Цитрат кальция как пищевая добавка¶

Цитрат кальция — кальциевая соль лимонной кислоты с химической формулой Ca₃(C₆H₅O₇)₂, представляющая собой белый кристаллический порошок без запаха и вкуса, плохо растворимый в воде. Вещество относится к классу органических солей карбоновых кислот и широко применяется в пищевой промышленности, медицине, фармацевтике и строительстве. В международной системе пищевых добавок зарегистрировано под индексом E333. Цитрат кальция служит одним из наиболее распространённых источников кальция в составе биологически активных добавок и обогащённых пищевых продуктов.

¶Химические свойства и получение

Цитрат кальция образуется при нейтрализации лимонной кислоты гидроксидом или карбонатом кальция:

3Ca(OH)₂ + 2C₆H₈O₇ → Ca₃(C₆H₅O₇)₂ + 6H₂O.

В зависимости от условий реакции получают трикальциевую, дикальциевую или монокальциевую соль, различающиеся растворимостью и биодоступностью. Трикальциевая соль практически нерастворима в воде, тогда как монокальциевая форма растворяется значительно лучше. В промышленности вещество получают также как побочный продукт производства лимонной кислоты из мелассы и другого сахаросодержащего сырья.

Молярная масса трикальциевого цитрата составляет 498,43 г/моль. При нагревании выше 100 °C соль теряет кристаллизационную воду, а при сильном прокаливании разлагается с образованием оксида кальция и карбонизованных продуктов. Вещество нетоксично, негорюче и химически стабильно при обычных условиях хранения.

¶Применение в пищевой промышленности

В качестве пищевой добавки E333 цитрат кальция выполняет несколько технологических функций:

Регулятор кислотности — применяется для стабилизации pH в напитках, кондитерских изделиях, джемах и желе.
Эмульгатор и стабилизатор — препятствует расслоению эмульсий в молочных продуктах и соусах.
Уплотнитель — используется в производстве овощных и фруктовых консервов для сохранения структуры плодов.
Источник кальция — входит в состав обогащённых продуктов: соков, хлебобулочных изделий, детского питания, заменителей молока.

Добавка разрешена к применению в России, странах Европейского союза и большинстве государств мира. Допустимая суточная доза не установлена ввиду низкой токсичности соединения.

¶Применение в медицине и фармакологии

Цитрат кальция используется как лекарственное средство для коррекции дефицита кальция и профилактики остеопороза. По сравнению с карбонатом кальция он обладает рядом преимуществ:

не требует повышенной кислотности желудочного сока для усвоения, поэтому может приниматься пациентами с ахилией, гастритом с пониженной секрецией и на фоне приёма ингибиторов протонной помпы;
реже вызывает побочные эффекты со стороны желудочно-кишечного тракта — запоры, вздутие, метеоризм;
демонстрирует сопоставимую или более высокую биодоступность при приёме натощак.

Препарат применяется при гипокальциемии, рахите, остеомаляции, а также в комплексной терапии аллергических состояний и при повышенной проницаемости сосудов. В стоматологии цитрат кальция входит в состав реминерализующих средств для профилактики кариеса.

Отдельное направление — применение цитратов в нефрологии. Цитрат калия-кальция используется для профилактики образования оксалатных камней в почках, поскольку цитрат-ионы связывают кальций в кишечнике и снижают его экскрецию с мочой. Кроме того, цитраты применяются как антикоагулянты при заготовке донорской крови: они связывают ионы кальция, необходимые для свёртывания.

¶Биодоступность и метаболизм

После приёма внутрь цитрат кальция диссоциирует в желудке с высвобождением ионов кальция и цитрат-анионов. Всасывание происходит преимущественно в двенадцатиперстной и тощей кишке двумя путями: активным (кальбидин-зависимым, регулируемым витамином D) и пассивным (парацеллюлярным). Цитрат-анион метаболизируется в цикле Кребса, превращаясь в бикарбонат, что дополнительно повышает pH мочи и создаёт щелочную среду.

Абсорбция кальция из цитратной формы не зависит от приёма пищи и секреции соляной кислоты, что делает её предпочтительной для пожилых пациентов, у которых кислотность желудка часто снижена. Исследования показывают, что при приёме натощак всасывание цитрата кальция примерно на 20–25 % выше, чем у карбоната кальция.

¶Другие области применения

Помимо пищевой и медицинской сфер, цитрат кальция находит применение:

в строительстве — как замедлитель схватывания цементных растворов и компонент противоморозных добавок;
в металлургии — для удаления фосфатов и сульфатов из сточных вод;
в сельском хозяйстве — как кальциевое удобрение и кормовая добавка для животных;
в косметике — как буферный агент и регулятор pH в кремах и лосьонах.

¶Безопасность и нормативное регулирование

Цитрат кальция признан безопасным соединением. В Российской Федерации добавка E333 включена в перечень пищевых добавок, разрешённых для применения в пищевой продукции, в соответствии с техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 029/2012. Всемирная организация здравоохранения и Объединённый экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам не устанавливают допустимую суточную дозу для данного вещества.

При избыточном потреблении возможны гиперкальциемия, тошнота, запоры и нарушение функции почек. Пациентам с гиперкальциурией, саркоидозом и почечной недостаточностью приём препаратов кальция следует согласовывать с врачом. Взаимодействие с тетрациклинами, фторхинолонами и бисфосфонатами требует раздельного приёма во времени.

¶Мировой рынок

Мировой рынок цитрата кальция оценивается в несколько сотен миллионов долларов ежегодно и демонстрирует устойчивый рост, обусловленный увеличением спроса на обогащённые продукты питания и старением населения в развитых странах. Крупнейшие производители расположены в Китае, США и странах Европейского союза. В России соединение выпускается рядом фармацевтических предприятий и импортируется в виде сырья для пищевой промышленности.

Источники: Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 029/2012; публикации Всемирной организации здравоохранения по пищевым добавкам; справочные материалы по фармакологии кальциевых препаратов; данные отраслевых обзоров рынка минеральных добавок.