Харчова добавка E200 (Сорбінова кислота)

Опис

Сорбінова кислота (харчова добавка E200) отримала назву від горобини, латиною Sorbus. У 1859 році німецький хімік Август Гофман виділив її з олії недостиглих ягід горобини. Спершу він отримав парасорбінову кислоту, а вже з неї — сорбінову. Те, що речовина зупиняє цвіль, помітили аж наприкінці 1930-х, а в продуктах вона масово з'явилася в 1950-х^[1]. Сьогодні сорбінову кислоту для харчової промисловості синтезують хімічно.

Горобина дала ім'я ще одній добавці — сорбіту (E420). Це різні речовини: сорбіт — солодкий спирт-цукрозамінник, а сорбінова кислота — консервант.

За будовою сорбінова кислота — коротка ненасичена жирна кислота з шістьма атомами вуглецю і двома подвійними зв'язками. Саме це пояснює, чому організм поводиться з нею так само, як із жирами з їжі (про це нижче). Її властивості, важливі для виробництва:

• Погано розчиняється у воді, зате добре — у спирті. Тому в напої та рідкі продукти частіше додають її розчинну сіль — сорбат калію (E202)^[2].
• Найкраще працює в кислому середовищі. Мікробів стримує та частина молекул, що не розпалася на іони, а її тим більше, чим кисліший продукт. Тому сорбати особливо ефективні в сирах, соусах, напоях і випічці з фруктовими начинками.
• Діє насамперед на цвіль і дріжджі. Вона гальмує ферменти, з допомогою яких ці мікроорганізми отримують енергію. В організмі людини чи тварини таку концентрацію створити неможливо, тому на власні ферменти вона так не діє^[3].
• Витримує нагрівання. Порошок, який відповідає вимогам ЄС, не змінює кольору навіть після півтори години при 105 °C^[4].

Вимоги до чистоти в ЄС суворі. Харчова сорбінова кислота має містити щонайменше 99% основної речовини, не більше 0,1% альдегідів (у перерахунку на формальдегід), а також обмеження для миш'яку, свинцю та ртуті^[4].

Застосування

У Європейському Союзі сорбінова кислота та сорбат калію дозволені в десятках категорій продуктів, кожна зі своєю межею в перерахунку на сорбінову кислоту^[5]. Найвідоміші приклади:

• Сир. Нарізаний і фасований сир, сир із добавками, сирні продукти — до 1 г/кг, плавлений сир — до 2 г/кг. Поверхню сирів, що визрівають, можна обробляти без числової межі, тобто стільки, скільки потрібно технологічно.
• Хліб і випічка. Фасований нарізаний хліб, частково випечений хліб, хліб зі зниженою калорійністю, а також тістечка, пироги й інша випічка з високою вологістю — до 2 г/кг.
• Напої. Солодкі безалкогольні напої — до 300 мг/л (250 мг/л, якщо разом із бензоатами), сидр, медовуха, фруктові й ароматизовані вина, безалкогольне вино — до 200 мг/л.
• Фрукти й овочі. Сухофрукти — до 1 г/кг, мариновані овочі, оливки, фруктові начинки, джеми зі зниженим вмістом цукру. Шкірку нечищених цитрусових можна обробити поверхнево, до 20 мг/кг.
• Соуси й жири. Майонез та інші емульговані соуси, маргарини й спреди — 1–2 г/кг залежно від жирності.
• М'ясо й риба. Паштети, заливне, поверхня сушеного м'яса, колагенові оболонки ковбас, солона й сушена риба, пресерви.
• Інше. Картопляне тісто, ньокі, начинки для равіолі, рідкі й сухі яєчні продукти, рослинні аналоги м'яса й сиру, харчові добавки в рідкій формі.

У багатьох категоріях межа спільна для сорбатів і бензоатів. Якщо виробник використовує обидва консерванти, їхня сума не може перевищувати дозволеного.

Натрієвої солі (E201) у переліку ЄС немає, а сорбат кальцію (E203) з нього вилучили у 2018 році. Отже, з усієї родини сорбатів у ЄС дозволені тільки E200 і E202^[5].

Користь для організму

Для людини сорбінова кислота не є ні поживною, ні лікувальною речовиною. Непрямо вона може знижувати ризик харчового отруєння: із 1980-х сорбати використовують у м'ясних продуктах, щоб стримувати бактерії ботулізму й частково замінити нітрити^[1]. Але це захист продукту, а не вплив на організм.

Цікава деталь: у тварин сорбінова кислота окиснюється так само, як інші жирні кислоти, і дає трохи енергії. Проте кількості в їжі такі малі, що говорити про харчову цінність не доводиться^[3].

Шкода для організму

За токсикологічними даними сорбінова кислота належить до найм'якших консервантів. Проте в 2015 році вона на кілька років опинилася під підозрою, і ця історія показує, як перевіряють безпеку добавок.

Що відбувається в організмі. У щурів, яким давали сорбінову кислоту з радіоактивною міткою, близько 85% її виходило з видихом у вигляді вуглекислого газу. Лише кілька відсотків потрапляли в сечу, а решта ставала частиною власних жирів. Половина дози окиснювалася за 40–110 хвилин. У мишей результати були такими самими. Експерти JECFA дійшли висновку, що в людей і щурів сорбінова кислота розщеплюється однаково^[3].

Довготривалі досліди на тваринах.

• Щури два покоління поспіль отримували корм, у якому 5% становила сорбінова кислота. Це близько 2,5 г на кілограм маси тіла на день. Ріст, розмноження й тривалість життя не погіршилися, а пухлин було так само мало, як у контрольній групі — по дві в кожній^[3].
• У 90-денних дослідах 4% кислоти в кормі не змінювали печінку й нирки. За 8% печінка трохи збільшувалася, але під мікроскопом виглядала нормально^[3].
• В одному давньому досліді ін'єкції сорбінової кислоти під шкіру на тому самому місці спричиняли в щурів пухлини. Зразок не вдалося ідентифікувати, а речовина, яка відповідала вимогам чистоти, пухлин не викликала ні під шкірою, ні з кормом^[3].

Вплив на потомство. Саме тут у 2015 році виникли сумніви. У давнішому дослідженні на двох поколіннях щурів сорбінову кислоту вводили зондом у дозах 300, 1000 і 3000 мг/кг на день. За двох вищих доз у самців другого покоління зменшувалася аногенітальна відстань (ознака, за якою оцінюють вплив на статеві гормони). За найвищої дози малята менше важили й пізніше досягали етапів розвитку. У кролів за 1000 мг/кг і більше страждали і самки, і плоди. Європейське агентство з безпечності харчових продуктів (EFSA) взяло за основу дозу 300 мг/кг без ефектів і тимчасово встановило безпечну межу в 3 мг/кг^[2].

Виробники провели нове, сучасне дослідження: щурам давали сорбінову кислоту з кормом у дозах близько 1000, 2000 і 4000 мг/кг. Зменшення аногенітальної відстані не повторилося. За найвищої дози самиці пізніше досягали статевої зрілості (на 2–3 дні), у них були легші яєчники й матка, а малята другого покоління повільніше набирали вагу. Найчутливішою ознакою визнали саме вагу малят. Від неї й розрахували нову безпечну межу^[2].

Гени. EFSA не знайшла ознак того, що сорбінова кислота чи сорбат калію пошкоджують генетичний матеріал^[6]. Висновок огляду токсикології той самий^[7].

Що відбувається в продукті. Сорбати в їжі поступово окиснюються, а їхня стійкість залежить від кислотності, вологості, температури й упаковки. EFSA звернула увагу, що про продукти розпаду сорбатів у реальній їжі даних мало^[2]. Окреме питання — реакція з нітритом натрію (E250). За дуже високих концентрацій і температури з них можуть утворюватися речовини, що пошкоджують гени, але в звичайних умовах їх не виявили навіть у розсолах для засолювання м'яса^[7]. EFSA при цьому зазначила, що сорбат калію й нітрит разом указані на етикетках сотень продуктів, передусім готових страв, м'ясних і рибних виробів, і що вимірювань продуктів цієї реакції бракує^[2].

Реакції в людей. Вони рідкісні й здебільшого не є справжньою алергією.

• Кропив'янка навколо рота. У дитячому садку в 18 з 20 дітей після салатного соусу на основі майонезу виникла кропив'янка навколо рота. Винуватцями виявилися сорбінова й бензойна кислоти, що були в соусі. Реакція швидко минала і не була справжньою алергією. У дорослих пацієнтів найвищі концентрації цих кислот, нанесені на шкіру на 20 хвилин, давали такий самий ефект приблизно у двох третин. Автори не вважали це приводом обмежувати консерванти в їжі^[8].
• Непереносимість. Поодинокі випадки псевдоалергії після їжі з сорбатами описані, але їхня справжня частота невідома, бо даних дуже мало^[7].

Регулювання

У Європейському Союзі сорбінова кислота дозволена Регламентом (ЄС) № 1333/2008, а вимоги до її чистоти встановлює Регламент (ЄС) № 231/2012^[5][4].

Історія безпечної межі для сорбатів показує, як наука перевіряє саму себе. Об'єднаний комітет експертів ФАО/ВООЗ з харчових добавок (JECFA) у 1973 році встановив допустиме добове споживання (ДДС) до 25 мг на кілограм маси тіла. Він спирався на дослідження, де 5% сорбінової кислоти в кормі щурів не мали жодного ефекту^[3][9]. ДДС — це кількість, яку людина може отримувати з їжею щодня все життя без шкоди для здоров'я. Науковий комітет ЄС з харчових продуктів у 1996 році погодився з цією межею, але EFSA в 2015 році тимчасово знизила її до 3 мг/кг через дані про потомство. У 2019 році, після нового дослідження, EFSA встановила постійне ДДС для сорбінової кислоти й сорбату калію — 11 мг/кг^[2]. Для дорослого вагою 70 кг це 770 мг на день.

Скільки сорбатів ми отримуємо насправді? Якщо припустити, що всі продукти містять їх на максимально дозволеному рівні, діти 3–9 років теоретично отримували б у середньому 10–20 мг/кг на день. Проте за найреалістичнішим сценарієм, заснованим на повідомлених виробниками рівнях і аналізах продуктів, картина зовсім інша^[2]:

• малюки 1–3 років — у середньому 0,7–1,8 мг/кг, у тих, хто їсть найбільше, — до 3,1 мг/кг;
• діти 3–9 років — 0,9–1,7 мг/кг, у найбільших споживачів до 3,7 мг/кг;
• дорослі — 0,3–0,8 мг/кг, у найбільших споживачів до 1,7 мг/кг.

Навіть найвищі з цих значень утричі нижчі за ДДС. Головні джерела — хліб і булочки, здобна випічка, ароматизовані напої та соуси, а в малюків ще й плавлений сир^[2].