Харчова добавка E340 (Фосфати калію)

Опис

Фосфати калію (харчова добавка E340) — це калієві солі ортофосфорної кислоти. Регламент ЄС розрізняє три форми: монокалійфосфат E340(i) з формулою KH₂PO₄, дикалійфосфат E340(ii) з формулою K₂HPO₄ і трикалійфосфат E340(iii) з формулою K₃PO₄.^[1] У травному тракті ці солі розпадаються на фосфат і калій, а далі кожен з них іде звичним для організму шляхом.^[2]

Специфікація ЄС описує їх як безбарвні кристали або білі порошки й гранули, які легко розчиняються у воді, але не в спирті. Дикалійфосфат і трикалійфосфат гігроскопічні, тобто тягнуть вологу з повітря, а дикалійфосфат може від неї навіть розпливатися. Чистої речовини в моно- і дисолі має бути щонайменше 98%, у трисолі — 97%. Кислотність 1% розчину змінюється від pH 4,2–4,8 у монокалійфосфату через 8,7–9,4 у дикалійфосфату до 11,5–12,3 у трикалійфосфату.^[1]

Різняться вони й поведінкою під час нагрівання. Монокалійфосфат плавиться за 253 °C, дикалійфосфат розкладається вже за 151–154 °C, а безводний трикалійфосфат плавиться лише за 1 340 °C.^[2] Отримують усі три солі з фосфорної кислоти, у якій атоми водню по черзі заміщують калієм.^[2] Для монокалійфосфату кислоту обробляють карбонатом калію^[3], а для трикалійфосфату нейтралізують гідроксидом калію.^[4]

Що більше калію в солі, то менше в ній фосфору. Фосфору в монокалійфосфаті близько 23%, у дикалійфосфаті — 18%, у трикалійфосфаті — 14,5%.^[2] Калію за молярною масою виходить відповідно 29%, 45% і 55%. Тобто 1 г трикалійфосфату несе приблизно 550 мг калію.

Ці солі працюють не лише в їжі. Монокалійфосфат — поширене добриво, а його великі кристали використовують в оптиці для лазерів.^[3]

Що E340 робить у продукті:

• Тримає pH. Моно- і дикалійфосфат використовують як буферні солі: вони не дають кислотності продукту змінюватися.^[5]
• Стабілізує молочні напої й вершки. Дикалійфосфат зв'язує кальцій молока, працює як емульгатор і стабілізатор. Тому його додають у замінники вершків і сухі напої.^[5]
• Замінює натрієві фосфати. Трикалійфосфат виконує ту саму роботу, що й тринатрійфосфат, але без натрію. Найчастіше він трапляється в сухих сніданках, а також у м'ясі, соусах і сирах.^[4]
• Підживлює закваски й додає мінералів. Дикалійфосфат входить до складу заквасок і мінеральних добавок, а монокалійфосфат — до спортивних напоїв.^[5][3]

Застосування

До групи I, тобто добавок «скільки потрібно», фосфати калію в ЄС не входять. Їх дозволено лише в переліку конкретних продуктів, а межу рахують спільно для всіх фосфатів E338–E452 у перерахунку на P₂O₅.^[6] Фосфати в будь-якій формі трапляються часто. З 2014-го до березня 2019 року їх знайшли на етикетках 44 178 нових продуктів, у середньому в 9,6% їжі. Найбільше — у згущеному молоці (73%) і в сумішах для немовлят і малюків (понад половина).^[2] Ось кілька категорій, де ці межі особливо помітні:

• Сіль і солезамінники. До 10 000 мг/кг.^[6] Якщо весь цей ліміт припаде на трикалійфосфат, у 100 г солезамінника буде близько 3 г цієї солі, а з нею приблизно 1,6 г калію.
• Рідкі яйця, кляр і картопля. До 10 000 мг/кг у рідкому білку, жовтку чи цілому яйці, до 12 000 мг/кг у клярі та до 5 000 мг/кг у виробах з картоплі, зокрема в замороженій обсмаженій.^[6]
• Вода й білкові напої. До 500 мг/л у підготовленій столовій воді, до 4 000 мг/л у спортивних напоях із сироватковим білком і до 20 000 мг/л у напоях з рослинного білка.^[6]
• Дитяче харчування. У сумішах для немовлят і наступних сумішах E340 дозволено разом з E339 у межах окремих норм для дитячих сумішей. У дитячих кашах — лише в злакових, до 1 000 мг/кг разом з E339 та E341.^[6] Міжнародний стандарт Codex для сумішей обмежує ці фосфати 450 мг фосфору на літр готової суміші.^[2]
• Ферментні препарати. До 50 000 мг/кг у самому препараті, а в готовій їжі — скільки потрібно. Тут фосфати калію можуть бути ще й носієм.^[6]

На етикетці спершу вказують функцію, потім назву або код: наприклад, «регулятор кислотності E340» або «стабілізатор дикалійфосфат».^[7]

Користь для організму

Обидві складові E340 потрібні організму. Про калій у ЄС дозволено писати, що він сприяє нормальній роботі нервової системи і м'язів та підтримує нормальний артеріальний тиск.^[8] Фосфору європейці й так отримують з їжею більше, ніж потрібно.^[2]

Скільки калію треба? Європейське агентство з безпечності харчових продуктів (EFSA) у 2016 році встановило адекватне споживання 3 500 мг на день для дорослих і 4 000 мг для жінок, що годують груддю. Дітям потрібно від 800 мг у 1–3 роки до 3 500 мг у 15–17 років, а немовлятам 7–11 місяців — 750 мг.^[9] Ці цифри агентство вивело з даних про тиск і інсульт: за меншого споживання ризик інсульту вищий.^[9] Для маркування продуктів використовують референтну кількість 2 000 мг.^[7]

Кілька уточнень щодо поширених очікувань:

• Звідки калій насправді. Європейці отримують у середньому 3 000–4 000 мг калію на день, переважно з картоплі, фруктів, ягід, овочів, молочних продуктів і горіхів. Харчові добавки з калієм дають лише невелику частку.^[10]
• Дефіцит. Лише через раціон його майже не буває. Калій втрачають при тривалій діареї, блюванні, прийомі проносних і сечогінних. Тоді з'являються м'язова слабкість і перебої в роботі серця.^[10]
• Тиск. Мало калію (10–30 ммоль на день) сприяє затримці натрію й підвищенню тиску, а більше калію, переважно в добавках, тиск знижує.^[10] Для людей з гіпертензією це аргумент на користь овочів і фруктів, а не продуктів з E340.
• Ліки. Монокалійфосфат використовують у медицині для лікування нестачі фосфату в крові.^[3] Це лікування під наглядом лікаря, а не звичайна їжа.

Читайте:

Калій

Калій асоціюється з бананами й «таблетками для серця», але насправді це один із головних мінералів нашого ра...

Чи помітний внесок E340 у раціон? Один грам трикалійфосфату покрив би приблизно шосту частину денної потреби в калії. Проте добавку вносять у грамах на кілограм продукту, тож у звичайній порції калію з неї небагато. Заміна натрієвих фосфатів калієвими трохи зменшує натрій у продукті, але головна користь E340 — технологічна.

Шкода для організму

Гостра токсичність фосфатів калію низька. Смертельна доза монокалійфосфату для половини тварин становила 3 200 мг/кг маси тіла в мишей і 2 820 мг/кг у щурів.^[2] У вагітних мишей монокалійфосфат у дозах до 320 мг/кг не шкодив ні самкам, ні плоду.^[2]

Головна мішень великих доз — нирки. Собаки, яким 22 тижні давали дикалійфосфат, мали відкладення кальцію в нирках і атрофію ниркових канальців, і через 22 тижні зміни були сильнішими, ніж через 9.^[2] У щурів на дієті з дуже великою кількістю монокалійфосфату відкладення кальцію в нирках з'явилися в усіх тварин уже за 21 день.^[2] А от у давньому дослідженні 1959 року щури 150 днів отримували дикалійфосфат з помірним надлишком фосфору, і такої шкоди в них не знайшли.^[2]

Кому E340 може зашкодити:

• Людям з хворими нирками. Для них E340 — подвійне навантаження: і фосфор, і калій. Якщо нирки погано виводять калій, уже 1 г калію на день понад їжу з таблеток чи солі зі зниженим натрієм підвищував рівень калію в крові й порушував роботу серця, аж до аритмії.^[10]
• Покупцям «покращеного» м'яса. Сире м'ясо й птицю часто обробляють розчинами з фосфатами й калієм. У США проаналізували 36 сирих продуктів з м'яса й птиці. Без добавок калію в них було менше 387 мг на 100 г, а п'ять з 25 продуктів з добавками містили від 692 до 930 мг. Вісім з цих 25 продуктів не вказали добавок на етикетці.^[11]
• Тим, хто обирає продукти «зі зниженим вмістом натрію». У Канаді такі м'ясні вироби містили на 44% більше калію, ніж звичайні, — від 210 до 1 500 мг на 100 г. Калієві добавки були в складі 63% цих продуктів і лише 26% звичайних.^[12]
• Людям на деяких ліках. Чутливіші до надлишку калію люди з діабетом, хворі, які приймають серцево-судинні препарати, літні люди та всі, хто зневоднений після важкої фізичної роботи.^[10]

Читайте:

Що таке електроліти: роль, норми, порушення

Електроліти забезпечують клітини організму електричними сигналами, допомагають регулювати об’єм рідини, к...

Здоровим людям калій з їжі не загрожує: навіть 5–6 г на день EFSA вважає низькоризиковими. Роками приймати 3 г калію на день у вигляді хлориду калію понад звичайний раціон теж виявилося безпечно.^[10] Проблеми в здорових людей описані лише після 5–7 г калію з добавок за раз.^[10]

Регулювання

Для більшості добавок встановлюють допустиме добове споживання (ДДС) — кількість речовини, яку людина умовно може отримувати з їжею щодня впродовж усього життя без шкоди для здоров'я. Об'єднаний експертний комітет ФАО/ВООЗ з харчових добавок (JECFA) у 1982 році замість ДДС дав фосфатам максимальне допустиме добове надходження — 70 мг фосфору на кілограм маси тіла з усіх джерел.^[2] Науковий комітет ЄС з харчових продуктів у 1991 році з цим погодився. Для калію та інших катіонів фосфатів він визначив ДДС «не визначене», бо це природні складники тіла людини, тварин і рослин.^[2] Британська експертна група з вітамінів і мінералів у 2003 році не знайшла шкоди при загальному споживанні 2 400 мг фосфору на день.^[2]

EFSA у 2019 році переглянуло всі фосфати разом і встановило групове ДДС — 40 мг фосфору на кілограм маси тіла на день.^[13] Агентство не побачило загрози для немовлят молодших 16 тижнів, які отримують суміші й лікувальне харчування.^[2]

Верхньої безпечної межі для калію EFSA не встановило, бо даних для цього недостатньо.^[10]

Вимоги до чистоти в ЄС суворіші, ніж у JECFA: свинцю в E340 допускається до 1 мг/кг, а за специфікацією JECFA — до 4 мг/кг.^[2] Утім, EFSA зауважило, що навіть по 1 мг/кг миш'яку, кадмію, свинцю й ртуті у фосфатах може помітно додавати їх у раціон.^[2]

Прогалини в даних: долю калію та інших катіонів з фосфатів EFSA у висновку 2019 року окремо не оцінювало.^[2] Калій не входить до обов'язкових пунктів таблиці поживної цінності, тож скільки його дали добавки, з етикетки не дізнатися.^[7]