Тартразин. Водорозчинний харчовий барвник для створення яскравих лимонно-жовтих продуктів

Тартразин - синтетичний азобарвник, харчова добавка Е 102. 5-Гідрокси-1 -(4-сульфонатофеніл )-4-(4сульфонатофенілазо)-Н-піразол-Зкарбоксилат тринатрію. Він належить до групи азобарвників, в складі якого знаходиться гетероциклічне піразолонове кільце. Завдяки особливостям будови (3 реакційних центри – атоми N, O, C) піразолону властива таутомерія і участь в хімічних реакціях у вигляді трьох таутомерних форм, залежно від природи середовища.

Оранжевий порошок або гранулят, може бути у формі алюмінієвого лаку. Водний розчин має лимонно-жовте забарвлення. Довжина хвилі, яка відповідає максимуму поглинання, становить 426 нм. Питомий коефіцієнт світлопоглинання - 530 Е1%1см. Дозволена добова доза – 7,5 мг/кг маси тіла людини. Технологічне використання тартразину полягає у підсиленні та наданні продуктам кольору.

Сфери застосування:

Харчова промисловість

• як барвник у виробництві напоїв, десертів, кондитерських виробів, снеків, джемів, желе, тощо
• може застосовуватися самостійно, так і в поєднанні з іншими барвниками, зокрема діамантовим блакитним і зеленим S

Фармацевтика

• для надання жовтого кольору лікарським препаратам у формі капсул, гелів, лосьйонів, таблеток, порошків, тощо

Промисловість

• один з найпопулярніших барвників у виробництві побутової хімії, засобів для дому, косметики
• ЗD друк - біосумісний фотоблок для регенерування прозорих гідрогелів зі складними внутрішніми структурами
• для виготовлення пігментів, лаків, фарб, кольорових олівців, маркерів
• застосовується для фарбування шовку та вовни

Біохімія

• адсорбційний індикатор для визначення вмісту хлоридів

Максимально дозволений вміст тартразину у харчових продуктах

• Слабоалкогольні ароматизовані напої (напр. пиво, вино і спиртовмісні охолоджуючі напої) – 200 мг/кг
• Сидр – 200 мг/кг
• Вина, окрім виноградних – 200 мг/кг
• Дистильовані алкогольні напої, з вмістом спирту вище 15 % - 200 мг/кг
• Безалкогольні напої, включно з «спортивними», «енергетичними» напоями та «електролітами» - 150 мг/кг
• Молочні напої з смаковими та ароматичними добавками – 100 мг/кг
• Молочні десерти (напр. пудинг, йогурт) - 300 мг/кг
• Морозиво, шеберти та сорбери – 40 мг/кг
• Какао- та шоколадвмісні продукти – 300 мг/кг
• Спреди та начинки на основі какао – 300 мг/кг
• Кондитерські вироби, цукерки, нуга – 300 мг/кг
• Жувальні гумки – 300 мг/кг
• Печиво, крекери – 300 мг/кг
• Оздоба, топінги, сиропи – 300 мг/кг
• Десерти на основі яєць (напр. заварний крем) – 300 мг/кг
• Десерти на основі жиру, окрім десертів на основі молока – 150 мг/кг
• Фруктові пюре, топінги та кокосове молоко – 300 мг/кг
• Десерти на основі фруктів – 300 мг/кг
• Сир та його аналоги – 100 мг/кг
• Готова риба та морепродукти – 100 мг/кг
• Заморожені риба, рибні філе, та морепродукти, рибні консерви – 30 мг/кг
• Сухі сніданки, злакові пластівці – 300 мг/кг
• Сухофрукти – 300 мг/кг
• Снеки, чипси – 200 мг/кг
• Горіхи, глазуровані горіхи, суміші горіхів з сухофруктами – 100 мг/кг
• Варення, джеми, желе та мармелади – 100 мг/кг
• Гірчиця, кетчуп, майонез та соуси на їх основі – 100 мг/кг
• Продукти спеціального дієтичного призначення – 300 мг/кг
• Функціональні харчові продукти – 50 мг/кг
• Дієтичні добавки – 200 мг/кг

Безпечність тартразину

Тартразин дозволена добавка в Україні, країнах ЄС, США. Норми використання та якісні показники тартразину регулюються низкою законів та норм.

Зазвичай у виробництві харчових продуктів використовуються значно менші від максимально дозволених кількості тартразину, здебільшого 50-200 мг/кг. Максимальне теоретичне вживання тартразину у 97,5 % дітей оцінюється у 37 % дозволеної добової дози. Таким чином токсичний вплив тартразину на людину не повинен спостерігатися.

Тартразин вважається найбільш алергенним серед усіх інших азобарвників. Особливо чутливими до тартразину є люди, що мають астму та алергію на аспірин. Симптоми гіперчутливості до тартразину можуть виникати від вживання його в їжу чи контакту зі шкірою. Ці побічні ефекти проявляються у вигляді тривожності, мігреню, депресії, погіршення зору, запалення і свербежу шкіри, виникнення синців, плям і висипів на шкірі, загальної слабкості, підвищення температури тіла, відчуття задухи та паніки та погіршення сну. Існує припущення, що у дітей з розладом дефіциту уваги та гіперактивності після вживання тартразину можуть розвиватися підвищені дратівливість, неспокійність і порушення сну.

Висновки про безпечність тартразину згідно до Європейської агенції безпеки харчової продукції від 2009 року

Тартразин (Е102) – азобарвник, дозволений для застосування у якості харчової добавки у ЄС та був попередньо оцінений Об’єднаним комітетом експертів ФАО/ВООЗ з харчових добавок (Joint WHO/FAO Expert Committee on Food Additives (JECFA)) у 1966 році та Науковим комітетом харчових продуктів ЄС (SCF) у 1975 і 1984 роках. Обидва комітети встановили максимально допустиму добову норму 0-7,5 мг/кг маси тіла людини.

Панель прийняла рішення не змінювати норму в 7,5 мг/кг через відсутність на те доказової бази. Також було представлено у дослідженнях, що норми вживання тартразину є нижчими максимально допустимої добової норми 7,5 мг/кг маси тіла. Реальний вміст тартразину у продуктах харчування є набагато нижчим від максимально дозволеного.

Панель визначила, що тартразин може викликати реакції непереносимості у малого відсотка населення. Також відмічається, що люди з високою чутливістю можуть реагувати на тартразин у межах 0-7,5 мг/кг маси тіла.

Відмічається необхідність проведення оцінки специфікацій тартразину відносно вмісту натрію хлориду і/або натрію сульфату як головних небарвних компонентів харчової добавки тартразину. Також за JECFA вміст свинцю повинен бути нижчим 2 мг/кг, а за специфікацією ЕС – нижче 10 мг/кг.

Вживання алюмінієвого лаку тартразину може додавати до добового споживання алюмінію, максимально дозволена норма вживання якого становить 1 мг/кг маси тіла за тиждень. Потрібно визначити рекомендовані норми вживання алюмінієвого лаку тартразину враховуючи кількість спожитого при цьому алюмінію.

Метаболізм

Потрапляючи в організм, молекули барвника розщеплюються в процесі метаболізму. Після цього продукти розщеплення взаємодіють з ферментами під дією яких азовідновлюються і поглинаються в кишечнику, через деякий проміжок часу виводяться через видільну систему.

Вплив на організм людини

Раніше використання тартразину було під забороною в країнах Європи, але згодом заборона була знята директивою ЄС94/36/ЄС.
У різних країнах були проведені ряд спеціальних досліджень щодо небезпечності продуктів зі вмістом тартразину та отримані результати:

• відділ алергії та клінічної імунології університету Барі (Італія) – в 1% пацієнтів були прояви висипів;
• індійські лікарі свідчать про те, що до висипів схильні 3,8-4,2% пацієнтів;
• у деяких дослідженнях результат сягає 20% проявів алергічної реакції;
• недавні дослідження було проведено в університеті Саутгемптона і було виявлено, що підвищена чутливість до добавки спричинює прояв таких побічних реакцій у дітей: гіперактивність, дратівливість, неспокійний сон, зниження концентрації уваги;
• виявлено, що в людей, які мають алергію на аспірин, тартразин провокує алергічні реакції.

Виробництво тартразину

Початок виготовлення тартразину починається з видобутку кам’яного вугілля. Окремі його компоненти піддаються дистиляції, в результаті якої отримують чисті компоненти, які входять в склад одного з’єднання. За допомогою перегонки (коксування) вугілля отримують кам’яновугільний дьоготь або смолу, що складається з різноманітних ароматичних вуглеводів (бензол, толуол, нафталін та ін.), які є основною органічною сировиною і на властивостях яких засновано виробництво тартразину.  Технологія виробництва складається з основних та побічних стадій – отримання добавки та її подальша обробка.

Перша стадія отримання тартразину

Взаємодія щавлевооцтового ефіру I з фенілгідразинсульфокислотою II з утворенням піразолоновмісної кислоти III.

Друга стадія отримання тартразину

Діазотування сульфанілової к-ти IV до відповідної солі діазонію V.

Третя стадія отримання тартразину

Сіль діазонію V бере участь у реакції азосполучення з піразолоновмісною кислотою або 1-(4-сульфофеніл)-піразол-5-он-3-карбоновою кислотою III. Місцем атаки катіоном діазонія сполуки є реакційноздатний карбаніон метиленового фрагменту при C4 піразолону. Під дією лугу утворений азобарвник переводять у тартразин VI, піразолонове ядро якого приймає одну з можливих таутомерних форм – енольну.

Вміст компонентів в кінцевому продукті складає:

• основний барвний компонент - не менше 85%;
• побічні барвники – не більше 1%;
• органічні сполуки-небарвники (4-гідразинобензенсульфонова кислотата, 4-амінобензсульфонова кислота, 5-оксо-1-(4-сульфофеніл)-2-піразолін-3-карбонова кислотата, тетрагідроксисукцинатна кислотата, 4,4-діазоаміноїди(бензесульфонової кислоти)) – не більше 0,5%;
• несульфовані первинні ароматичні аміни (у перерахунку на анілін) - не більше 0,01%;
• речовини етерного екстракту – не більше 0,2%;
• водонерозчинні речовини - не більше 0,2%;
• елементи – Al – не більше 3 мг/кг, Pb – не більше 10 мг/кг, Hg – не більше 1 мг/кг, важкі метали – не більше 40 мг/кг.

Для алюмінієвого лаку:

• вміст речовин, які не розчиняються в HCl – не більше 0,5%;
• водорозчинні хлориди і сульфати – не більше 0,2%;
• речовини етерного екстракту – не більше 0,2%;
• елементи – Al – не більше 3 мг/кг, Pb – не більше 10 мг/кг.