бензойная кислоты, которые были в соусе. Реакция быстро проходила и не была настоящей аллергией. У взрослых пациентов самые высокие концентрации этих кислот, нанесённые на кожу на 20 минут, давали такой же эффект примерно у двух третей. Авторы не считали это поводом ограничивать консерванты в пище^[8].
• Непереносимость. Единичные случаи псевдоаллергии после еды с сорбатами описаны, но их истинная частота неизвестна, потому что данных очень мало^[7].

Регулирование

В Европейском Союзе сорбиновая кислота разрешена Регламентом (ЕС) № 1333/2008, а требования к её чистоте устанавливает Регламент (ЕС) № 231/2012^[5][4].

История безопасного предела для сорбатов показывает, как наука проверяет сама себя. Объединённый комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) в 1973 году установил допустимое суточное потребление (ДСП) до 25 мг на килограмм массы тела. Он опирался на исследование, где 5% сорбиновой кислоты в корме крыс не давали никакого эффекта^[3][9]. ДСП — это количество, которое человек может получать с пищей ежедневно всю жизнь без вреда для здоровья. Научный комитет ЕС по пищевым продуктам в 1996 году согласился с этим пределом, но EFSA в 2015 году временно снизило его до 3 мг/кг из-за данных о потомстве. В 2019 году, после нового исследования, EFSA установило постоянное ДСП для сорбиновой кислоты и сорбата калия — 11 мг/кг^[2]. Для взрослого весом 70 кг это 770 мг в день.

Сколько сорбатов мы получаем на самом деле? Если предположить, что все продукты содержат их на максимально разрешённом уровне, дети 3–9 лет теоретически получали бы в среднем 10–20 мг/кг в день. Однако по самому реалистичному сценарию, основанному на сообщённых производителями уровнях и анализах продуктов, картина совсем другая^[2]:

• малыши 1–3 лет — в среднем 0,7–1,8 мг/кг, у тех, кто ест больше всех, — до 3,1 мг/кг;
• дети 3–9 лет — 0,9–1,7 мг/кг, у самых больших потребителей до 3,7 мг/кг;
• взрослые — 0,3–0,8 мг/кг, у самых больших потребителей до 1,7 мг/кг.

Даже самые высокие из этих значений втрое ниже ДСП. Главные источники — хлеб и булочки, сдобная выпечка, ароматизированные напитки и соусы, а у малышей ещё и плавленый сыр^[2].