Мнение эксперта

Пищевые красители – класс пищевых добавок, предназначенных исключительно для окрашивания пищевых продуктов и тем самым придания им заданных органолептических свойств (ГОСТ Р 52481–2005).

Нормирование показателей качества и безопасности

В настоящее время в мире существует стандартизованный подход к оценке качественных характеристик и показателей безопасности чистых пищевых добавок – красителей. Они приведены в международных документах комиссии Codex Alimentarius. Кроме того, этими же документами упорядочена процедура аналитического контроля нормируемых величин (содержание основного вещества, содержание примесей, показатели безопасности). Это – спецификации Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). На текущий момент экспертами комиссии созданы спецификации более чем 1500 пищевых добавок, из которых 54 относятся к пищевым добавкам – красителям [1].
Формализация коснулась также областей применения и количественных нормативов использования пищевых красителей, фиксаторов окраски. Требования к применению пищевых добавок (любых, не только красителей и фиксаторов окраски), их показателям безопасности и качества унифицированы практически во всем мире, они закреплены в правительственных документах Великобритании, директивах ЕС, санитарных нормативах России, Украины и других стран.
Основную проблему нормирования показателей безопасности, качества, оценки применения для тех или иных целей создало появление нового класса пищевого сырья – комплексных пищевых добавок.
Комплексные пищевые добавки – это ингредиенты, содержащие в своем составе различные пищевые добавки (в том числе возможно и включение пищевых красителей, фиксаторов окраски). Кроме того, в их состав могут входить ингредиенты, не являющиеся пищевыми добавками – крахмал, соль, мальтодекстрин и др., в отношении которых не соблюдается такой основной идентификационный признак пищевой добавки, как содержание основного вещества. Такой подход закреплен не только в международных спецификациях, но и в директивах ЕС. Ввиду недостаточной концентрации пигментов, согласно директиве 2008/128/ЕС, составной ингредиент не может считаться пищевой добавкой, но обладает аналогичными технологическими свойствами [2].
В целом, недостаток специальных знаний о свойствах пищевых добавок – красителей среди технологов пищевых производств приводит к такому непредумышленному нарушению законодательства РФ и международного законодательства (Закон РФ от 07.02.1992 № 2300-1 «О защите прав потребителей», Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки», как завышенное декларирование содержания пищевых красителей в рецептурах выпускаемой продукции. При расчете рецептур пищевых продуктов сырьевой компонент – пищевой краситель – учитывается со 100%-ным содержанием пигмента, в то время как его содержание в любом коммерческом красителе не превышает 85%. Следует также учитывать, что расчет норм поступления пищевых красителей проводится по абсолютному содержанию пигмента, а не коммерческого красителя. Но в современных ингредиентах его содержание может колебаться в значительных интервалах, что порой связано с технологическими удобствами дозирования и обеспечения равномерности распределения красителя в больших объемах пищевого продукта [3].
Особую проблему, не учтенную пока в международных документах, представляет то, что минеральные красители – диоксид титана (Е171), широко используемый в производстве пищевых продуктов, оксиды железа (Е172), серебро (Е174) и золото (Е175) могут присутствовать в наноформе, что вызывает необходимость изучения его специфического воздействия на организм [4–7].
Кроме того, только в последние несколько лет начато изучение взаимовлияния различных пищевых добавок – красителей при их одновременном присутствии в пищевом продукте. В частности, это касается окислительной деградации синтетических азокрасителей в присутствии железа [8–10], процессов влияния металлов на окисление ряда натуральных пигментов [11].
Гигиеническая оценка пищевых красителей, как и других пищевых добавок, основывается на исследовании показателей подлинности и качества добавок – содержания основного вещества, количественной оценки регламентируемых примесей и контаминантов. Особое внимание уделяется изучению количественного содержания основного вещества – пигмента (в случае пищевых красителей), поскольку согласно системам гигиенического нормирования, принятым в мире, в конечном пищевом продукте регламентируется содержание пигмента. Как правило, содержание пигмента в пищевых добавках красителях не достигает 100% от массы продукта.
Если система контроля пищевых красителей как сырья описана в международных документах [12, 13], то система контроля содержания пищевых красителей в конечных пищевых продуктах практически отсутствует.
Таким образом, актуальность разработки метода, позволяющего проводить идентификацию красителей в конечных пищевых продуктах, оценивать их количественное содержание, не вызывает сомнений [14–16]. Основным способом их определения является метод ВЭЖХ с детектированием в УФ-диапазоне [17]. Однако в ряде матриксов пищевых продуктов определение методом ВЭЖХ-УФ может привести к получению ложноположительных результатов [18, 19].

Нормирование содержания пищевых красителей в пищевых продуктах

Традиции использования пищевых красителей в производстве продуктов питания насчитывают не один век. Изначально для окрашивания пищи и придания ей особых органолептических свойств использовались натуральные неочищенные красители специй и пряностей, несущие свойства, как модификаторов цвета, так и модификаторов вкуса. К таким ингредиентам относятся перец, паприка, шафран, куркума и другие натуральные источники красящих веществ [20, 21].
Развитие органической химии и особенно химии анилиновых красителей, привело к первым попыткам использования синтетических пищевых красителей в производстве пищевых продуктов.
Первые развернутые исследования безопасности пищевых красителей были проведены в 60-х годах ХХ века. К этому периоду относятся данные о канцерогенном воздействии красителей на основе анилина, в частности – Судана III [22], которые послужили основанием для запрещения использования этого красителя в пищевой промышленности.
В целом, существующая система разрешения применения пищевых красителей базируется на результатах научных исследований с проведением затем обсуждения в рамках Объединенного комитета экспертов FAO/WHO по пищевым добавкам [23, 24]. Публикации по теме оценки безопасности пищевых добавок и, в частности красителей, начаты в 1961 году и ежегодно пополняются новыми данными. Последние публикации по теме оценки безопасности пищевых добавок относятся к 2013 году.
Решения этой комиссии оформляются в виде токсикологического отчета, и его данные используются при формировании стандартов Codex Alimentarius для различных видов пищевых продуктов.
Мировой практикой выделен целый ряд пищевых продуктов, использование в которых любых пищевых добавок – красителей запрещено, а также создан перечень пищевых продуктов, в которых разрешается использование строго определенных пищевых красителей в установленных количествах.
В то же время регламентация использования пищевых добавок – красителей в производстве пищевых продуктов является постоянно меняющимся механизмом, обеспечивающим безопасность пищи в рамках наиболее актуальных научных данных. Список пищевых добавок, разрешенных для использования в пищевой промышленности, нормативы их применения постоянно меняются.
Работы по оценке безопасного использования пищевых добавок (и в частности, красителей) ведутся в Европейском союзе Европейским агентством по безопасности пищевых продуктов (EFSA).
После рассмотрения всех имеющихся данных научная группа Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) рекомендовала снизить допустимые суточные нормы потребления на синтетические пищевые красители желтый хинолиновый (E104), желтый «солнечный закат» FCF (E110) и понсо 4R (E124). Этот вывод был основан на оценке возможного содержания этих пищевых красителей в составе рационов детей в возрасте от 1 года до 10 лет и взрослых. В результате комиссия пришла к выводу, что при ныне существующем нормировании этих пищевых добавок – красителей, их потребление может превысить допустимую суточную дозу (далее – ДСД) как для взрослых, так и для детей.
Научной группой отмечено, что группой наибольшего риска по возможному превышению ДСД этих красителей являются лица, потребляющие безалкогольные напитки (в том числе дети школьного возраста).
Одновременно научная группа Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) пришла к выводу, что в настоящее время имеющиеся данные не требуют изменений существующих ДСД для трех других красителей – тартразина (E102), азорубина (кармуазина) (E122) и красного очаровательного AC (E129). Однако, по данным научной группы, существует вероятность того, что в диете некоторых детей, потребляющих большое количество продуктов питания и напитков, содержащих азорубин (кармуазин) или красный очаровательный АС, могут быть превышены ДСД для этих красителей.
Рекомендации научной группы Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) направлены в Еврокомиссию для принятия официального решения о корректировке разрешенного максимально допустимого уровня добавления пищевых красителей – желтый хинолиновый (E104), желтый «солнечный закат» FCF (E110) и понсо 4R (E124) при производстве пищевых продуктов.
Красителями, запрещенными для использования в России, но разрешенными в ряде стран мира являются эритрозин (E127), амарант (E123), коричневый ФК (E154), литолрубин (E180).
Следует отметить, что нормирование использования эритрозина различается между странами – членами Евросоюза, Канадой и США. В ЕС эритрозин может быть использован исключительно при производстве вишневых ликеров, вишневых джемов и конфитюров. В то же время, в США и Канаде он используется при производстве мороженого, сухих смесей и концентратов для его выпуска, кондитерских изделий и жевательной резинки.
По данным НИИ питания РАМН, краситель красный 2G (Е128) продолжает использоваться в Индии, в частности, при производстве биологически активных добавок к пище, несмотря на то, что это противоречит официальным правилам Министерства здравоохранения Индии.
Согласно данным Агентства по стандартизации пищевых продуктов Великобритании, на территории этой страны продолжают легитимно использоваться следующие красители:
- амарант (E123) – для окрашивания рыбной продукции, спиртных напитков, ароматизированных вин и горьких вин, а также ароматизированных винных напитков;
- эритрозин (Е127) – при производстве вишневых ликеров, вишневых джемов и конфитюров;
- коричневый ФК (Е154) – при производстве шоколадных глазурей;
- литолрубин (E180) – при производстве отдельных видов сыров.
Использование пищевых красителей в производстве продуктов питания нормировано во многих странах мира, причем основой для нормирования являются обобщенные данные токсикологических исследований и установленные на уровне FAO/WHO ДСД, NOEL. Организацией, обеспечивающей обработку научной информации и отвечающей за создание токсикологических отчетов (в частности, и по исследованиям токсичности пищевых добавок), является Международный институт наук о жизни (ILSI). На основании отчетов о проведенных токсикологических исследованиях, установленных ДСД, Комиссией Codex Alimentarius были выработаны и постоянно редактируются нормы применения пищевых добавок (в частности, красителей) в различных видах пищевых продуктов. Европейский союз, основываясь на рекомендациях Codex Alimentarius, установил гигиенические нормативы по использованию пищевых добавок:
- подсластителей (European Parliament and Council Directive 94/35/EC);
- красителей (European Parliament and Council Directive 94/36/EC);
- других пищевых добавок, не являющихся подсластителями и красителями (European Parliament and Council Directive 95/2/EC).
Аналогичные документы были разработаны в Великобритании (со специальными дополнениями для Северной Ирландии, Шотландии и Уэльса).
В ЕС существует запрет на использование искусственных пищевых добавок в производстве продуктов питания для детей раннего возраста ([25], Directive 89/398/EEC, 1989). Из этого, однако, не следует, что в производстве продуктов детского питания для детей раннего возраста не могут применяться натуральные ингредиенты, концентраты и экстракты, обладающие красящими свойствами. Их ассортимент в России ограничен, но позволяет учесть практически все пожелания потребителей относительно цветовой гаммы пищевых продуктов. Следует отметить, что ограничения на использование красителей в странах Евросоюза распространяется на две возрастные группы (дети 0–12 месяцев жизни и от 1 года до 3 лет). Эти возрастные группы были специально выделены в Статье 1 (2) Директивы ЕС 91/321/ЕЕС. Согласно указанной Директиве, использование пищевых добавок – красителей в продуктах питания для детей младше трех лет не разрешено. Это ограничение не распространяется на использование в производстве продуктов для детей младше трех лет таких красителей как β-каротин (Е160а) и рибофлавин (Е101). Использование их разрешено в продуктах для указанной возрастной группы не в силу красящих свойств, а по причине их физиологического действия. Великобритания, несмотря на некоторые различия в списке разрешенных пищевых красителей с Евросоюзом, поддерживает принцип неиспользования пищевых красителей в производстве продуктов питания для детей младше трех лет (Food Additives Legislation, 2002).
Ситуация с нормированием применения пищевых красителей в продуктах для детей старше трех лет сложнее. В настоящее время для использования в производстве пищевых продуктов для питания детей этой возрастной группы разрешены те же пищевые красители, что и в производстве продуктов для взрослых. Нормативы по их использованию в пищевой продукции для детей старше трех лет также не отличаются от нормативов, принятых для взрослых.
В США нормирование использования пищевых красителей разделено по источникам получения пигментов. Применение натуральных красителей не ограничивается. В список синтетических пищевых красителей, разрешенных для использования в производстве пищевых продуктов, лекарственных и косметических средств входят следующие вещества:
• FD&C Blue № 1 – Brilliant Blue FCF, E133 (синий блестящий FCF);
• FD&C Blue № 2 – Indigotine, E132 (индигокармин);
• FD&C Green № 3 – Fast Green FCF, E143 (зеленый прочный FCF);
• FD&C Red № 40 – Allura Red AC, E129 (красный очаровательный);
• FD&C Red № 3 – Erythrosine, E127 (эритрозин);
• FD&C Yellow № 5 – Tartrazine, E102 (тартразин);
• FD&C Yellow № 6 – Sunset Yellow FCF, E110 (желтый «солнечный закат»).

Особенно широкое распространение приобрело использование пищевых красителей в производстве алкогольных и безалкогольных напитков, кондитерских изделий, мороженого, пищевых концентратов [26].

Литература

1. Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (Bend J., Bolger V. etc.) / Evaluation of certain food additives and contaminants // World Health Organ. Tech. Rep. Ser. 2007, (947), p. 1–225.
2. Council Directive 2008/118/EC of 16 December 2008 concerning the general arrangements for excise duty and repealing Directive 92/12/EEC // Official Journal of the European Union, 14.1.2009, p. L 9/12 – L 9/30.
3. Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации. – СПб.: ГИОРД, 2003, 160 с.
4. Постановление Главного государственного санитарного врача №79 от 31.10.2007. Об утверждении Концепции токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов.
5. Brown E.M.B et al. Methods for assessing DNA hybridization of PNA-TiO2 nanoconjugates // Anal. Biochem, 2008, v. 383(2), p. 226–235.
6. Lai J. et al. Exposure to titanium dioxide and other metallic oxide nanoparticles induces cytotoxicity on human neural cells and fibroblasts // Int. J. Nanomedicine, 2008, v. 3(4), p. 533–545.
7. Thurn K.T. et al. Labeling TiO2 Nanoparticles with Dyes for Optical Fluorescence Microscopy and Determination of TiO2-DNA Nanoconjugate Stability // Small, 2009, v. 5(11), p. 1318–1325.
8. Chen B. et al. Synergistic effect of the combination of nanoparticulate Fe3O4 and Au with daunomycin on K562/A02 cells // Int. J. Nanomedicine, 2008, v. 3(3), p. 343–350.
9. Hou M. et al. The effect of substituent groups on the reductive degradation of azo dyes by zerovalent iron // Journal of Hazardous Materials, 2007, v. 145(1–2), p. 305–314.
10. Sangkil N., Tratnyek P.G. Reduction of azo dyes with zero-valent iron // Water Research, 2000, v. 34, Iss. 6, p. 1837–1845.
11. Kuo S.M., Leavitt P.S., Lin C.P. Dietary flavonoids interact with trace metals and affect metallothionein level in human intestinal cells // Biol. Trace Elem. Res, 1998, v. 62(3), p. 135–153.
12. Combined compendium of food additive specifications. Volume 4. Analytical methods, test procedures laboratory solutions used by and referenced in the food additive specifications. – Rome: Food And Agriculture Organization Of The United Nations, 2006, 296 p.
13. Lancaster F.E., Lawrence J.F. Determination of benzidine in the food colours tartrazine and sunset yellow FCF, by reduction and derivatization followed by high-performance liquid chromatography // Food Addit. Contam, 1999, v. 16(9), p. 381–390.
14. Готтих М.Б., Ташлицкий В.Н. Определение качественного и количественного состава антоцианиновых пигментов в составе биологически активных добавок с помощью ВЭЖХ // Клиническая офтальмология, 2007, т. 8, №3, с. 106–109.
15. Dixit S., Khanna S.K., Das M. A simple 2-directional high-performance thin-layer chromatographic method for the simultaneous determination of curcumin, metanil yellow, and sudan dyes in turmeric, chili, and curry powders // J. AOAC Int., 2008, v. 91(6), p. 1387–1396.
16. Welch C.R. etc. Recent Advances in Anthocyanin Analysis and Characterization // Curr. Anal. Chem, 2008, v. 4(2), p. 75–101.
17. Cornet V. et al. Development of a fast analytical method for the determination of sudan dyes in chili- and curry-containing foodstuffs by high-performance liquid chromatography-photodiode array detection // J. Agric. Food Chem, 2006, v. 54(3), p. 639–644.
18. Ertaşa E. et al. A rapid HPLC method for determination of Sudan dyes and Para Red in red chilli pepper // Food Chemistry, 2007, v. 105, Is. 2, p. 756–760.
19. Parry J.M. et al. Investigations into the potential genotoxicity of chemicals in the low dose region as illustrated by the dyes Sudan1 and Para Red // Toxicology, 2007, v. 240(3), p. 140–141.
20. Lea A., Henry B. Colorants. Properties and Determination of Natural Pigments // Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2003, p. 1550–1556.
21. Zhang J. et al. A simple HPLC-fluorescence method for quantitation of curcuminoids and its application to turmeric products // Anal. Sci., 2009, v. 25(3), p. 385–388.
22. Rofe I. Azo Dyes and Heinz Bodies // Br. J. Ind. Med., 1957, v. 14(4), p. 275–280.
23. Evaluation of the carcinogenic hazards of food additives (Fifth report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives). WHO Technical Report Series, №220, 1961.
24. General principles governing the use of food additives (First report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives). WHO Technical Report Series, №129, 1957.
25. Arvanitoyannis I.S. et al. An update of EU legislation (Directives and Regulations) on food-related issues (Safety, Hygiene, Packaging, Technology, GMOs, Additives, Radiation, Labelling): presentation and comments // International Journal of Food Science and Technology, 2005, v. 40, p. 1021–1112.
26. Кулев Д. Х. Нормативная база производства пищевых добавок, их классификация и кодирование // Пищевые ингредиенты: сырье и добавки, 2005, №2, с. 64–66.