Ce este aditivul E 171?
Aditivul alimentar E 171 dioxidul de titan este un colorant artificial anorganic, insolubil de culoare albă cu stabilitate foarte bună la lumină, căldură, oxidare și schimbări de pH.
Are ca sinonime Pigment alb C16.
Formula brută este: TiO2
Masa moleculară este M=79,88
Denumirea sa chimică este dioxid de titan.
În natură există sub forma a trei modificații cristaline:
– rutil,
– anatas și
– brookit.
Rutilul și Anastasul au o rețea pătratică iar bookit-ul are rețea rombică.[i]
Dioxidul de titan constă în principal din dioxid de titan pur sub formă de anatază și/sau rutil care poate fi acoperit cu mici cantități de alumină și/sau silice pentru a îmbunătăți proprietățile tehnologice ale produsului.
Cum se obține dioxidul de titan?
Dioxidul de titan se poate obține prin hidroliza la rece sau la cald a soluțiilor de TiCl4 , care are loc în prezența ionilor SO42-, PO43- sau a unui exces de ioni de Cl– sau de NO3, precum și prin oxidarea directă cu oxigen a TiCl4 în fază de vapori.
Se mai poate obține și prin hidroliza la cald a soluțiilor sulfurice de titan sau de TiO2XH2O, prin deshidratarea și încălzirea la 700oC (în prezentă de NaF, borat sau fosfat de bariu ca mineralizator).
Dioxidul de titan hidratat, obținut prin astfel de metode, este transformat prin calcinare și tratare ulterioară, în produsul utilizat ca pigment. Se prezintă sub formă de pudră albă amorfă. Este o substanță insolubilă în apă, în solvenți organici și în hidroxizi alcalini, dar se solubilizează ușor în acid fluorhidric, în acid sulfuric concentrat fierbinte, precum și în topiturile hidroxizilor sau ale carbonarilor alcalini.
Prin încălzirea pulberii de TiO2 la 250-6000C în atmosferă oxidantă, are loc o colorarea de la galben brun la brun verziu, care însă dispare la răcire.
La temperaturi de peste 29270C se descompune în Ti2O3 și O2.
TiO2 și O2 are densitatea 3,6-3,95 g/cm3 pentru forma de anatas și 4,1-4,4 g/cm3 pentru formele brookit și rutil.
Se topește la 1855oC. Pierderile prin uscare ale aditivului la 1050C timp de 3 ore sunt de maximum 0,5% iar prin ardere la 800 oC de maxim 1% raportat la produsul fără substanță volatile.1
Anumite forme rutil de dioxid de titan sunt produse utilizând mică (cunoscută și ca silicat de potasiu și aluminiu) ca model pentru a forma structura granulară de bază. Mica este acoperită la suprafață cu dioxid de titan utilizând un proces specializat patentat. Dioxidul de titan rutil sub formă de granule este fabricat prin supunerea pigmentului sidefat care constă din mică acoperită cu dioxid de titaniu (rutil) unei dizolvări extractive în mediu acid urmată de o dizolvare extractivă în alcali. Prin acest proces toată mica este îndepărtată, iar produsul rezultat este o formă granulată de dioxid de titan rutil.[ii]
Care sunt alimentele ce conțin aditivul alimentar E 171 ?
Dioxidul de titan este folosit ca și colorant alimentar (E171, funcția sa tehnologică este de a face alimentele mai atractive din punct de vedere vizual, de a da culoare alimentelor care altfel ar fi incolore sau de a reda aspectul original al alimentelor.
Colorantul alimentar E 171 este utilizat la:
– fabricarea bomboanelor,
– finisajul alb-opac sau ca bază pentru alte culori,
– colorarea unor sortimente de brânză,
– fabricarea gumei de mestecat,
– fabricarea ciocolate și înghețatei,
– fabricarea unor creme, supe, sosuri (pentru sugari, copii mici și adolescenți)
– fabricarea produselor de panificație, cozonac sau alte produse de patiserie,
– fabricarea pastei de tomate tip bulion,
– pește și produse de pescărie prelucrate, inclusiv moluște și crustacee,
– pește neprelucrat,
– moluște și crustacee neprelucrate,
-obținerea preparatelor din fructe și legume (excepție compoturi),
– fabricarea suplimentelor alimentare, etc.
Este disponibil atât în formă dispersabilă în apă cât și în ulei, ca suspensii în apă, glicerină, propilenglicol, siropuri de glucoză, uleiuri vegetale. [1], [2],[3]
La ce se mai poate utiliza aditivul E 171?
E 171, dioxidul de titan este aprobat ca ingredient în produse alimentare, farmaceutice și cosmetice. Dioxidul de titan care nu se prezintă sub formă de nanoparticule, aplicat pe piele nu se absoarbe. Acesta acționează ca barieră fizică de protecție UV.
În compoziția produselor de machiaj crește opacitatea altor pigmenți și îmbunătățește aderența acestora pe piele. Reduce transparența compozițiilor cosmetice.[4]
Dioxidului de titan ca pigment alb este utilizat la fabricarea vopselelor, lacurilor, adezivilor, materialelor plastice, cauciucului, textilelor, ceramicii, cimentului alb, materialelor pentru acoperișurilor, cimentului alb, acoperirii podelelor, hârtiei și cernelurilor de tipărire.
Utilizat ca pigment alb trebuie să aibă o puritate ridicată. Opacitatea și strălucirea sa provin din capacitatea sa de a împrăștia lumina. Este mai strălucitor decât diamantul. Numai rutilul și anatasul au proprietăți bune de pigmentare.
În industria textilă este utilizat în ghidaje pentru fire, pentru ca acestea să alunece ușor în timpul filării.[5]
Care sunt caracteristicile dioxidului de titan E171?
În tabelul de mai jos sunt prezentate specificațiile stabilite pentru dioxidul de titan, prin regulamentul (UE) NR. 231/2012 AL comisiei din 9 martie 2012 de stabilire a specificațiilor pentru aditivii alimentari enumerați în anexele II și III la Regulamentul (CE) nr. 1333/2008 al Parlamentului European și al Consiliului.
| DIOXID DE TITAN | E 171 |
| Compoziție | Conține nu mai puțin de 99 % raportat la substanța fără alumină și silice |
| Descriere | Pulbere albă spre ușor colorată Identificare Solubilitate Insolubil în apă și solvenți organici. |
| Solubilitate | Se dizolvă încet în acid fluorhidric și în acid sulfuric concentrat fierbinte. |
| Puritate | |
| Pierdere prin uscare | Nu mai mult de 0,5 % (105 °C, 3 ore) |
| Pierdere prin calcinare | Nu mai mult de 1 % pe o bază fără materii volatile (800 °C) |
| Oxid de aluminiu și/sau dioxid de siliciu | În total nu mai mult de 2,0 % |
| Substanțe solubile în HCl 0,5 N | Nu mai mult de 0,5 % raportat la substanța fără alumină și fără silice și, în plus, pentru produse care conțin alumină și/sau silice, nu mai mult de 1,5 % raportat la produsul vândut ca atare. |
| Substanțe solubile în apă | Nu mai mult de 0,5 % Cadmiu |
| Cadmiu | Nu mai mult de 1 mg/kg după extracție cu HCl 0,5 N |
| Antimoniu | Nu mai mult de 2 mg/kg după extracție cu HCl 0,5 N. |
| Arsen | Nu mai mult de 1 mg/kg după extracție cu HCl 0,5 N. |
| Plumb | Nu mai mult de 10 mg/kg după extracție cu HCl 0,5 N |
| Mercur | Nu mai mult de 1 mg/kg după extracție cu HCl 0,5 N |
Există efecte secundare în urma consumării aditivului alimentar E 171 ?
După efectuarea unei analize a tuturor dovezilor științifice relevante disponibile, EFSA a concluzionat că nu poate fi exclusă o preocupare privind genotoxicitatea particulelor de TiO2. Pe baza acestei preocupări, experții EFSA nu mai consideră dioxidul de titan sigur atunci când este utilizat ca aditiv alimentar. Aceasta înseamnă că nu se poate stabili o doză zilnică acceptabilă (DZA) pentru E171.
Franța, a fost prima țară din Europa care a decis suspendarea acestui aditiv.
În martie 2021 grupul EFSA a ajuns la concluzia că, deși absorbția gastrointestinală a particulelor de TiO2 este scăzută, acestea se pot acumula în organism. Studiile privind toxicitatea generală și asupra organelor nu au indicat efecte adverse ale aditivului E 171 până la o doză de 1.000 mg/kg greutate corporală/ pe zi, nici cu TiO2 NPs (> 30 nm) până la cea mai mare doză testată de 100 mg/ kg corp pe zi. Nu s-au observat efecte toxice asupra reproducerii și asupra dezvoltării până la o doză de 1000 mg E 171/kg corporală/e zi, cea mai mare doză testată în studiul EOGRT. În ceea ce privește genotoxicitatea, grupul a concluzionat că particulele de TiO2 au potențialul de a induce ruperi ale catenei ADN și leziuni cromozomiale, dar nu și mutații genetice. Nu a fost observată nici o corelație clară între proprietățile fizico-chimice ale particulelor de TiO2 și rezultatul testelor de genotoxicitate fie in vitro, fie in vivo.
Nu a putut fi identificată o valoare limită pentru dimensiunea particulelor de TiO2 în ceea ce privește genotoxicitatea. Nu a fost disponibil niciun studiu conceput adecvat pentru a investiga potențialele efecte cancerigene ale TiO2.
Evaluarea EFSA este legată de riscurile TiO2 utilizat ca aditiv alimentar, nu de alte utilizări.
Un studiu efectuat asupra disponibilității sistemice orale a aditivului E 171 a fost realizat de Pele și colab. (2015) pe 8 voluntari (7 au finalizat studiul). Participanții la studiu au inghițit câte două capsule conținând 50 mg de E 171 cu 250 ml apă. Probele de sânge au fost prelevate la 0, 30 min și 1, 1,5, 2, 3,6, 8 și 10 ore după ingestie. Ceaiul și cafeaua cu lapte și/sau zahăr au fost permise de la 2 ore după ingerare. Picăturile de sânge au fost răspândite pe o lamă de sticlă și protejate de uscare. Au fost detectate particule prin microscopie ușoară cu o mărire de 100 de ori și apoi de 400 de ori folosind un condensator de câmp întunecat. Această metodă a putut fi efectuată numai în probele a cinci din cei șapte subiecți din cauza coagulării sângelui în mostrele de la doi dintre subiecți. Gradul de reflectare (0, 1, 2 și 3) a fost folosit ca măsurare semicantitativă a numărului de particule de TiO2.
A fost măsurată concentrația totală de Ti din sânge. Autorii au observat că există două căi de absorbție a particulelor în intestinul uman, una în duoden/jejun și una în colon. Cea mai mare concentrația de Ti determinată sânge la orice participant la studiu, a fost de aproximativ 11 ng/mL (la 6 ore). După aceea, concentrația de Ti din sânge a scăzut la aproximativ 5 ng/mL la 10 ore după administrare. Cercetătorii au ajuns la concluzia că, după administrarea orală a 100 mg E 171 la voluntari (oameni) concentrația de Ti din sânge și numărul de particule au crescut, demonstrând disponibilitatea sistemică orală a TiO2.[6]
Concluzii și Reglementări legislative E 171
Dioxidul de titan (E 171) a fost inițial autorizat ca aditiv alimentar în UE în conformitate cu anexa II la Regulamentul (CE) nr. 1333/2008.
Siguranța aditivului alimentar E 171 a fost reevaluată de Grupul EFSA ANS în 2016 în cadrul Regulamentului (UE) nr. 257/2010, ca parte a programului de reevaluare a aditivilor alimentari autorizați în UE înainte de 20 ianuarie 2009.[7]
Comisia Europeană (CE) a adoptat vineri, 14 ianuarie 2021, o interdicție de utilizare a dioxidului de titan (E171) ca aditiv alimentar.
Propunerea Comisiei se bazează pe un aviz științific al Autorității Europene pentru Siguranța Alimentară, care a concluzionat faptul că aditivul E 171 nu mai poate fi considerat sigur atunci când este utilizat ca aditiv alimentar, în special din cauza faptului că nu pot fi excluse preocupările legate de genotoxicitate.
Interdicția de utilizarea a aditivului E 171 se va aplica după o perioadă de tranziție de șase luni. Prin urmare, începând din vara anului 2022, acest aditiv nu ar mai trebui adăugat în produsele alimentare.[8]
Autor: dr.ing. Fulvia Ancuța Manolache
Referințe bibliografice
[1] Raluca Stan, Aditivi alimentari produși naturali si de sinteză, 2007, Editura Printech, București
[2]https://www.efsa.europa.eu/en/news/titanium-dioxide-e171-no-longer-considered-safe-when-used-food-additive
[3] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/TXT/PDF/?uri=CELEX:02008R1333-20160525&from=FR
[4] http://www.chemicalsystem.ro/ro/prod/dioxid-de-titan/materii-prime-chimice-77/
[5] https://ro.spreckelsunionsd.org/rutile-487
[6] https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2021.6585
[7]https://www.efsa.europa.eu/en/news/titanium-dioxide-e171-no-longer-considered-safe-when-used-food-additive
[8]https://www.efsa.europa.eu/en/news/titanium-dioxide-e171-no-longer-considered-safe-when-used-food-additive
13https://pixabay.com/ro/photos/dulciuri-bomboane-bomboane-albe-7070041/
14https://pixabay.com/ro/photos/valentine-s-day-valentine-cookie-uri-3984154/
[i] Elena Orănescu, Aditivii alimentari-necesitate și risc, Editura SemnE, 2005, București
[ii] https://op.europa.eu/ro/publication-detail/-/publication/a42dd9b2-b63f-438b-a790-1fa5995b7d41#:~:text=Regulamentul%20%28UE%29%20nr.%20231%2F2012%20al%20Comisiei%20din%209,cu%20relevan%C8%9B%C4%83%20pentru%20SEE%29%20Desc%C4%83rc%C4%83ri%20%C8%99i%20versiuni%20lingvisticeClose?msclkid=f6f4375eb00911ec85eadd08929ec1c4