Консервант

Консервант — это химическое вещество или смесь веществ, добавляемое в продукты питания, косметические средства, лекарственные препараты и другие товары для предотвращения их микробиологической порчи (развития бактерий, плесневых грибов, дрожжей) и увеличения срока хранения. Консерванты замедляют или полностью подавляют биохимические процессы, вызываемые микроорганизмами, а также защищают продукт от окисления и прогоркания жиров. В зависимости от происхождения консерванты делятся на природные (натуральные) и синтетические (искусственные). Использование консервантов регламентируется национальными и международными стандартами безопасности, в частности, в Российской Федерации — Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011).

История

Потребность в сохранении продуктов питания возникла на заре человеческой цивилизации. Первыми консервантами были соль, сахар, уксус, дым (копчение) и мед. Эти вещества создавали среду, непригодную для развития микроорганизмов: соль и сахар связывали воду, уксус создавал кислую среду, а дым содержал антисептические фенолы.

В XIX веке, с развитием химии и пищевой промышленности, началось промышленное производство синтетических консервантов. В 1856 году французский химик Антуан Беккерель предложил использовать бензойную кислоту для консервирования. В 1860-х годах немецкий химик Карл Вильгельм Шееле выделил сорбиновую кислоту из рябины, но её промышленное применение началось только в 1940-х годах. В 1920-х годах в США и Европе начали массово применять нитриты и нитраты для сохранения мяса.

В СССР консерванты активно использовались с 1930-х годов, в первую очередь для консервирования овощей, фруктов и мясных продуктов. В 1970-х годах были разработаны и внедрены первые гигиенические нормативы на содержание консервантов в пищевых продуктах.

Классификация консервантов

Консерванты классифицируют по нескольким признакам: происхождению, механизму действия, химической структуре и области применения.

По происхождению

• Природные (натуральные): вещества, получаемые из природных источников или синтезируемые микроорганизмами. Примеры: соль (хлорид натрия), сахар (сахароза), уксусная кислота, лимонная кислота, сорбиновая кислота (впервые выделена из рябины), низин (антибиотик, продуцируемый бактериями Lactococcus lactis), экстракты розмарина, чайного дерева, грейпфрута.
• Синтетические (искусственные): вещества, полученные химическим синтезом. Примеры: бензойная кислота и её соли (бензоаты), сорбиновая кислота и её соли (сорбаты), пропионовая кислота и её соли (пропионаты), нитриты и нитраты, диоксид серы, формальдегид (в ограниченных дозах).

По механизму действия

• Антимикробные: подавляют рост бактерий, плесневых грибов и дрожжей. К ним относятся бензойная, сорбиновая, пропионовая кислоты, низины, диоксид серы.
• Антиокислители (антиоксиданты): предотвращают окисление жиров и других компонентов продукта, замедляя прогоркание. Примеры: аскорбиновая кислота (витамин C), токоферолы (витамин E), бутилгидроксианизол (BHA), бутилгидрокситолуол (BHT).
• Комплексообразователи: связывают ионы металлов (железо, медь), которые катализируют окисление. Примеры: лимонная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA).

По химической структуре

• Органические кислоты и их соли: бензойная (E210), сорбиновая (E200), пропионовая (E280), уксусная (E260), молочная (E270), лимонная (E330).
• Неорганические соединения: диоксид серы (E220), нитриты (E249–E250), нитраты (E251–E252), хлорид натрия (E507).
• Антибиотики: низин (E234), натамицин (E235).
• Фенолы и их производные: бутилгидроксианизол (BHA, E320), бутилгидрокситолуол (BHT, E321).

Применение

Консерванты используются в различных отраслях промышленности, где требуется длительное хранение продукции.

Пищевая промышленность

В пищевой промышленности консерванты применяются для увеличения срока годности продуктов, предотвращения порчи и сохранения органолептических свойств. Примеры использования:

• Мясные и рыбные продукты: нитриты и нитраты (для фиксации цвета и подавления Clostridium botulinum), сорбаты, пропионаты.
• Молочные продукты: сорбаты (для сыров, йогуртов), низин (для плавленых сыров, консервов).
• Хлебобулочные изделия: пропионаты (для подавления плесени), сорбаты.
• Напитки: бензоаты (для газированных напитков, соков), диоксид серы (для вин, пива).
• Консервы: уксусная кислота (для маринадов), лимонная кислота (для овощных и фруктовых консервов).
• Соусы, майонезы, кетчупы: сорбаты, бензоаты, лимонная кислота.

Косметическая промышленность

В косметике консерванты предотвращают рост микроорганизмов в водной фазе продукта (кремы, шампуни, лосьоны, зубные пасты). Используются парабены (метилпарабен, пропилпарабен), феноксиэтанол, бензойная кислота, сорбиновая кислота. В Российской Федерации использование консервантов в косметике регулируется Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности парфюмерно-косметической продукции» (ТР ТС 009/2011).

Фармацевтическая промышленность

В лекарственных препаратах консерванты используются для предотвращения загрязнения микроорганизмами многодозовых упаковок (например, глазные капли, инъекционные растворы, сиропы). Применяются бензалкония хлорид, тимеросал (ртутьорганическое соединение, ограничено в детских вакцинах), фенол, крезол.

Безопасность и регулирование

Безопасность консервантов является предметом постоянного контроля со стороны национальных и международных организаций. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО) устанавливают допустимые суточные дозы (ДСД) для каждого консерванта. В Российской Федерации контроль за содержанием консервантов в пищевых продуктах осуществляет Роспотребнадзор.

Нормирование

В маркировке продуктов консерванты обозначаются индексом «E» (от «Europe») и номером. Например, E200 — сорбиновая кислота, E210 — бензойная кислота, E220 — диоксид серы. В Российской Федерации перечень разрешённых консервантов и их максимально допустимые уровни содержания установлены в Техническом регламенте Таможенного союза «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (ТР ТС 029/2012).

Споры и критика

Некоторые консерванты вызывают споры в научном сообществе и среди потребителей. Например:

• Нитриты и нитраты: при нагревании (например, при жарке бекона) могут образовывать нитрозамины — канцерогенные соединения. В связи с этим в ряде стран (включая Россию) установлены строгие ограничения на их содержание.
• Парабены: в 2000-х годах появились сообщения о возможной эстрогенной активности (способности имитировать женские половые гормоны). Однако масштабные исследования не подтвердили значимого риска при использовании в разрешённых концентрациях. В Российской Федерации парабены разрешены, но их содержание в косметике ограничено.
• Бензоаты: при взаимодействии с аскорбиновой кислотой (витамином C) могут образовывать бензол — канцероген. Это привело к пересмотру рецептур некоторых напитков.
• Диоксид серы: может вызывать аллергические реакции у людей с астмой. В виноделии его содержание строго контролируется.

Интересные факты

• Самый старый консервант — поваренная соль. Её использование для консервирования мяса и рыбы известно с древнейших времён (например, в Древнем Египте и Месопотамии).
• Сорбиновая кислота была впервые выделена из ягод рябины (от лат. Sorbus — рябина) в 1859 году, но её промышленное производство началось только в 1940-х годах.
• Низин (E234) — природный антибиотик, продуцируемый молочнокислыми бактериями. Он используется в сыроделии и консервировании овощей.
• В Российской Федерации запрещено использование формальдегида (E240) в качестве консерванта в пищевых продуктах из-за его высокой токсичности.
• Консерванты могут быть не только вредными, но и полезными: например, аскорбиновая кислота (витамин C) является антиоксидантом и одновременно консервантом.

Источники

• Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011).
• Технический регламент Таможенного союза «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (ТР ТС 029/2012).
• Технический регламент Таможенного союза «О безопасности парфюмерно-косметической продукции» (ТР ТС 009/2011).
• Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). «Оценка безопасности пищевых добавок».
• Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО). «Сводный перечень пищевых добавок».
• Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор). «Гигиенические нормативы содержания консервантов в пищевых продуктах».
• Книга: «Пищевые добавки: энциклопедия» / под ред. В. И. Костенко, 2010.
• Научный журнал «Вопросы питания», № 4, 2018. «Современные аспекты безопасности консервантов».