E452 – Полифосфаты

Общая информация

Полифосфаты (пищевая добавка E452) — это полимеры фосфорной кислоты, применяемые в пищевой промышленности в качестве катализатора, эмульгатора, стабилизатора или влагоудерживающег агента. 

Впервые полифосфаты были обнаружены в XIX веке в клетках бактерий. В 1890 году немецкий биохимик Л. Либерман обнаружил полифосфаты в клетках дрожжей. Пик исследований полифосфатов пришёлся на конец 40-х — начало 50-х годов XX века, когда активно изучались их функции, структура и биохимические превращения.

В результате этих и последующих исследований было доказано, что высокомолекулярные полифосфаты служат крупным резервом фосфатов в организме человека. В живых организмах полифосфаты находятся в виде солей различных ионов металлов (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ и др.), что позволяет рассматривать их как ионообменные резервы этих элементов.

В настоящее время полифосфаты для пищевой промышленности получают путем конденсации ортофосфорной кислоты при высоких температурах, либо методом полимеризации фосфорных соединений с последующей нейтрализацией солями натрия, кальция, калия или аммония.

Существует несколько видов полифосфатов, применяемых при производстве продуктов питания:

• E452(i) — полифосфат натрия (NaPO₃)_n
• E452(ii) — полифосфат калия K_(n+2)O(PO₃)_n
• E452(iii) — полифосфат кальция-натрия (Ca,Na)(PO₃)_n
• E452(iv) — полифосфат кальция Ca_nP_nO_(3n+1)
• E452(v) — полифосфат аммония (NH₄PO₃)_n
• E452(vi) — гексаметафосфат натрия-калия (Na,K)_n[(PO₃)_n] (n ≈ 6)

Влияние на организм

Польза добавки Е452

Полифосфаты играют важную роль в биоэнергетике живых клеток. Они учавствуют в коагуляции крови, обладают способностью к образованию комплексов с ионами кальция и могут участвовать в регуляции ионного баланса в клетках.

Вред добавки Е452

В дозировках, применяемых в производстве пищевых продуктов полифосфаты считаются малотоксичными. Исследования EFSA подтверждают, что при соблюдении допустимого суточного потребления (ДСП) их использование безопасно.

Основной риск при чрезмерном употреблении полифосфатов связан с нарушением минерального обмена. Избыточное поступление ионов фосфора в организм может привести к выведению кальция из костной ткани, что негативно сказывается на состоянии костей и зубов. В некоторых случаях возможны расстройства пищеварения (вздутие, диарея) у чувствительных людей.

Ряд исследований показывает, что при систематическом избыточном потреблении фосфатных добавок могут наблюдаться следующие побочные эффекты:

• Гиперфосфатемия (повышенный уровень фосфатов в крови)
  Избыточное поступление фосфатов из пищи приводит к их накоплению в крови, что нарушает минеральный баланс и может провоцировать системные осложнения.
• Кальцификация сосудов и артерий
  Фосфаты способствуют отложению кальция в стенках сосудов, вызывая их жесткость и снижение эластичности, что увеличивает риск атеросклероза и ишемической болезни сердца.
• Повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний
  Высокий уровень фосфатов в крови связан с увеличением числа сердечно-сосудистых инцидентов, включая инфаркты и сердечную недостаточность, даже у людей без заболеваний почек.
• Увеличенная смертность (в том числе среди здоровых людей)
  Эпидемиологические исследования показали, что даже "высоко-нормальные" уровни фосфатов в крови ассоциированы с повышенной общей смертностью, особенно у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
• Нарушение фосфорно-кальциевого обмена
  Избыточный фосфор нарушает всасывание и метаболизм кальция, что может привести к дефициту кальция в костях и избытку в мягких тканях.
• Повышенная нагрузка на почки
  При избытке фосфатов почки вынуждены работать с повышенной нагрузкой для их выведения, что особенно опасно для людей с хронической почечной недостаточностью (ХПН).
• Болезни суставов (включая пирофосфатную артропатию)
  Отложение кристаллов пирофосфата кальция в тканях суставов может вызывать воспаления и боль, аналогично подагре — это состояние известно как пирофосфатная артропатия.
• Остеопороз из-за дисбаланса фосфора и кальция
  При нарушении соотношения кальция и фосфора происходит вымывание кальция из костей, что ослабляет их структуру и увеличивает риск переломов.
• Повышение уровня ЛПНП-холестерина (плохого холестерина)
  Исследования показывают, что высокое потребление фосфатов может быть связано с ростом ЛПНП-холестерина, что способствует образованию атеросклеротических бляшек и увеличивает риск инсульта и инфаркта.
• Ухудшение усвоения кальция и отложение его с фосфором в почках
  Нерасщеплённые комплексы фосфора и кальция могут накапливаться в почках, образуя отложения (камни), что повышает риск почечной недостаточности и остеопороза.

В 2019 году Комитет по пищевым добавкам EFSA повторно оценил безопасность фосфатов, включая полифосфаты (Е452), и установил допустимое суточное потребление на уровне 40 мг/кг массы тела (в пересчёте на фосфор). Комитет выразил обеспокоенность превышением нормы у детей и рекомендовал пересмотреть допустимые уровни в продуктах, особенно тех, что часто потребляют дети. Также отмечена необходимость контроля потребления фосфоросодержащих добавок у людей с заболеваниями почек.

Использование

В пищевой промышленности добавка Е452 применяется как катализатор, эмульгатор, стабилизатор и влагоудерживающий агент. Пирофосфаты способны связывать ионы кальция и магния, предотвращая осаждение солей, что особенно важно в производстве мясных и рыбных продуктов, плавленых сыров и кондитерских изделий.

Благодаря ингибирующим свойствам, полифосфаты замедляют химические реакции окисления, что увеличивает срок хранения продуктов. Также они улучшают текстуру продуктов, предотвращая потерю влаги и повышая их сочность.

В других отраслях полифосфаты широко применяются как ингибиторы коррозии, средства для умягчения воды, компоненты моющих средств и стиральных порошков, а также в текстильной промышленности для обезжиривания волокон.

Законодательство

Добавка Е452 разрешена к использованию в пищевой промышленности в большинстве стран мира, включая страны Европейского Союза, США и Украину.

В ЕС полифосфаты регулируются Регламентом (ЕС) № 1333/2008, где установлены предельные уровни их содержания в различных продуктах. В США полифосфаты признаны GRAS (Generally Recognized As Safe) для определённых категорий пищевых продуктов.