Co to jest kwas bursztynowy (E363) w żywności? Zastosowania, bezpieczeństwo, skutki uboczne

Źródło naturalne | Produkcja | Zastosowania | Korzyści zdrowotne | Bezpieczeństwo | Najczęściej zadawane pytania 

Kwas bursztynowy lub kwas butanodiowy, naturalnie występujący kwas dikarboksylowy, który może być stosowany jako środek zakwaszający i aromatyzujący w żywności z europejskim dodatkiem do żywności o numerze E363. Ten składnik jest powszechnie stosowany w zastosowaniach przemysłowych zamiast w żywności. Ogólnie rzecz biorąc, gdy jest stosowany w żywności, jest bezpieczny, naturalny lub syntetyczny, wegański, halal, koszerny i bezglutenowy.

Źródło naturalne

Naturalnym źródłem kwasu bursztynowego jest głównie bursztyn (słynny bursztyn bałtycki), który powstaje z żywicy sosnowej po dłuższym zakopaniu w ziemi. Zawartość kwasu bursztynowego w bursztynie wynosi około 3-8%.

Można go również naturalnie znaleźć w brokułach, rabarbarze, burakach, szparagach, ekstraktach ze świeżego mięsa, kapuście kiszonej i serze ().

Jest naturalnie obecny w prawie wszystkich tkankach roślinnych i zwierzęcych. Podobnie jak kwas cytrynowy i kwas fumarowy, odgrywa ważną rolę w procesach metabolicznych i może brać udział w syntezie netto glukozy, innych cukrów i kwasów tłuszczowych w cyklu kwasu cytrynowego w organizmie człowieka ().

Jak powstaje kwas bursztynowy?

Kwas bursztynowy został po raz pierwszy uzyskany z bursztynu przez destylację, dlatego jest również znany jako kwas bursztynowy. Obecnie istnieją dwa wspólne procesy produkcyjne, jeden to tradycyjna synteza chemiczna z surowców ropopochodnych, drugi to biologiczna fermentacja z węglowodanów.

Synteza chemiczna

Produkowany jest głównie komercyjnie z bezwodnika maleinowego, otrzymywanego przez utlenianie n-butanu lub butadienu. Proces składa się głównie z dwóch etapów, bezwodnik maleinowy jest katalitycznie uwodorniany do bezwodnika bursztynowego, a następnie poddawany reakcji z wodą z wytworzeniem kwasu bursztynowego.

Poniżej znajduje się schemat blokowy:

Kwas bursztynowy można również wytworzyć przez uwodornienie kwasu fumarowego.

Fermentacja na bazie biologicznej

Producent BioAmber zastosował krótki proces produkcyjny oparty na fermentacji w 2014 r. Zmodyfikowana genetycznie Pichia sp. Jako substrat do produkcji kwasu bursztynowego wykorzystano szczep drożdży Saccharomycetaceae (Pichia sp.) oraz biomasę. ()

Komisja Europejska wspomniał, że szczepy bakterii wyizolowane ze żwacza i mikroorganizmów przemysłowych (takich jak Escherichia coli czy Saccharomyces cervisiae) mogą być stosowane w fermentacji glukozy ze skrobi, roślin cukrowych i materiałów lignocelulozowych. ()

Specyfikacja

Struktura

Właściwości

Rozpuszczalność

W wodzie: jest polarny i dobrze rozpuszczalny w wodzie, o rozpuszczalności 1g/13ml w 25°C.

W rozpuszczalnikach organicznych: rozpuszczalny w etanolu (5,4g/100ml) i glicerolu (5,0g/100ml), nierozpuszczalny w eterze i eterze naftowym.

PKa

Jest to słaby kwas diprotonowy, który uległ dwóm dysocjacjom, a więc następują odpowiednio dwie PKa, PKa1 4.2 i PKa2 5.6.

PH

Wartość pH 3,65 przy stężeniu 1 mmol/L w 25°C i 3,12 przy stężeniu 10 mmol/L. ()

Jakie są zastosowania kwasu bursztynowego?

Jedzenie

Kwas bursztynowy klasy spożywczej może być stosowany jako środek zakwaszający i aromatyzujący w żywności i napojach w celu regulacji kwasowości. Jednak nie jest powszechnie stosowany w żywności w porównaniu z innymi zakwaszającymi, takimi jak kwas cytrynowy i kwas jabłkowy.

Może być używany jako surowiec do syntezy następujących składników:

• Skrobia Oktenylobursztynian sodu (E1450)
• bursztynian oktenylu aluminium skrobiowego (E1452)
• bursztynian disodowy
• bursztynian wapnia witaminy E
• Bursztynian żelaza
• Monogliceryd bursztynianu

Suplement

Głównym powodem, dla którego kwas bursztynowy może być stosowany jako suplement, jest to, że bierze udział w cyklu kwasu cytrynowego lub cyklu Krebsa, który pomaga przywrócić zdrowy metabolizm. Kwas bursztynowy może być stosowany w przypadku objawów spowodowanych menopauzą, takich jak uderzenia gorąca i drażliwość. Może również pomóc zmniejszyć zmęczenie i poprawić wydajność mózgu. ()  

Zastosowania przemysłowe

Jego główne zastosowania komercyjne to półprodukt do produkcji kilku substancji chemicznych, takich jak 1,4-butanodiol (BDO), tetrahydrofuran (THF), γ-butyrolakton (GBL) i bursztynian polibutylenu (PBS), które są wykorzystywane do wytwarzania poliuretanów , biodegradowalne poliestry i inne specjalne produkty stosowane w tworzywach sztucznych, nylonach, farbach, rozpuszczalnikach, klejach, farmaceutykach, barwnikach, gumie, pestycydach i innych gałęziach przemysłu.

Kwas bursztynowy jest kwasem dwuzasadowym i zawiera dwie aktywne grupy metylenowe, które można wykorzystać do produkcji wielu złożonych związków organicznych ze względu na jego charakterystykę reakcji halogenowania, odwodnienia, estryfikacji, sulfonowania, acylowania, utleniania, redukcji itp.

Oto jego pochodne.

Kosmetyki

Ten dikwas działa jako środek buforujący i maskujący w produktach kosmetycznych i higieny osobistej (). Kwas biobursztynowy ma właściwości przeciwdrobnoustrojowe, przeciwtrądzikowe, przeciwutleniające i inne, gdy jest stosowany w kosmetykach, jak twierdzi dostawca Roquette . ()

Jakie korzyści zdrowotne ma kwas bursztynowy?

Jeśli chodzi o jego zalety, poza funkcją uczestniczenia w cyklu kwasu cytrynowego w naszym organizmie, zawsze sięgamy po naszyjniki na ząbkowanie z bursztynu bałtyckiego, które są popularne, ponieważ uważa się, że łagodzą ból podczas ząbkowania i mają działanie przeciwzapalne w zastosowaniach medycznych .

Jednak badanie z 2019 r. wykazało, że kwas bursztynowy nie może być uwalniany z kulek bursztynu bałtyckiego do ludzkiej skóry, a także nie ma zatwierdzonych właściwości przeciwzapalnych. ()

Czy kwas bursztynowy jest bezpieczny do spożycia?

Tak, jego bezpieczeństwo stosowane jako dodatek do żywności zostało zatwierdzone przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), Wspólny Komitet Ekspertów FAO / WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA), a także inne organy.

FDA

Kwas bursztynowy jest powszechnie uznawany za bezpieczny (GRAS) i może być stosowany jako wzmacniacz smaku i środek kontrolujący pH w żywności na poziomie nieprzekraczającym dobrej praktyki produkcyjnej, zatwierdzone aplikacje dotyczą przypraw i smaków o maksymalnym wykorzystaniu 0,084% i 0,0061% w produktach mięsnych. ()

EFSA

Kwas bursztynowy (E363) jest wymieniony w rozporządzeniu Komisji (UE) nr 231/2012 jako dopuszczony dodatek do żywności i jest sklasyfikowany w kategorii „Dodatki inne niż barwniki i substancje słodzące” ().

Zatwierdzone zastosowania

Następujące produkty spożywcze mogą zawierać E363, a maksymalne zastosowania wahają się od 3000-6000mg/kg:

• Smakowane mleko fermentowane
• Zupy i buliony 
• Napoje aromatyzowane w proszku do domowego przygotowania napojów
• Desery

Brytyjska Agencja ds. Standardów Żywności

W kategorii „Inne” ()

Standardy żywności Australia Nowa Zelandia

Jest to zatwierdzony składnik w Australii i Nowej Zelandii o numerze kodu 363. ()

Jakie są możliwe skutki uboczne kwasu bursztynowego?

Po badaniach toksyczności doustnej, rakotwórczości, genotoksyczności i innych, producent Bioamber stwierdził, że klasa spożywcza nie ma negatywnego wpływu i jest bezpieczna w warunkach zamierzonych zastosowań, co zostało zatwierdzone przez FDA w 2015 roku.

Często zadawane pytania

Kwas bursztynowy a kwas cytrynowy?

Oba są środkami zakwaszającymi, stosowanymi jako regulator PH i środek smakowo-zapachowy w żywności. Ten pierwszy jest słabym kwasem i jest używany rzadziej niż ten drugi w żywności.

Czy kwas bursztynowy jest wegański?

Tak, zarówno kwas bursztynowy pochodzenia chemicznego, jak i pochodzenia biologicznego są wegańskie, ponieważ produkty pochodzenia zwierzęcego nie są zaangażowane w proces produkcyjny. Dlatego dobrze jest dodać do diety wegetarian.

Czy kwas bursztynowy rozpuszcza się w heksanie?

Nie, ponieważ heksan jest niepolarny, podczas gdy kwas bursztynowy jest polarny.

Wniosek

Teraz myślę, że możesz mieć dobrą znajomość środka zakwaszającego – kwasu bursztynowego (E363), z następujących aspektów:

1. Dwa procesy produkcyjne
2. Zastosowania w żywności, suplementach, kosmetykach i przemyśle
3. Zatwierdzone bezpieczeństwo

W jakich etykietach żywności znalazłeś ten składnik? Daj mi znać w komentarzach.

Polecany obraz Źródło