Опис
Бета-циклодекстрин (харчова добавка E459) — циклічний олігосахарид із семи молекул глюкози, з'єднаних у кільце α-1,4-зв'язками.[1] Інша його назва за специфікацією ЄС — циклогептаамілоза, що прямо вказує на кількість ланок у кільці — сім (гепта-).[1] У національному переліку харчових добавок 1999 року (Постанова Кабінету Міністрів України № 12) цієї речовини немає: Європейський Союз дозволив її для широкого застосування значно пізніше, хоча сама молекула відома хімії з початку XX століття. Українську назву статті наведено як прямий відповідник офіційного терміна ЄС «beta-cyclodextrin».
Молекула має форму порожнистого конуса — своєрідної «бочки» чи «кільця» з гідрофобною порожниною всередині й гідрофільною (водорозчинною) зовнішньою поверхнею.[2] Саме ця будова визначає всю практичну цінність речовини: у порожнину молекули можуть «заходити» інші невеликі молекули — ароматичні сполуки, вітаміни, холестерин, — утворюючи стійкий комплекс включення, тоді як зовнішня, водорозчинна частина дозволяє цьому комплексу розчинятися чи диспергуватися в їжі чи напоях.
За специфікацією ЄС бета-циклодекстрин — практично безбарвний кристалічний порошок без запаху, малорозчинний у холодній воді, але добре розчинний у гарячій воді, слабко розчинний у спирті.[1] Чистота — не менше 98% у перерахунку на безводну речовину, вологість — не більше 14%, домішка інших циклодекстринів — не більше 2%. Специфікація також обмежує залишки розчинників толуену й трихлоретилену — не більше 1 мг/кг кожного, а миш'яку й свинцю — не більше 1 мг/кг кожного.
Виробляють бета-циклодекстрин ферментативно: фермент циклоглікозилтрансфераза (CGTase), який отримують із бактерій Bacillus circulans, Paenibacillus macerans або рекомбінантного штаму Bacillus licheniformis SJ1608, діє на частково гідролізований крохмаль і «згортає» ланцюжки глюкози в кільця.[1] Тобто сировина — звичайний крохмаль, а перетворення на циклічну структуру відбувається біотехнологічно, без складного хімічного синтезу.
Що E459 робить у продукті:
- Капсулює ароматизатори. Бета-циклодекстрин утримує леткі ароматичні молекули у своїй порожнині, захищаючи їх від випаровування, окиснення та світла, доки капсула не розкриється в роті чи під час приготування.[2]
- Стабілізує таблетки й дієтичні добавки. У твердих формах — таблетках і таблетках у оболонці — добавку дозволено використовувати «скільки потрібно».[3]
- Видаляє холестерин. У харчовій промисловості бета-циклодекстрин застосовують для вилучення холестерину з яєчного жовтка, печінкового паштету, масла та інших жирних продуктів — молекула холестерину заходить у гідрофобну порожнину циклодекстрину й виводиться разом із ним.[2]
- Диспергує нутрієнти. У препаратах вітамінів та інших нутрієнтів бета-циклодекстрин допомагає розподілити погано розчинні речовини в готовому продукті.[3]
Застосування
У ЄС бета-циклодекстрин дозволений у конкретному, порівняно вузькому наборі категорій, переважно зі статусом «скільки потрібно» (quantum satis) або з невеликими числовими межами:
- Таблетки й дієтичні добавки. «Скільки потрібно» в усіх харчових продуктах у формі таблеток і таблеток в оболонці, а також окремо в дієтичних добавках такої форми.[3]
- Ароматизовані напої. До 500 мг/кг у ароматизованих порошкових напоях миттєвого приготування.[3]
- Інкапсульовані ароматизатори. До 500 мг/л у кінцевому продукті для ароматизованого чаю й порошкових напоїв миттєвого приготування та до 1 000 мг/кг у ароматизованих снеках.[3]
- Препарати нутрієнтів. До 100 000 мг/кг у самому препараті й до 1 000 мг/кг у кінцевому харчовому продукті для всіх видів нутрієнтів.[3]
На відміну від фосфатів цього діапазону, бета-циклодекстрин не входить до спільної групи з іншими добавками — для нього діють власні, окремі межі для кожної категорії застосування.[3] На етикетці пишуть функцію й код або назву, наприклад «стабілізатор E459» чи «носій бета-циклодекстрин».[1]
Користь для організму
Бета-циклодекстрин не засвоюється в тонкому кишківнику людини так, як звичайний крохмаль чи цукор: він стійкий до дії слинної та панкреатичної амілази й доходить до товстої кишки практично незміненим, де його зброджують кишкові бактерії.[2] Тобто калорійна чи поживна цінність самої добавки для організму мінімальна — вона не постачає ні суттєвої енергії, ні вітамінів, ні мінералів.
Головна «користь» бета-циклодекстрину — не харчова, а технологічна: він захищає смак і аромат продукту та допомагає позбутися зайвого холестерину з жирної сировини під час виробництва.[2]
Читайте:
Чи корисний E459?
Прямої харчової користі для споживача немає. Добавка корисна для виробника — вона зберігає аромат продукту та дозволяє зменшити вміст холестерину в деяких жирних продуктах на етапі виробництва.
Шкода для організму
Європейське агентство з безпечності харчових продуктів (EFSA) переоцінило бета-циклодекстрин як харчову добавку в опінії від 7 грудня 2016 року.[4] Висновок панелі з харчових добавок та джерел нутрієнтів (ANS) — на основі наявної токсикологічної бази даних підстав для перегляду чинного допустимого добового споживання (ДДС) 5 мг на кілограм маси тіла на день немає.[4] Тобто рівень безпеки, встановлений раніше, підтвердили без змін.
Через хімічну стійкість до амілази й низьку абсорбцію в тонкому кишківнику великі дози бета-циклодекстрину, як і інших погано засвоюваних олігосахаридів, теоретично можуть спричиняти осмотичний проносний ефект чи здуття через ферментацію в товстій кишці — це загальна властивість цього класу речовин, а не специфічний висновок EFSA щодо E459 у харчових кількостях.[2]
Читайте:
Чи небезпечний E459?
У межах дозволеного використання — ні. EFSA підтвердила чинне ДДС 5 мг/кг маси тіла без зауважень щодо нових ризиків.
Регулювання
Для більшості добавок встановлюють допустиме добове споживання (ДДС) — кількість речовини, яку людина умовно може отримувати з їжею щодня впродовж життя без шкоди для здоров'я. Для бета-циклодекстрину це значення — 5 мг на кілограм маси тіла на день, і EFSA підтвердила його без змін під час повторного перегляду 2016 року, провівши переоцінку додатка в межах загальної програми повторної оцінки всіх харчових добавок, дозволених в ЄС до 2009 року.[4]
Специфікацію чистоти для бета-циклодекстрину містить Регламент Комісії (ЄС) № 231/2012, а конкретні дозволені категорії застосування й числові межі — Додаток II до Регламенту (ЄС) № 1333/2008.[1][3] На відміну від фосфатів E450–E452, які діють у спільній груповій межі, бета-циклодекстрин має власні, незалежні від інших добавок обмеження для кожної категорії їжі.
Підсумок
Бета-циклодекстрин E459 — циклічний олігосахарид із семи молекул глюкози у формі кільця з порожниною всередині, яку харчова промисловість використовує для капсулювання ароматизаторів, стабілізації таблеток і дієтичних добавок та вилучення холестерину з жирної сировини на етапі виробництва. У ЄС дозволений переважно «скільки потрібно» в таблетках і дієтичних добавках та з невеликими числовими межами (500–1 000 мг/кг чи мг/л) в ароматизованих напоях, снеках і препаратах нутрієнтів. EFSA 2016 року підтвердила чинне допустиме добове споживання 5 мг на кілограм маси тіла без нових застережень; пряма харчова чи оздоровча користь для споживача відсутня, а роль добавки — технологічна.
Джерела4
- EUR-Lex
- Alonso L. та ін. The Influence of β-Cyclodextrin on the Reduction of Cholesterol Content in Egg and Duck Liver Pâté. Foods, 2019.
- EUR-Lex
- EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS) та ін. Re‐evaluation of β‐cyclodextrin (E 459) as a food additive. EFSA Journal, 2016.