E363 – Янтарна кислота

Загальна інформація

Харчова добавка E363 — янтарна кислота (бурштинова кислота), належить до групи антиоксидантів та регуляторів кислотності. У харчовій промисловості вона використовується для покращення загального смакового профілю (надання продуктам легкої кислинки), а також сприяє подовженню терміну придатності продуктів.

За походженням янтарна кислота є природною сполукою, яка зустрічається практично в усіх живих організмах, будучи проміжним продуктом клітинного дихання. У природі вона міститься в бурштині, деяких рослинах (цукровий буряк, ревінь, недозрілі ягоди), а також утворюється під час природної ферментації у вині, сирах та кисломолочних продуктах.

Янтарна кислота відома людству ще з XVI століття, коли під час сухої перегонки бурштину (викопна смола давніх дерев) вперше було отримано цю речовину. Тривалий час сполуку називали «духом бурштину». Систематичне вивчення янтарної кислоти розпочалося у XIX столітті, коли було встановлено її хімічні властивості та структуру, що згодом дозволило перейти до промислового синтезу без використання природного бурштину. Важливе значення сполуки в біологічних процесах було відкрито у 1930-х роках, коли довели її участь у клітинному диханні як ключового проміжного метаболіту.

Хімічна формула янтарної кислоти — C₄H₆O₄. Добавка Е363 являє собою безбарвну або білу кристалічну речовину без запаху, зі слабким кислуватим смаком. Вона помірно розчиняється в холодній воді, причому з підвищенням температури її розчинність істотно зростає, а також добре розчиняється в етиловому спирті. Добавка Е363 характеризується термостабільністю та здатністю до ступінчастої дисоціації, завдяки чому може виконувати функції буферного агента та регулятора pH у багатокомпонентних системах.

Промислове виробництво янтарної кислоти ґрунтується на поєднанні класичного хімічного синтезу та сучасних біотехнологічних методів. Основним хімічним шляхом є каталітичне гідрування малеїнового ангідриду або малеїнової кислоти в присутності металевих каталізаторів, таких як нікель, паладій або платина. Цей метод забезпечує високий вихід продукту та стабільні характеристики, однак потребує ретельного очищення від побічних домішок.

Водночас, у межах концепції «зеленої хімії», активно впроваджується метод мікробіологічного синтезу, за якого специфічні штами бактерій (Actinobacillus та Anaerobiospirillum) здійснюють анаеробну ферментацію відновлюваної вуглеводної сировини (глюкози або гідролізатів крохмалю).

Незалежно від методу отримання, фінальна стадія виробництва включає багаторазову кристалізацію та фільтрацію, що дозволяє отримати продукт із чистотою не менше 99%, який відповідає вимогам харчової безпеки.

Вплив на організм

Користь добавки Е363

Янтарна кислота є природною складовою метаболізму людини — вона бере участь у циклі Кребса (енергетичному обміні клітин). 

Дослідження показують, що янтарна кислота може впливати на адаптацію організму до метаболічного та оксидативного стресу, беручи участь у регуляції редокс-балансу та сигнальних шляхів, пов’язаних із клітинним захистом.

У науковій літературі янтарну кислоту розглядають як метаболіт, що здатний модулювати активність клітин вродженого імунітету, зокрема макрофагів, через вплив на утворення активних форм кисню (ROS) та запальні сигнальні механізми.

В експериментальних моделях на тваринах також описано її можливий зв’язок із модуляцією антиоксидантних систем і метаболічною адаптацією клітин до стресових умов.

Шкода добавки Е363

В організмі янтарна кислота швидко включається в природні біохімічні процеси, перетворюється на інші сполуки та зрештою розщеплюється до води й вуглекислого газу, які виводяться природним шляхом.

Янтарна кислота у фізіологічних і харчових кількостях вважається малотоксичною сполукою, що підтверджується токсикологічними дослідженнями. У дослідах на тваринах не виявлено генотоксичності чи вираженої системної токсичності навіть при відносно високих дозах.

Водночас при надмірному споживанні янтарної кислоти або підвищеній чутливості можливий прояв небажаних ефектів.

Зокрема, дослідження показують, що через кислотні властивості янтарна кислота може подразнювати слизову оболонку шлунка, особливо у людей із захворюваннями шлунково-кишкового тракту, а у великих дозах — впливати на кислотно-лужний баланс і викликати дискомфорт у травній системі.

Янтарна кислота, як і інші органічні кислоти, при частому контакті з зубами (зокрема у складі кислих напоїв) може сприяти демінералізації емалі. Дослідження показують, що харчові кислоти викликають ерозію емалі, а ступінь ушкодження залежить від pH, концентрації та тривалості впливу.

Згідно з висновками Європейського агентства з безпечності харчових продуктів (EFSA), янтарна кислота визнана безпечною для використання у харчовій промисловості за умови дотримання встановлених технологічних норм. Проте, у межах постійного моніторингу та оновлення наукових даних, наразі ініційовано процедуру повторної переоцінки її безпечності для підтвердження актуальності чинних регламентів.

Об’єднаний комітет експертів ФАО/ВООЗ з харчових добавок (JECFA) оцінює янтарну кислоту як безпечну харчову добавку, оскільки вона має низьку гостру та хронічну токсичність, не проявляє генотоксичних властивостей і не потребує встановлення допустимого добового споживання (ADI) у зв’язку з її природною участю в метаболізмі людини.

Використання

У харчовій промисловості добавка Е363 використовується як регулятор кислотності та антиоксидант, що дозволяє коригувати pH продуктів і подовжувати їх термін зберігання.

Найчастіше янтарну кислоту додають до безалкогольних і енергетичних напоїв, кондитерських виробів, соусів і приправ, продуктів швидкого приготування, а також ферментованих продуктів.

Окрім харчової галузі, янтарна кислота широко застосовується в хімічній промисловості як сировина для виробництва біорозкладних полімерів, зокрема полібутиленсукцинату (PBS), який використовується для створення екологічного пакування.

У фармацевтичній промисловості добавка Е363 слугує важливим компонентом для синтезу метаболічно активних препаратів. Завдяки здатності впливати на процеси клітинного дихання, янтарна кислота входить до складу засобів із антигіпоксантною дією.

Законодавство

Янтарна кислота дозволена до використання в харчовій промисловості у більшості країн світу.

У Європейському Союзі вона регламентується Регламентом (ЄС) №1333/2008 як харчова добавка без встановленого ADI. В Україні вона входить до переліку дозволених харчових добавок, згідно з гармонізованим з ЄС законодавством.

У США має статус GRAS (Generally Recognized as Safe) за оцінкою FDA. У Канаді янтарну кислоту також дозволено застосовувати у харчових продуктах, а в Японії вона офіційно визнана харчовою добавкою.