Выкрасить и выбросить? | Научно-популярный журнал "Химия и Жизнь"

Выкрасить и выбросить?
Леенсон И.А.
(«ХиЖ», 2018, №12)

Пищевые красители, особенно синтетические, вызывают больше всего вопросов и возражений, когда речь заходит о пищевых добавках. В полном списке пищевых красителей (от Е100 до Е199) несколько десятков наименований, разрешенных к применению в пищевой промышленности в Российской Федерации. Не меньше список пищевых добавок, запрещенных или не имеющих разрешения к применению. Было показано, что некоторые пищевые красители могут вызвать аллергию. Однако аллергию могут вызывать чуть ли не все вещества. Но важно еще и то, что часто красители добавляют сверх меры, чтобы придать товару (ликеру, кетчупу или прохладительному безалкогольному напитку) более привлекательный вид. Потому что природные красители в разных фруктах и ягодах часто окрашены недостаточно интенсивно. Не следует думать также, что если краситель «натуральный», то есть выделен из природных источников, то он безвреден — это миф. Вот несколько примеров.

Краситель алканин получают путем экстракции из корней растения Алканна красильная, растущего в Южной Европе. Этот пищевой краситель Е103 не разрешен к применению в России в пищевой промышленности: обнаружено, что он обладает канцерогенным действием.

Рибофлавин­-5-­фосфат — природное соединение, образуется из рибофлавина. Однако его окрашенная натриевая соль (пищевой краситель Е106) запрещена к применению в России. Как выяснилось, этот краситель «вызывает стойкие аллергические реакции, дисфункцию со стороны почек, а также влияет на зрение, вплоть до полной слепоты».

Зеаксантин, пищевой краситель E161h, является каротиноидным пигментом, родственным каротину из моркови. Он окрашивает в желтый цвет паприку, кукурузу, шафран, разные ягоды и фрукты. Тем не менее этот, казалось бы, безвредный краситель не разрешен к применению в пищевой промышленности в России и многих странах. То же относится к ряду других пищевых красителей сходного строения и цвета: флавоксантину (Е161а) — «из-­за неблагоприятного влияния на все органы человеческого организма»; крипто­ксантину (Е161с); рубиксантину (Е161d) — он может вызывать тяжелые аллергические реакции. Гардениевый желтый (Е164), он же кроцетин, получают из высушенных цветков шафрана посевного; он не разрешен к применению в России, как и природный краситель гардениевый синий (Е165).

Темно­-коричневый краситель растительного происхождение орсеин (Е182) в некоторых странах добавляют в муку для выпечки хлеба. Однако, по некоторым данным, он токсичен и потому не разрешен к применению в России и некоторых других странах. Из древесины сандалового дерева выделяют красный краситель (Е166), который не прошел полную проверку на безопасность и потому не разрешен к применению в России и в некоторых других странах. Примеры можно продолжить.

Поэтому для признания пищевого красителя вредным или безвредным следует руководствоваться не тем, является ли он природным или синтетическим, а исследованиями его безопасности в качестве пищевой добавки. Следует также учесть, что краситель, выделенный из природного источника, часто является не индивидуальным соединением, а смесью веществ, часть которых может быть вполне безопасной, а часть — оказывать вредное воздействие на организм. Так что в некоторых случаях синтетические красители безопаснее, их проще очистить, чем сложную природную смесь.

Они имеют некоторые другие преимущества перед природными. Прежде всего, они намного стабильнее. Многие природные красители разрушаются при тепловой обработке и под действием кислорода воздуха, обесцвечиваются или приобретают неприятный цвет при изменении кислотности. В этом легко убедиться, если помыть питьевой содой эмалированную кастрюлю, в которой варилась краснокочанная капуста. Как отмечают авторы книги о химических мифах, «природа разрабатывала красители не с целью их использования на кухне».

Для некоторых людей синтетический краситель может по религиозным причинам оказаться разрешенным для пищевых целей, а его природный аналог — запрещенным. Например, в 1998 году был впервые описан синтез карминовой кислоты, основы красителя кошенили («J. Chem. Soc. Perkin Trans». 1, 3, 575—582). Этот синтетический краситель вполне кошерный. В то же время природный пигмент того же состава и строения (кармин) получают из тела самок насекомых мексиканской кошенили или их яиц, что делает его полностью некошерным.

Синтетические красители чаще всего либо относятся к азокрасителям с общей формулой R–N=N–R1, либо являются производными трифенилметана (С6Н5)3СН.

Азокрасители (их больше всего) раньше называли «анилиновыми»: анилин используется в качестве полупродукта в производстве красителей. Группы R и R1 в молекуле красителя представляют собой разнообразные ароматические заместители, от которых зависят такие свойства красителя, как его цвет, кислотность и щелочность, стабильность и т. д. Важнейшее свойство красителя — его цвет; он определяется сопряжением π­-электронов по системе связей в молекуле. Поэтому, меняя заместители, можно получать красители разнообразных цветов и оттенков. И таких красителей известно десятки тысяч. Но из соображений пищевой и экологической безопасности в качестве пищевого красителя используется лишь тысячная их часть. Эти азокрасители считаются безопасными для человека с учетом концентрации, в которой разрешено их применять. И хотя в природе азокрасители не встречаются, в организме человека они легко подвергаются метаболизму. Этот процесс происходит под действием азовосстанавливающих ферментов (азоредуктаз), которые разрывают связь N=N, образуя два амина. Реакция идет в две стадии; в ней принимает участие также кофермент никотинамидадениндинуклеотид в окисленной форме (NAD+) и восстановленной (NADH). Первичным продуктом восстановления является гидразосоединение:

R–N=N–R→ R–NH–NH–R1 → R–NH2 + R1–NH2. 

Именно продукты этой и последующих реакций в случае ряда азокрасителей могут оказаться токсичными и даже канцерогенными. Таков, например, цитрусовый красный (Е121), запрещенный в большинстве стран. Другие азокрасители, например тартразин, могут вызвать аллергию, и в ряде стран их не используют для детского питания.

Трифенилметановые (в общем случае триарилметановые) красители легко изменяют цвет при переходе в хиноидную форму. Знакомый всем химикам пример такого перехода — изменение окраски раствора фенолфталеина при изменении кислотности среды. К трифенилметановым относятся также такие хорошо известные красители, как фуксин, бриллиантовый зеленый, метиленовый синий, кристаллический фиолетовый (генциановый фиолетовый). Они не пищевые, но их применяют в медицине; наличие диалкиламиновых заместителей у бензольных колец усиливает их антибактериальные свойства. Из красителей этой группы в качестве пищевой добавки в некоторых странах (но не в России) применяется эритрозин (тетраиодфлуоресцеин). А из разрешенных в России — синий патентованный V (Е131) и зеленый S (Е141).



Эта статья доступна в печатном номере "Химии и жизни" (№ 12/2018) на с. 32 — 33.

Еще по теме

prev_2018_01_18.jpg

В 2005 году в нашем журнале уже публиковались краткие обзоры современных мифов: о воде, о еде и питье, о болезнях и лекарствах. Но тема неисчерпаема, а «химическая мифология» популярности не теряет. Недавно четыре венгерских химика из Дебреценского университета написали монографию «100 химических мифов: недоразумения, неверные трактовки, объяснения», которая была переведена на английский язык и выпущена издательством «Шпрингер».

>>
Мифы о продуктах питания | Научно-популярный журнал «Химия и Жизнь»

Тезис о том, что «все продукты сейчас отравлены», — типичное проявление хемофобии, а хемофобия — следствие незнания и деятельности нечистоплотных СМИ. Послушать алармистов, в пищевой промышленности работают вредители, которые коварно отравляют продукты. Однако население земли вовсе не вымирает, а увеличивается, причем быстро, и средняя продолжительность жизни постоянно растет.


>>
prev_2018_03_14.jpg

Лишь очень малая часть синтетических соединений, попадающих в наш организм, когда-либо исследовалась на предмет опасности для здоровья, включая канцерогенность, воздействие на репродуктивную функцию, на внутриутробное развитие, иммунную систему и так далее. Те, которые изучают, — изучают на подопытных животных; на людях это делать неэтично. Кроме того, обычно изучается воздействие отдельных веществ, тогда как в реальной жизни на нас действует их смесь. При этом каждый год на рынке появляется до 1800 новых химических соединений.

>>
prev_2018_04_28.jpg

В июне 2007 года вступил в силу регламент Европейского союза по «регистрации, оценке, авторизации, ограничению производства и использования химических веществ» — Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals, сокращенно REACH. В истории Евросоюза это наиболее детально разработанный законодательный акт, занимающий более 1200 страниц текста; в документе 141 статья, дополненная 27 приложениями.


>>
prev_2018_05_24.jpg

«Экологический образ» химической промышленности, мягко выражаясь, оставляет желать лучшего. Когда простой человек слышит или читает что-либо о химических превращениях, то чаще всего это вызывает у него только отрицательные эмоции. Они связаны с загрязнением окружающей среды, с авариями на химических предприятиях, потому что такие аварии благодаря СМИ становятся широко известными. В то же время фармацевтическая промышленность и биотехнология избежали подобной участи: считается, что они не наносят вреда окружающей среде. А как на самом деле?

>>
prev_2018_07_22.jpg

Авторы книги «100 химических мифов» отдают должное Менделееву, его интуиции и уверенности в своей правоте. Ведь он описывал свойства неизвестных элементов, когда многие химики считали, что уже открыты почти все химические элементы! Лишь Менделеев осмелился не только предсказать открытие новых элементов, но и указать их место в таблице и даже их свойства. Потому что он понимал, что периодическая таблица — не просто удобный способ систематики, а закон природы. Всего таких предсказаний он сделал 16. Авторы книги о химических мифах приводят примеры всех таких предсказаний, в том числе и не подтвердившихся.

>>
prev_2018_09_44.jpg

Широкую известность в конце первого десятилетия XXI века получил эксперимент по «удобрению океана» сотрудниками Института полярных и морских исследований в Бременхафене. Они решили проверить, можно ли уменьшить парниковый эффект, вызванный углекислым газом, удобряя океан соединениями железа. Дело в том, что американский океанограф Джон Мартин ранее показал, что для роста планктона в поверхностных слоях океана необходимы микроколичества железа.

>>
prev_2018_10_32.jpg

Свинец — один из семи металлов, известных с древности. Он иногда встречается в самородном виде и легко выплавляется из руды. Однако повышенное содержание свинца в организме приводит к отравлению. Как же он может туда попасть?

>>

prev_2018_11_18.jpg

«Скользкость льда, — пишет известный популяризатор науки Я.И.Перельман в одном из рассказов в «Занимательной физики», — зависит главным образом не от гладкости, а <...> от того, что температура плавления льда понижается при увеличении давления…» Однако ученые и преподаватели продолжают обсуждать физику скольжения коньков на морозе, и приведенное Перельманом «простое объяснение» подвергается сомнению.

>>

prev_2019_01_14.jpgНа своем огороде вполне могут вырасти хорошие огурцы, кабачки, петрушка и прочая зелень, если не вносить на грядки удобрения. Неплохо могут плодоносить плодовые кусты и деревья. А если нужно накормить не семью, а многомиллиардное население Земли — можно ли обойтись без «химических удобрений»? Ведь тысячи лет обходились без них, и даже слов таких не знали.

>>