Пищевая добавка E340 (Фосфаты калия)

Описание

Фосфаты калия (пищевая добавка E340) — это калиевые соли ортофосфорной кислоты. Регламент ЕС различает три формы: монокалийфосфат E340(i) с формулой KH₂PO₄, дикалийфосфат E340(ii) с формулой K₂HPO₄ и трикалийфосфат E340(iii) с формулой K₃PO₄.^[1] В пищеварительном тракте эти соли распадаются на фосфат и калий, а дальше каждый из них идёт привычным для организма путём.^[2]

Спецификация ЕС описывает их как бесцветные кристаллы или белые порошки и гранулы, которые легко растворяются в воде, но не в спирте. Дикалийфосфат и трикалийфосфат гигроскопичны, то есть тянут влагу из воздуха, а дикалийфосфат может от неё даже расплываться. Чистого вещества в моно- и дисоли должно быть не менее 98%, в трисоли — 97%. Кислотность 1% раствора меняется от pH 4,2–4,8 у монокалийфосфата через 8,7–9,4 у дикалийфосфата до 11,5–12,3 у трикалийфосфата.^[1]

Различаются они и поведением при нагревании. Монокалийфосфат плавится при 253 °C, дикалийфосфат разлагается уже при 151–154 °C, а безводный трикалийфосфат плавится лишь при 1 340 °C.^[2] Получают все три соли из фосфорной кислоты, в которой атомы водорода по очереди замещают калием.^[2] Для монокалийфосфата кислоту обрабатывают карбонатом калия^[3], а для трикалийфосфата нейтрализуют гидроксидом калия.^[4]

Чем больше калия в соли, тем меньше в ней фосфора. Фосфора в монокалийфосфате около 23%, в дикалийфосфате — 18%, в трикалийфосфате — 14,5%.^[2] Калия по молярной массе выходит соответственно 29%, 45% и 55%. То есть 1 г трикалийфосфата несёт примерно 550 мг калия.

Эти соли работают не только в еде. Монокалийфосфат — распространённое удобрение, а его крупные кристаллы используют в оптике для лазеров.^[3]

Что E340 делает в продукте:

• Держит pH. Моно- и дикалийфосфат используют как буферные соли: они не дают кислотности продукта меняться.^[5]
• Стабилизирует молочные напитки и сливки. Дикалийфосфат связывает кальций молока, работает как эмульгатор и стабилизатор. Поэтому его добавляют в заменители сливок и сухие напитки.^[5]
• Заменяет натриевые фосфаты. Трикалийфосфат выполняет ту же работу, что и тринатрийфосфат, но без натрия. Чаще всего он встречается в сухих завтраках, а также в мясе, соусах и сырах.^[4]
• Подпитывает закваски и добавляет минералов. Дикалийфосфат входит в состав заквасок и минеральных добавок, а монокалийфосфат — в состав спортивных напитков.^[5][3]

Применение

В группу I, то есть в добавки «сколько нужно», фосфаты калия в ЕС не входят. Их разрешено использовать только в перечне конкретных продуктов, а предел считают совместно для всех фосфатов E338–E452 в пересчёте на P₂O₅.^[6] Фосфаты в любой форме встречаются часто. С 2014-го по март 2019 года их нашли на этикетках 44 178 новых продуктов, в среднем в 9,6% еды. Больше всего — в сгущённом молоке (73%) и в смесях для младенцев и малышей (больше половины).^[2] Вот несколько категорий, где эти пределы особенно заметны:

• Соль и заменители соли. До 10 000 мг/кг.^[6] Если весь этот лимит придётся на трикалийфосфат, в 100 г заменителя соли окажется около 3 г этой соли, а с ней примерно 1,6 г калия.
• Жидкие яйца, кляр и картофель. До 10 000 мг/кг в жидком белке, желтке или цельном яйце, до 12 000 мг/кг в кляре и до 5 000 мг/кг в изделиях из картофеля, в том числе в замороженном обжаренном.^[6]
• Вода и белковые напитки. До 500 мг/л в подготовленной столовой воде, до 4 000 мг/л в спортивных напитках с сывороточным белком и до 20 000 мг/л в напитках из растительного белка.^[6]
• Детское питание. В смесях для младенцев и последующих смесях E340 разрешён вместе с E339 в пределах отдельных норм для детских смесей. В детских кашах — только в злаковых, до 1 000 мг/кг вместе с E339 и E341.^[6] Международный стандарт Codex для смесей ограничивает эти фосфаты 450 мг фосфора на литр готовой смеси.^[2]
• Ферментные препараты. До 50 000 мг/кг в самом препарате, а в готовой еде — сколько нужно. Здесь фосфаты калия могут быть ещё и носителем.^[6]

На этикетке сначала указывают функцию, затем название или код: например, «регулятор кислотности E340» или «стабилизатор дикалийфосфат».^[7]

Польза для организма

Обе составляющие E340 нужны организму. О калии в ЕС разрешено писать, что он способствует нормальной работе нервной системы и мышц и поддерживает нормальное артериальное давление.^[8] Фосфора европейцы и так получают с едой больше, чем нужно.^[2]

Сколько калия нужно? Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) в 2016 году установило адекватное потребление 3 500 мг в день для взрослых и 4 000 мг для кормящих грудью женщин. Детям нужно от 800 мг в 1–3 года до 3 500 мг в 15–17 лет, а младенцам 7–11 месяцев — 750 мг.^[9] Эти цифры агентство вывело из данных о давлении и инсульте: при меньшем потреблении риск инсульта выше.^[9] Для маркировки продуктов используют референтное количество 2 000 мг.^[7]

Несколько уточнений насчёт распространённых ожиданий:

• Откуда калий на самом деле. Европейцы получают в среднем 3 000–4 000 мг калия в день, в основном из картофеля, фруктов, ягод, овощей, молочных продуктов и орехов. Пищевые добавки с калием дают лишь небольшую долю.^[10]
• Дефицит. Только из-за рациона его почти не бывает. Калий теряют при длительной диарее, рвоте, приёме слабительных и мочегонных. Тогда появляются мышечная слабость и перебои в работе сердца.^[10]
• Давление. Мало калия (10–30 ммоль в день) способствует задержке натрия и повышению давления, а больше калия, в основном в добавках, давление снижает.^[10] Для людей с гипертензией это аргумент в пользу овощей и фруктов, а не продуктов с E340.
• Лекарства. Монокалийфосфат используют в медицине для лечения нехватки фосфата в крови.^[3] Это лечение под наблюдением врача, а не обычная еда.

Читайте:

Калий

Калий ассоциируется с бананами и «таблетками для сердца», но на самом деле это один из главных минералов наше...

Заметен ли вклад E340 в рацион? Один грамм трикалийфосфата покрыл бы примерно шестую часть дневной потребности в калии. Однако добавку вносят в граммах на килограмм продукта, поэтому в обычной порции калия от неё немного. Замена натриевых фосфатов калиевыми немного уменьшает натрий в продукте, но главная польза E340 — технологическая.

Вред для организма

Острая токсичность фосфатов калия низкая. Смертельная доза монокалийфосфата для половины животных составляла 3 200 мг/кг массы тела у мышей и 2 820 мг/кг у крыс.^[2] У беременных мышей монокалийфосфат в дозах до 320 мг/кг не вредил ни самкам, ни плоду.^[2]

Главная мишень больших доз — почки. У собак, которым 22 недели давали дикалийфосфат, находили отложения кальция в почках и атрофию почечных канальцев, причём через 22 недели изменения были сильнее, чем через 9.^[2] У крыс на диете с очень большим количеством монокалийфосфата отложения кальция в почках появились у всех животных уже за 21 день.^[2] А вот в давнем исследовании 1959 года крысы 150 дней получали дикалийфосфат с умеренным избытком фосфора, и такого вреда у них не нашли.^[2]

Кому E340 может навредить:

• Людям с больными почками. Для них E340 — двойная нагрузка: и фосфор, и калий. Если почки плохо выводят калий, уже 1 г калия в день сверх еды из таблеток или соли с пониженным натрием повышал уровень калия в крови и нарушал работу сердца, вплоть до аритмии.^[10]
• Покупателям «улучшенного» мяса. Сырое мясо и птицу часто обрабатывают растворами с фосфатами и калием. В США проанализировали 36 сырых продуктов из мяса и птицы. Без добавок калия в них было меньше 387 мг на 100 г, а пять из 25 продуктов с добавками содержали от 692 до 930 мг. Восемь из этих 25 продуктов не указали добавки на этикетке.^[11]
• Тем, кто выбирает продукты «с пониженным содержанием натрия». В Канаде такие мясные изделия содержали на 44% больше калия, чем обычные, — от 210 до 1 500 мг на 100 г. Калиевые добавки были в составе 63% этих продуктов и лишь 26% обычных.^[12]
• Людям на некоторых лекарствах. Чувствительнее к избытку калия люди с диабетом, больные, которые принимают сердечно-сосудистые препараты, пожилые люди и все, кто обезвожен после тяжёлой физической работы.^[10]

Читайте:

Что такое электролиты: роль, нормы, нарушения

Электролиты обеспечивают клетки организма электрическими сигналами, помогают регулировать объём жидкости, ...

Здоровым людям калий из еды не угрожает: даже 5–6 г в день EFSA считает низкорисковыми. Годами принимать 3 г калия в день в виде хлорида калия сверх обычного рациона тоже оказалось безопасно.^[10] Проблемы у здоровых людей описаны лишь после 5–7 г калия из добавок за раз.^[10]

Регулирование

Для большинства добавок устанавливают допустимое суточное потребление (ДСП) — количество вещества, которое человек условно может получать с пищей ежедневно на протяжении всей жизни без вреда для здоровья. Объединённый экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) в 1982 году вместо ДСП дал фосфатам максимальное допустимое суточное поступление — 70 мг фосфора на килограмм массы тела из всех источников.^[2] Научный комитет ЕС по пищевым продуктам в 1991 году с этим согласился. Для калия и других катионов фосфатов он определил ДСП «не определено», потому что это природные составляющие тела человека, животных и растений.^[2] Британская экспертная группа по витаминам и минералам в 2003 году не нашла вреда при общем потреблении 2 400 мг фосфора в день.^[2]

EFSA в 2019 году пересмотрело все фосфаты вместе и установило групповое ДСП — 40 мг фосфора на килограмм массы тела в день.^[13] Агентство не увидело угрозы для младенцев младше 16 недель, которые получают смеси и лечебное питание.^[2]

Верхний безопасный предел для калия EFSA не установило, потому что данных для этого недостаточно.^[10]

Требования к чистоте в ЕС строже, чем у JECFA: свинца в E340 допускается до 1 мг/кг, а по спецификации JECFA — до 4 мг/кг.^[2] Впрочем, EFSA заметило, что даже по 1 мг/кг мышьяка, кадмия, свинца и ртути в фосфатах может заметно добавлять их в рацион.^[2]

Пробелы в данных: судьбу калия и других катионов из фосфатов EFSA в заключении 2019 года отдельно не оценивало.^[2] Калий не входит в обязательные пункты таблицы пищевой ценности, поэтому сколько его дали добавки, по этикетке не узнать.^[7]