Харчова добавка E341 (Фосфати кальцію)

Опис

Фосфати кальцію (харчова добавка E341) — це кальцієві солі ортофосфорної кислоти. Під цим кодом ЄС об'єднує три речовини: монокальційфосфат E341(i), дикальційфосфат E341(ii) і трикальційфосфат E341(iii).^[1] Трикальційфосфат за специфікацією — навіть не одна сполука, а суміш фосфатів кальцію приблизного складу 10CaO·3P₂O₅·H₂O. Серед його синонімів є «кальцієвий гідроксиапатит» — так називають і мінерал, з якого складаються кістки та зуби.^[1]

Три солі помітно різняться, насамперед розчинністю. Монокальційфосфат — білі кристали, гранули чи порошок, що вбирають вологу з повітря. Дикальційфосфат розчиняється у воді слабко, а трикальційфосфат майже не розчиняється, хоча легко розчиняється в розведених соляній та азотній кислотах.^[1] За іншими даними, у 100 г води за 25 °C розчиняється лише 2,5 мг трикальційфосфату.^[2] Пентаоксиду фосфору (P₂O₅) у моносолі має бути 55,5–61,1%, у дисолі — 50,0–52,5%, у трисолі — 38,5–48,0%. Фтору допускається 30–50 мг/кг, алюмінію — до 200 мг/кг, а в солях для дитячого харчування — від 70 до 150 мг/кг залежно від форми. Миш'яку, кадмію, свинцю й ртуті — не більше 1 мг/кг кожного.^[1]

Скільки в цих солях мінералів? У безводному монокальційфосфаті Ca(H₂PO₄)₂ кальцію близько 17%, а фосфору — 26%. У безводному дикальційфосфаті CaHPO₄ кальцію 29%, фосфору 23%. Найбагатший на кальцій трикальційфосфат Ca₃(PO₄)₂: майже 39% кальцію і 20% фосфору.

Виробляють фосфати кальцію з фосфорної кислоти та оксиду або гідроксиду кальцію. Суміш реагує, тверду сіль відокремлюють центрифугою чи фільтром, сушать, мелють, просіюють і перед пакуванням пропускають крізь металодетектор.^[2] У природі фосфат кальцію теж трапляється часто: він є в скелеті й зубах хребетних, у молоці, а фосфоритові руди з ним добувають, наприклад, у Марокко та Єгипті. Одна зі старих назв трикальційфосфату — «кістковий фосфат вапна», бо це один з головних продуктів спалювання кісток.^[3]

Що E341 робить у продукті:

• Розпушує тісто. Кислий монокальційфосфат реагує з харчовою содою, і виділяється вуглекислий газ. Діє він швидко: більша частина газу виходить за кілька хвилин після замішування, тому його охоче додають у суміші для млинців. У розпушувачах подвійної дії його поєднують з повільнішим кислим пірофосфатом натрію.^[4]
• Не дає злежуватися. Трикальційфосфат додають у кухонну сіль і порошкові прянощі, щоб вони залишалися сипкими.^[3]
• Додає кальцій. Дикальційфосфат використовують як мінеральну добавку в пластівцях для сніданку, збагаченому борошні та локшині.^[5]
• Слугує носієм. Фосфати кальцію дозволено як основу-наповнювач для інших харчових добавок, причому без числової межі.^[2]

Поза їжею дикальційфосфат працює в зубних пастах як полірувальний компонент і засіб проти зубного каменю, а у виробництві ліків служить основою для таблеток.^[5] З трикальційфосфату виготовляють матеріали, якими заповнюють дефекти кісток.^[3]

Застосування

E341 не входить до групи I, тож довільно додавати його в будь-який продукт не можна. Він належить до групи фосфатів E338–452 зі спільними межами, які рахують у перерахунку на P₂O₅ і для суми всіх фосфатів у продукті.^[6] Для кальцієвих солей найтиповіші такі застосування:

• Сіль і замінники солі. До 10 000 мг/кг на всю групу фосфатів.^[6]
• Борошно й випічка. Звичайне борошно — до 2 500 мг/кг, самопідіймальне борошно, содовий хліб і кондитерські вироби з борошна — до 20 000 мг/кг.^[6]
• Десерти. До 3 000 мг/кг, а в сухих сумішах для десертів — до 7 000 мг/кг.^[6]
• Столові підсолоджувачі в порошку. Тут E341 окремо дозволено «скільки потрібно» (quantum satis) — стільки, скільки треба для технологічного результату.^[6]
• Дитяче харчування. До 1 000 мг/кг лише в дитячих кашах і фруктових десертах для малюків, а також у лікувальному харчуванні для немовлят. Межа спільна з фосфатами натрію й калію.^[6]
• Вітамінно-мінеральні препарати для сумішей. Трикальційфосфат може потрапити в суміші для немовлят разом з препаратами поживних речовин, але не більше 150 мг/кг у перерахунку на P₂O₅.^[2]

Кальцієві фосфати трапляються й там, де їх не чекають. EFSA помітило, що в базі нових продуктів Mintel молоко з фосфатами — це переважно молоко, збагачене кальцієм, або молоко не коров'яче.^[2]

На етикетці пишуть функцію й код або назву, наприклад «засіб проти злежування E341» чи «розпушувач фосфати кальцію».^[7]

Користь для організму

Кальцій і фосфор — основа мінеральної частини кісток. Регламент ЄС дозволяє писати на продуктах, що кальцій потрібен для підтримання нормального стану кісток і зубів.^[8] Кальцієві солі ортофосфорної кислоти входять до переліку форм, якими дозволено збагачувати їжу кальцієм і фосфором.^[9] Для маркування референтна кількість кальцію — 800 мг на день, фосфору — 700 мг.^[7]

Кілька уточнень щодо поширених очікувань:

• Збагачені напої. У дослідженні на 16 чоловіках кальцій із соєвого напою, збагаченого фосфатами кальцію, засвоювався лише на 75% так само добре, як кальцій з коров'ячого молока. Сіль у такому напої тримається як завис дрібних твердих частинок.^[10] Для людей з алергією на молочні продукти, які обирають рослинні напої, це означає: «стільки ж кальцію, як у молоці» на етикетці ще не гарантує стільки ж засвоєного кальцію.
• Таблетки. У дієтичних добавках фосфати часто додають саме як джерело мінералу, а не заради технологічного ефекту.^[2] Утім, найпоширеніші й найдешевші форми кальцію в добавках — карбонат і цитрат.^[3]
• Скільки кальцію дає сама добавка. P₂O₅ становить приблизно 46% маси трикальційфосфату. Якщо межу для солі, 10 000 мг/кг, повністю заповнити ним, у кілограмі солі буде близько 22 г добавки. Тоді 5 г солі дадуть приблизно 42 мг кальцію і 22 мг фосфору — це близько 5% референтної кількості кальцію.

Читайте:

Кальцій

Кальцій асоціюється з молоком і міцними кістками, але добавки з ним приймають частіше, ніж потрібно. Скільки ...

Разом з кальцієм E341 завжди приносить фосфор, а його в раціоні європейців і так достатньо: головні джерела — молоко, хліб і м'ясні продукти.^[2] Перевага кальцієвої солі перед натрієвими й калієвими фосфатами лише в тому, що до фосфору вона додає ще й кальцій.

Шкода для організму

Для вагітних тварин монокальційфосфат виявився нешкідливим: у мишей до 465 мг на кілограм маси тіла, у щурів до 415 мг і в кролів до 217 мг на день він не шкодив ні самицям, ні плодам.^[2] Два новіші досліди з трикальційфосфатом повідомляли про коротші кістки в плодів щурів. Проте EFSA визнало їх непридатними для оцінки ризику: у групах було лише по п'ять вагітних самиць, а висновки авторів суперечили власним результатам.^[2]

Головна небезпека надлишку будь-яких фосфатів — ураження нирок, і фосфат кальцію відіграє тут особливу роль. Саме його кристали випадають у ниркових канальцях, коли в сечі стає більше фосфату, ніж може розчинитися. Такі відкладення знаходили і в тварин, і в зразках нирок людей.^[2] У молодих щурів, яким давали корм з монокальційфосфатом, вони з'являлися за 4–6 тижнів уже при 0,5% неорганічного фосфату в кормі. Якщо ж за того самого вмісту фосфату подвоїти кількість кальцію в кормі, ураження ставали слабшими.^[2]

Що ще може турбувати:

• Алюміній у сумішах для немовлят. Дані виробників показали, що через алюміній у дитячих сумішах немовля може перевищити допустиме тижневе надходження цього металу. Фосфати кальцію, для яких специфікація допускає певний вміст алюмінію, — один з внесків у нього.^[2]
• Дрібні частинки. Нерозчинні солі можуть потрапляти в кишківник твердими частинками. У зразках трикальційфосфату середній розмір частинок під мікроскопом становив 2–7 мкм, але EFSA не змогло виключити домішку наночастинок, менших за 100 нм.^[2]
• Камені. Дигідрат дикальційфосфату, мінерал брушит, трапляється в деяких каменях у нирках і в зубному камені.^[5] Водночас EFSA не знайшло зв'язку між тривалим споживанням кальцію з їжею та добавками і ризиком каменів.^[11]
• Хворі нирки. Людям з помірним і тяжким зниженням функції нирок безпечна для здорових межа фосфору не підходить.^[2]

Читайте:

Чи викликає надлишок кальцію камені в нирках?

Кальцій часто називають винуватцем каменів у нирках. Але у більшості випадків справа не в ньому, а в порушено...

Для кальцію діє власна верхня межа: дорослі, зокрема вагітні й жінки, що годують груддю, без шкоди переносять до 2 500 мг на день з їжі та добавок. У чоловіків, які їдять найбільше, споживання може наближатися до неї.^[11] Харчова добавка E341 до цієї межі майже нічого не додає, а от таблетки з кальцієм — так.

Регулювання

Об'єднаний експертний комітет ФАО/ВООЗ з харчових добавок (JECFA) у 1982 році не став встановлювати для фосфатів допустиме добове споживання (ДДС). ДДС — це кількість речовини, яку людина умовно може отримувати з їжею щодня впродовж усього життя без шкоди для здоров'я. Фосфор — поживна речовина, тож комітет обмежився максимальним добовим надходженням 70 мг фосфору на кілограм маси тіла з усіх джерел.^[2]

Європейське агентство з безпечності харчових продуктів (EFSA) у 2019 році встановило для всіх фосфатів, зокрема E341, групове ДДС — 40 мг фосфору на кілограм маси тіла на день.^[12] Для людини вагою 70 кг це 2 800 мг фосфору з їжі, води й добавок разом. Розраховуючи запас безпеки, агентство виходило саме з властивостей фосфату кальцію: його розчинність не залежить від виду тварини. Тому важливою виявилася інша різниця — об'єм первинної сечі, який у людини на кілограм ваги приблизно вдвічі менший, ніж у щура.^[2]

Окремо EFSA запропонувало Єврокомісії переглянути межу алюмінію в специфікації E341, а для всіх трьох форм — додати вимоги до розміру частинок і частки наночастинок.^[2] У консолідованій специфікації станом на серпень 2026 року межі алюмінію залишилися колишніми, а вимог до розміру частинок для E341 немає.^[1]

Прогалини в даних: невідомо, як саме малорозчинні фосфати кальцію розчиняються в травному тракті, де склад рідини й кислотність постійно змінюються.^[2] Немає й надійних методів, які відрізняли б доданий фосфат від природного в різних продуктах.^[2]