Харчова добавка E338 (ортофосфорна кислота)

Опис

Ортофосфорна кислота (харчова добавка E338) — це неорганічна кислота з формулою H₃PO₄, яку часто називають просто фосфорною. У продуктах вона працює насамперед як регулятор кислотності: дає різкий кислий смак і тримає потрібний pH.^[1][2]

За специфікацією ЄС E338 — прозора безбарвна в'язка рідина. Це водний розчин: самої кислоти в ньому має бути від 67 до 85,7%, а вимоги до чистоти розраховані на 75% розчин. Миш'яку, кадмію, свинцю й ртуті допускається не більше 1 мг/кг кожного, фтору — до 10 мг/кг, хлоридів — до 200 мг/кг, сульфатів — до 1 500 мг/кг.^[1]

Харчову фосфорну кислоту отримують з фосфатної руди двома способами. У «мокрому» руду розчиняють сильною мінеральною кислотою, найчастіше сірчаною, відфільтровують сульфат кальцію, а саму кислоту очищають екстракцією, бо склад руди залежить від родовища. В електротермічному руду разом з коксом і кремнеземом розжарюють в електропечі понад 1 100 °C. Так отримують елементарний фосфор, його спалюють, а оксид, що утворився, поглинають водою. Ця кислота дуже чиста, і з неї треба додатково прибрати лише миш'як.^[2]

Фосфорна кислота — сировина й для інших харчових фосфатів. Якщо нейтралізувати її содою чи їдким натром, виходять фосфати натрію (E339), а з оксидом або гідроксидом кальцію — фосфати кальцію.^[2] У воді й напоях сама кислота швидко розпадається на іони водню та фосфат. Іони водню й дають кислий смак.^[2]

Що E338 робить у продукті:

• Підкислює напої. Фосфорна кислота регулює кислотність і дає «сухуватий» кислий смак. У дослідженнях споживання фосфатних добавок напої типу коли розглядають як одне з головних джерел, поряд з ковбасами й плавленим сиром.^[2]
• Вирівнює pH у дитячому харчуванні. У дитячих кашах, пюре й лікувальному харчуванні для немовлят її дозволено додавати лише для регулювання pH.^[3]
• Входить до складу ароматизаторів і барвників. У препаратах барвника антоціанів (E163) та в ароматизаторах фосфорну кислоту й фосфати допускають до 40 000 мг/кг у перерахунку на P₂O₅.^[3]

Застосування

У ЄС фосфорну кислоту не можна додавати «скільки потрібно». Вона входить до групи E338–452 разом з фосфатами натрію, калію, кальцію й магнію та ди-, три- й поліфосфатами. Ці добавки вносять поодинці або разом, а межу для всієї групи рахують у перерахунку на P₂O₅, тобто на оксид фосфору.^[3] Загалом фосфати дозволені у 104 видах використання з межами від 500 до 20 000 мг/кг і ще в чотирьох — без числової межі.^[2] Ось як виглядають межі в типових продуктах:

• Ароматизовані напої. До 700 мг/л, у спортивних напоях — до 500 мг/л.^[3] Один грам фосфорної кислоти відповідає 0,724 г P₂O₅, тож 700 мг/л — це приблизно 970 мг самої кислоти на літр, якщо інших фосфатів у напої немає.^[2]
• Молочні продукти. Стерилізоване й ультрапастеризоване молоко — до 1 000 мг/кг, ароматизовані кисломолочні продукти — до 3 000 мг/кг, плавлений сир — до 20 000 мг/кг.^[3]
• Солодощі й десерти. Цукрові кондитерські вироби — до 5 000 мг/кг, сиропи-топінги для млинців і морозива — до 3 000 мг/кг, морозиво — до 1 000 мг/кг. У жувальній гумці числової межі немає.^[3]
• Алкогольні напої. Сидр, фруктове вино, медовуха й ароматизовані вина — до 1 000 мг/л.^[3]
• Дитяче харчування. У кашах, пюре й лікувальному харчуванні для немовлят — до 1 000 мг/кг. Склад сумішей для немовлят додатково регулює окреме законодавство про дитяче харчування.^[3]
• Дієтичні добавки. У таблетках, капсулах і рідких формах — без числової межі.^[3]

На етикетці спершу пишуть функціональний клас, а потім назву або код добавки, наприклад «регулятор кислотності E338» чи «кислота ортофосфорна».^[4]

Користь для організму

Фосфор — необхідний мінерал. Близько 85% його запасів в організмі разом з кальцієм входить до складу кісток у вигляді гідроксиапатиту.^[2] Фосфат з харчових добавок засвоюється добре: у кишківнику всмоктується 80–90% його кількості.^[2]

Скільки потрібно? Європейське агентство з безпечності харчових продуктів (EFSA) встановило адекватне споживання фосфору: 550 мг на день для дорослих, 250–640 мг для дітей залежно від віку і 160 мг для немовлят 7–11 місяців. Ці величини вивели з норм кальцію, взявши співвідношення кальцію й фосфору 1,4 до 1.^[2]

Кілька уточнень щодо поширених очікувань:

• Звідки береться фосфор. Головні джерела фосфору в раціоні європейців — молоко, хліб і булочки та м'ясні продукти, а в немовлят — молоко й дитячі суміші.^[2]
• Чи його бракує. Дорослі в Європі отримують у середньому 1 204–1 625 мг фосфору на день, тобто у два-три рази більше за адекватний рівень.^[2] Додатковий фосфор з E338 нічого не заповнює.
• Користь для продукту, а не для людини. Стабільна кислотність і впізнаваний смак напою — технологічний результат, а не користь для здоров'я.

Читайте:

Фосфор

Фосфор — другий за кількістю мінерал у нашому тілі після кальцію. З нього складаються кістки й зуби, без ньог...

Скільки фосфору може додати напій? Навіть на межі 700 мг/л у перерахунку на P₂O₅ це близько 300 мг фосфору на літр.^[3][2] Це більше половини адекватного рівня для дорослого.

Шкода для організму

У дозволених кількостях фосфорна кислота для здорових людей безпечна. Гостра токсичність фосфатів низька, стандартні тести не виявили пошкодження генів, а в дослідах на вагітних тваринах вони не шкодили розвитку плода.^[2] Одне дослідження на лімфоцитах людини в пробірці повідомило про пошкодження ДНК саме фосфорною кислотою, але EFSA вважає його значення для оцінки ризику сумнівним.^[2]

У трьох дворічних дослідах на щурах фосфати не збільшували кількості пухлин. Головним наслідком великих доз були відкладення кальцію в нирках і ушкодження ниркових канальців. Ці зміни з'являлися швидко, вже за кілька тижнів.^[2]

Реальні ризики пов'язані з частим контактом кислоти із зубами, великими дозами фосфатів і окремими групами людей:

• Зуби. Часте вживання газованих та інших кислих напоїв з pH 2,0–3,5 — головний харчовий чинник ерозії емалі. Кислота розчиняє мінерали зуба, і ця втрата незворотна; згодом може оголитися дентин і з'явитися чутливість зубів.^[5] Так само емаль руйнує шлункова кислота при рефлюксі. Американська стоматологічна асоціація радить ополіскувати рот водою після кислого напою і не чистити зуби відразу.^[5]
• Травлення. У дослідах на людях фосфор у дозах до 2 000 мг на день іноді спричиняв м'який стілець або діарею. Набагато більші дози фосфатів діють як проносне, тому їх застосовують для очищення кишківника перед колоноскопією.^[2]
• Нирки. Описано 19 випадків тяжкого порушення роботи нирок після таких препаратів. Найменша пов'язана з ушкодженням доза — 11 600 мг фосфору на добу, зазвичай у два прийоми. Частина пацієнтів одужала, в інших розвинулася хронічна хвороба нирок, одна людина померла.^[2]
• Кістки. У Фремінгемському дослідженні (1 413 жінок і 1 125 чоловіків) вживання коли було пов'язане з нижчою мінеральною щільністю стегнової кістки в жінок, але не в чоловіків. Загальне споживання фосфору в любительок коли не було більшим, зате нижчим було співвідношення кальцію й фосфору.^[2] Доказів зв'язку фосфатів з їжі з остеопорозом EFSA вважає недостатньо.^[2]

Інші побоювання підтверджені ще слабше. Даних, які пов'язували б фосфати з їжі з хворобами серця й судин, EFSA теж вважає недостатньо.^[2] У щурів, яких тиждень поїли напоєм з колою замість води, зростало виділення кальцію й фосфору з сечею.^[2] Але це короткий дослід на тваринах, і прямо переносити його на людей не можна.

Читайте:

Чи шкідлива Coca-Cola Zero (без цукру) для здоров'я?

Coca-Cola Zero не містить цукру й калорій, але в ній є підсолоджувачі, фосфорна кислота й кофеїн. Що з цього справді в...

Найголовніше: ризик від E338 залежить від загального фосфору в раціоні, а добавки додають його чимало. За оцінкою EFSA, лише з харчових добавок-фосфатів європейці отримують у середньому від 1 до 48 мг фосфору на кілограм маси тіла на день, а при високому споживанні — до 62 мг.^[2]

Регулювання

Об'єднаний експертний комітет ФАО/ВООЗ з харчових добавок (JECFA) у 1982 році вирішив, що звичне допустиме добове споживання (ДДС) фосфатам не підходить, бо фосфор — необхідна поживна речовина й неминуча частина їжі.^[2] ДДС — це кількість речовини, яку людина умовно може отримувати з їжею щодня впродовж усього життя без шкоди для здоров'я. Замість нього комітет встановив максимально допустиме добове надходження — 70 мг фосфору на кілограм маси тіла для суми природних і доданих фосфатів. Розрахунок спирався на найменшу дозу, від якої в щурів відкладався кальцій у нирках.^[2] У 2012 році JECFA зазначив, що ця межа може бути надто обережною, і її основу треба переглянути.^[2]

EFSA у 2019 році встановило для фосфорної кислоти й усіх фосфатів групове ДДС — 40 мг фосфору на кілограм маси тіла на день.^[6] Основою став дворічний дослід на щурах з гексаметафосфатом натрію, а запас безпеки врахував різницю між видами, між людьми й особливості фосфору як поживної речовини.^[2] Для дорослого масою 70 кг це 2 800 мг фосфору на день з усіх джерел: їжі, добавок і води. Ця кількість менша за 3 000 мг на день, які EFSA раніше визнало переносимими для здорових людей.^[2]

Аналіз усього фосфору в їжі показав середнє надходження від 16 мг/кг на день у дорослих і літніх людей до 85 мг/кг у немовлят, а високе — до 123 мг/кг у малюків. ДДС у середньому перевищували немовлята, малюки й діти, а при високому споживанні — ще й підлітки. Споживачі дієтичних добавок з фосфатами теж можуть виходити за межу ДДС.^[2]

Групове ДДС не поширюється на людей з помірним або тяжким зниженням функції нирок. Хронічна хвороба нирок може бути приблизно в кожного десятого, і таким людям може шкодити навіть кількість фосфору на рівні ДДС.^[2]

Прогалини в даних: аналізи показують загальний фосфор, але не відрізняють доданий від природного, тому EFSA просить розробити методи для визначення саме добавок. Загальний вміст фосфору на етикетці вказувати не обов'язково.^[2] Агентство також запропонувало встановити числову межу фосфатів у дієтичних добавках і переглянути межі свинцю, кадмію, миш'яку й ртуті в їхніх специфікаціях.^[2]