Опис
Поліфосфати (харчова добавка E452) — це солі конденсованих фосфорних кислот, у яких фосфатні групи з'єднані в довгі лінійні ланцюжки з багатьох одиниць, а не лише дві чи три, як у дифосфатах E450 і трифосфатах E451. У специфікації ЄС під кодом E452 дозволено чотири речовини: поліфосфат натрію E452(i) — суміш, відому також як сіль Грема чи гексаметафосфат натрію, поліфосфат калію E452(ii) — сіль Куррола, натрій-кальцію поліфосфат E452(iii) і кальцію поліфосфат E452(iv).[1] Національний перелік харчових добавок 1999 року (Постанова Кабінету Міністрів України № 12) називав цю групу так само — «поліфосфати».[2]
Хімічно поліфосфати — не одна чиста речовина, а клас аморфних, розчинних у воді сполук із загальною формулою (NaPO₃)ₓ чи подібною, де x може сягати 20 і більше.[3] Їхня консистенція — склоподібні пластинки, кристали чи порошок. Розчинність і pH сильно залежать від конкретної солі: натрієвий поліфосфат розчиняється у воді, калієвий — лише в розчині ацетату натрію, а кальцієвий практично не розчиняється без кислоти.[1] Домішка фториду обмежена до 10 мг/кг, а миш'яку, кадмію, свинцю й ртуті — до 1 мг/кг кожного; окремо специфікація вимагає контролювати частку циклічних фосфатів у калієвій солі — не більше 8% від P₂O₅.[1]
Отримують поліфосфати термічною дегідратацією монофосфатів. Якщо нагріти мононатрійфосфат понад 620 °C і швидко охолодити, вийде склоподібна сіль Грема — переважно високомолекулярні поліфосфати. А якщо той самий мононатрійфосфат нагрівати довше за нижчої температури (260–430 °C), утворюється нерозчинна сіль Меддрелла. Калієвий аналог — сіль Куррола — отримують так само з монокалійфосфату.[3] Тобто з однакової сировини, залежно лише від температурного режиму, можна отримати різні форми поліфосфату з різною розчинністю.
Що E452 робить у продукті:
- Служить емульгуючою сіллю в сирах. У плавлених сирах поліфосфати зв'язують кальцій і перетворюють білок казеїну в розчинну форму, що утримує жир і воду в однорідній структурі.[3]
- Пом'якшує воду. Поліфосфати зв'язують іони кальцію й магнію у твердій воді, тож їх використовують і як технологічний засіб у виробництві, не лише як інгредієнт готового продукту.[3]
- Утримує вологу в м'ясі, рибі й морепродуктах. Як і трифосфати, поліфосфати підвищують здатність білка затримувати воду при заморожуванні й тепловій обробці.[3]
- Стабілізує консервовані продукти. У консервованій рибі й морепродуктах поліфосфати запобігають утворенню кристалів струвіту (фосфату магнію-амонію) і стабілізують текстуру.
Застосування
Власної межі в ЄС поліфосфати E452 не мають: вони входять до спільної групи фосфорної кислоти й фосфатів E338–E452, і сума всіх солей цієї групи в перерахунку на пентаоксид фосфору (P₂O₅) обмежена окремо для кожної категорії їжі.[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:
- Плавлені сири. До 20 000 мг/кг — одна з найвищих меж для всієї групи фосфатів, і саме тут поліфосфати як емульгуюча сіль відіграють основну роль.[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]
- Барвники й ферменти. У препаратах барвника антоціанів E163 поліфосфати разом з іншими фосфатами дозволені до 40 000 мг/кг у препараті, а у ферментних препаратах — до 50 000 мг/кг або «скільки потрібно».[4]
- М'ясо й напої. Як і решта фосфатів групи, поліфосфати можуть входити до спільних меж на термічно оброблені м'ясні вироби (до 5 000 мг/кг) чи ароматизовані напої (до 700 мг/кг) — завжди в сумі з іншими фосфатами.[4]
Для дитячого харчування діє той самий виняток, що й для інших фосфатів групи: серед добавок у категорії для немовлят і малих дітей (13.1) дозволені лише фосфорна кислота E338 і фосфати натрію, калію та кальцію E339–E341, а поліфосфатів E452 у цьому переліку немає.[3]
На етикетці пишуть функцію й код або назву, наприклад «емульгуюча сіль E452» чи «стабілізатор поліфосфати».[1]
Користь для організму
У травному каналі довгі ланцюжки поліфосфатів поступово розщеплюються ферментами-фосфатазами до звичайного ортофосфату, який всмоктується так само, як фосфат з інших джерел.[3] Швидкість розщеплення залежить від довжини ланцюжка й конкретної солі, але кінцевий результат той самий — організм отримує фосфор і відповідний катіон (натрій, калій чи кальцій), а не якусь окрему, унікальну для поліфосфатів користь.[3]
EFSA оцінює поліфосфати не окремо, а разом з усіма фосфатами E338–E452 — для організму не має значення, чи фосфат надійшов у вигляді короткого дифосфату, чи довгого поліфосфатного ланцюжка: обидва розпадаються до того самого іона.[3]
Читайте:
Чи корисний E452?
Як джерело фосфору чи мінералів поліфосфати практичної ролі не відіграють — надходить ж е той самий фосфор, що й з основної їжі. У продукті вони працюють як технологічний інструмент: емульгуюча сіль у сирі, пом'якшувач води чи стабілізатор вологи в м'ясі й рибі.
Шкода для організму
У двох дворічних дослідах на щурах саме з трифосфатом і поліфосфатом натрію пухлин більше не ставало.[3] Головний ефект надто великих доз у тварин — відкладення кальцію в нирках і ураження ниркових канальців, яке з'являлося вже за кілька тижнів у всіх досліджених видів.[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.[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 й калієві солі поліфосфатів додають прихований натрій або калій; варто враховувати людям із гіпертензією, серцевою недостатністю чи хворобою нирок.
Читайте:
Чи небезпечний E452?
У харчових кількостях для здорової людини — ні. Обережними мають бути люди з хворими нирками; найбільші дози фосфору дають не продукти з E452, а таблетки й препарати для очищення кишківника.
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]
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.[3] Межу визначили за найнижчою дозою, що викликала ураження нирок у щурів, поділеною на коефіцієнт невизначеності 16.[3] EFSA зауважила, що за оцінкою на основі аналітичних даних споживання фосфору в немовлят, малюків і дітей уже перевищує цю межу на середньому рівні, а в підлітків — на високому, і рекомендувала Єврокомісії встановити числову межу фосфатів для дієтичних добавок, де зараз діє «скільки потрібно».[3] Також EFSA рекомендувала Єврокомісії перевірити чинні межі токсичних елементів (миш'яку, кадмію, свинцю, ртуті) у специфікаціях усіх фосфатів групи, щоб добавка не ставала суттєвим джерелом надходження цих металів.[3]
Підсумок
Поліфосфати E452 — родина конденсованих фосфатів натрію, калію й кальцію з довгими ланцюжками фосфатних груп, які в харчовій промисловості найперше працюють емульгуючою сіллю в плавлених сирах, а також пом'якшують воду й утримують вологу в м'ясі та рибі. Власної межі в ЄС вони не мають — поліфосфати входять до спільної групи фосфатів E338–E452 з лімітами від 500 до 20 000 мг/кг у перерахунку на P₂O₅, а в плавлених сирах межа сягає 20 000 мг/кг. 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.
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