Опис
Дифосфати (харчова добавка E450) — це солі дифосфорної (пірофосфорної) кислоти, яка утворюється, коли дві молекули ортофосфорної кислоти з'єднуються, втрачаючи молекулу води. У специфікації ЄС під кодом E450 ховається ціла родина речовин: динатрійдифосфат E450(i), тринатрійдифосфат E450(ii), тетранатрійдифосфат E450(iii), тетракалійдифосфат E450(v), дикальційдифосфат E450(vi), кальцію дигідрогендифосфат E450(vii) і магнію дигідрогендифосфат E450(ix).[1] Застарілу назву цього класу солей — «пірофосфати» — використовував ще національний перелік харчових добавок 1999 року (Постанова Кабінету Міністрів України № 12), хоча сучасний переклад регламенту ЄС і специфікацій називає їх дифосфатами.[2]
За хімічною природою ці солі близькі родичі фосфатів E339–E341: та ж ортофосфорна кислота, тільки дві її молекули зв'язані одним кисневим мостом замість окремих іонів. Вигляд і чистота різняться залежно від солі. Натрієві солі — білі порошки або гранули, розчинні у воді; кальцієві й магнієві — менш розчинні, а дикальційдифосфат взагалі практично не розчиняється у воді, лише в кислотах. Кислотність 1% розчину теж охоплює весь діапазон: від pH 3,7–5,0 у динатрійдифосфату до pH 10,0–10,8 у тетракалійдифосфату — тобто одні солі кислі, інші сильно лужні. За специфікацією домішок фтору допускається до 10–50 мг/кг залежно від солі, а миш'яку, кадмію, свинцю й ртуті — зазвичай до 1 мг/кг кожного; для натрієвих солей окремо обмежений алюміній — не більше 200 мг/кг.[1]
Виробляють дифосфати нейтралізацією фосфорної кислоти лугом — їдким натром, їдким калієм чи гідроксидом кальцію/магнію — у строго розрахованій пропорції, яка визначає, яка саме сіль вийде. Отриманий розчин висушують за високої температури (понад 200 °C для натрієвих солей, 350–400 °C для кальцієвих), і саме нагрівання змушує дві фосфатні групи з'єднатися в одну дифосфатну з відщепленням води.[3] Магнію дигідрогендифосфат E450(ix) готують інакше: гідроксид магнію повільно додають до фосфорної кислоти за температури до 60 °C, домішуючи трохи перекису водню, а тверду масу потім подрібнюють.[1]
Що E450 робить у продукті:
- Регулює кислотність і діє як антиоксидант-синергіст. Дифосфати, як і інші фосфати, зв'язують слідові метали, що прискорюють окиснення жирів.[3]
- Утримує вологу в м'ясі й рибі. Дифосфати підвищують здатність м'язового білка зв'язувати воду, тож продукт менше втрачає сік при обробці й зберіганні.[3]
- Піднімає тісто. Деякі натрієві солі та особливо магнію дигідрогендифосфат E450(ix) працюють як розпушувачі — компонент пекарського порошку чи самопіднімального борошна, що реагує з харчовою содою й виділяє вуглекислий газ.[1]
- Служить емульгуючою сіллю. У плавлених сирах дифосфати, як і інші фосфати, зв'язують кальцій і стабілізують структуру сиру.[3]
Застосування
У ЄС дифосфати E450 не мають власної, окремої від інших фосфатів межі: вони входять до спільної групи фосфорної кислоти й фосфатів E338–E452, і сума всіх солей цієї групи в перерахунку на пентаоксид фосфору (P₂O₅) не повинна перевищувати встановлений для кожної категорії їжі ліміт.[4] У 2019 році EFSA нарахувала для всієї групи 104 застосування з числовими межами від 500 до 20 000 мг/кг і ще чотири категорії зі статусом «скільки потрібно» (quantum satis).[3] Кілька прикладів, де фігурує саме E450:
- Випічка й розпушувачі. До 12 000 мг/кг у содовому хлібі та в охолоджених готових дріжджових тістах для піци, кішів і подібних виробів; магнію дигідрогендифосфат E450(ix) дозволений окремо — до 15 000 мг/кг у самопіднімальному борошні й у замороженому чи охолодженому тісті для піци та тортильї.[4]
- Безглютенові вироби. До 5 000 мг/кг у безглютенових бісквітах і сухарях.[4]
- Солона риба. До 5 000 мг/кг у солоній рибі родини тріскових, попередньо засоленій ін'єкцією чи розсолом із вмістом вологи вище 10%.[4]
- Сироподібні препарати. У складі антоціанового барвника E163 дифосфати разом з іншими фосфатами дозволені до 40 000 мг/кг у препараті, а у ферментних препаратах — до 50 000 мг/кг.[4]
- М'ясо, сир, напої. Як і решта фосфатів групи, дифосфати можуть входити до меж на термічно оброблені м'ясні вироби (до 5 000 мг/кг), плавлені сири (до 20 000 мг/кг) чи ароматизовані напої (до 700 мг/кг) — завжди в сумі з іншими фосфатами.[4]
Для дитячого харчування діє виняток: серед фосфатів у сумішах для немовлят і малих дітей (категорія 13.1) дозволені лише фосфорна кислота E338 і фосфати натрію, калію та кальцію E339–E341, а дифосфатів E450 у цьому переліку немає.[3]
На етикетці пишуть функцію й код або назву, наприклад «розпушувач E450» чи «стабілізатор дифосфати».[4]
Користь для організму
Дифосфати в кишківнику розпадаються на звичайний фосфат і відповідний катіон — натрій, калій, кальцій або магній, — тож фізіологічно організм отримує ті самі іони, що й з інших фосфатів чи звичайної їжі.[3] Фосфор потрібен для кісток і енергетичного обміну, а катіони — для низки інших функцій, але кількість, яку реально дають харчові дифосфати, зазвичай невелика порівняно з фосфором і мінералами з основного раціону.[3]
EFSA оцінює дифосфати не окремо, а разом з усіма фосфатами E338–E452 — токсикологічно це одна й та ж речовина, фосфат, прикріплена до різних катіонів.[3]
Читайте:
Чи корисний E450?
Як джерело фосфору, натрію, калію, кальцію чи магнію дифосфати практичної ролі не відіграють — у харчових кількостях їхній внесок у мінеральний баланс незначний. У продукті вони працюють як технологічний інструмент: розпушувач, стабілізатор вологи або емульгуюча сіль.
Шкода для організму
У стандартних тестах на генотоксичність і в довгострокових дослідах на тваринах фосфати, включно з дифосфатами, пухлин не викликали.[3] Головний ефект надто великих доз у тварин — відкладення кальцію в нирках і ураження ниркових канальців; таке бачили в усіх досліджених видів вже за кілька тижнів.[3] У людей клінічні дослідження тривалістю кілька місяців показали: до 2 000 мг фосфору на день понад звичайний раціон не шкодили ниркам, а 4 800 мг на день — уже порушували їхню роботу.[3]
Практичні ризики стосуються великих доз і окремих груп людей:
- Хворі нирки. Приблизно 10% людей мають хронічну хворобу нирок, і для них групова безпечна межа фосфатів не діє — такі нирки можуть не впоратися навіть із звичним надходженням фосфору.[3]
- Підготовка до колоноскопії. Фосфатні препарати для очищення кишківника дають дози близько 11 600 мг фосфору за 12–24 години; описано випадки гострого тяжкого ураження нирок після такої підготовки, частіше в літніх людей.[3]
- Травлення. Великі дози фосфатів можуть викликати м'які випорожнення чи діарею; EFSA вважає це дискомфортом, а не шкодою для здоров'я.[3]
- Натрій або калій у складі. Натрієві солі дифосфатів додають прихований натрій до раціону, калієві — калій; обидва варто враховувати людям із гіпертензією, серцевою недостатністю чи хворобою нирок.
Читайте:
Окремо для магнію дигідрогендифосфату E450(ix) і кальцію дигідрогендифосфату E450(vii) EFSA звернула увагу на розмір часточок: два досліджені зразки сильно різнилися, і агентство не може виключити присутність часточок нанорозміру.[3] Це питання якості специфікації, а не доведеної шкоди, але EFSA рекомендувала переглянути вимоги до розміру часточок саме для цих двох солей.[3]
Чи небезпечний E450?
У харчових кількостях для здорової людини — ні. Обережними мають бути люди з хворими нирками, а магнієва й кальцієва форми додатково чекають на уточнення специфікації щодо розміру часточок.
Регулювання
Для більшості добавок встановлюють допустиме добове споживання (ДДС). Для фосфатів Об'єднаний експертний комітет ФАО/ВООЗ з харчових добавок (JECFA) у 1982 році вирішив, що звичайне ДДС не підходить, бо фосфор — необхідна поживна речовина й неминуча частина їжі, і натомість встановив максимальне допустиме добове надходження — 70 мг фосфору на кілограм маси тіла для суми природних і доданих фосфатів.[3] В основу лягла найменша доза, яка спричиняла відкладення кальцію в нирках щурів; запасу безпеки комітет не додавав. У 2012 році, оцінюючи саме магнію дигідрогендифосфат E450(ix), JECFA зауважив, що ця межа може бути надто суворою і її варто переглянути.[3]
У 2019 році EFSA переоцінила всі фосфати E338–E341, E343 і E450–E452 разом і встановила групове ДДС — 40 мг фосфору на кілограм маси тіла на день з усіх джерел, включно з природним фосфором їжі.[3] Межа отримана від найнижчої дози, що викликала ураження нирок у щурів (167 мг P/кг на день з урахуванням фонового фосфору), поділеної на коефіцієнт невизначеності 16.[3] EFSA зауважила, що за оцінкою на основі аналітичних даних споживання фосфору в немовлят, малюків і дітей вже перевищує цю межу на середньому рівні, а в підлітків — на високому.[3] Також агентство рекомендувало Єврокомісії встановити числову межу фосфатів для дієтичних добавок, де зараз діє «скільки потрібно».[3]
Під час цього ж перегляду до EFSA надійшов і окремий запит — розширити використання фосфатів у категорії 05.2 («інші кондитерські вироби, включно з виробами, що освіжають дихання»), знявши чинне обмеження «лише цукрові кондитерські вироби». EFSA визнала розширення безпечним у межах групового ДДС.[3]
Підсумок
Дифосфати E450 — родина солей дифосфорної (пірофосфорної) кислоти з натрієм, калієм, кальцієм або магнієм, які в харчовій промисловості розпушують тісто, утримують вологу в м'ясі й рибі та стабілізують плавлені сири. Власної межі в ЄС вони не мають — дифосфати входять до спільної групи фосфатів E338–E452 з лімітами від 500 до 20 000 мг/кг у перерахунку на P₂O₅, а магнієва сіль E450(ix) додатково дозволена в самопіднімальному борошні й тісті для піци. EFSA 2019 року встановила для всієї групи фосфатів ДДС 40 мг фосфору на кілограм маси тіла; ризики — відкладення кальцію в нирках при великих дозах, що стосується насамперед людей із хворими нирками, а не здорового харчування в звичайних кількостях.
Джерела4
- EUR-Lex
- Про затвердження переліку харчових добавок, дозволених для використання у харчових продуктах — zakon.cc.
- EFSA Panel on Food Additives and Flavourings (FAF) та ін. 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