Діоксид титану (Е171): для чого потрібний та чи варто його використовувати?

​Діоксид титану (Е171): для чого потрібен і чи варто ним користуватися?
Навколо добавки Е171 вирують пристрасті: популярний інгредієнт опинився під забороною в Європейському Союзі. Експерти інших країн підстав для заборони не бачать. Ба більше, існують сценарії, де діоксид титану готують на роль рятівника людства.

Діоксид титану харчовий Е171 - що це таке?

Наш персонаж має багато імен: діоксид титану (titanium dioxide), харчова добавка Е171, двоокис титану, кондитерське білило, оксид титану чотиривалентного, харчове титанове білило.

З найпоширенішого найменування "діоксид титану" випливає, що йдеться про сполуку титану з киснем за формулою TiO2 (O=Ti=O). Титан - це метал. А кисень - сильний окислювач. Виходить, що харчова добавка Е171 - це така собі "іржа" (оксидна плівка).
Питання: Як може бути іржа харчовою, чи вживаємо ми іржу в їжу?

Відповідь: Вживаємо. Поширена харчова добавка Е172III, яка входить до складу м'ясних, рибних, кондитерських виробів - це натуральна іржа (Fe2O3). У помірних дозах вона не тільки безпечна, а й навіть корисна. Однак, мова не про неї.

Навіщо кондитеру діоксид титану

То навіщо ж додавати до їжі титанову "іржу"?
Ну, по-перше, це гарно виглядає.
Безбарвні лусочки (кристалики) оксидної плівки титану, ретельно розмелені на порошок, володіють високою покривною здатністю, відмінно відбивають світло, створюють на поверхнях ілюзію найчистішого білого кольору. Навіть натурально біле здається ще білішим під впливом TiO2.
Людському оку і мозку таке подобається, викликає приємні асоціації свіжого (чистий сніг) і їстівного (молоко, білок, м’якоть солодких плодів і коренів).

По-друге, це краще продається.
Для оцінки результату роботи кондитера паралельно з дегустацією часто-густо застосовується органолептичний метод. Він суб'єктивний, але ефективний і простий. Зводиться до того, що експерт аналізує зовнішній вигляд готового продукту. Десерт, який має непривабливий вигляд, знижується в сортності або вибраковується.
Якісно покращувати органолептичне сприйняття десертів допомагає фарбування. При цьому, одним із найбільш затребуваних кольорів в індустрії харчових пігментів є колір свіжості - білий.

Якщо фокус-групі запропонувати на вибір зовні однакові еклери двох видів - з вибіленими кремовими начинками (А) і натуральними жовтуватими начинками (B), то понад 80% учасників групи віддадуть перевагу першим (А).

Аналогічно, у роздрібному продажі з вітрини з двох кошиків з білим кремом першим буде куплений біліший. А з двох зовні однакових тортів вищі оцінки отримає той, чия кремова шапка буде більш білосніжною.

Таким чином, інгредієнт діоксид титану допомагає успішному збувати кондитерську продукцію.
По-третє, кондитери додають діоксид титану у вироби ще й для того, щоб довше зберігати свіжість і товарний вигляд десертів.
Річ у тім, що покривні та відбиваючі здатності добавки допомагають одночасно з одного боку знижувати небажаний вплив сонячного світла на поверхню десерту, а з іншого - підвищувати вологостійкість кремів. У результаті, десерт із діоксидом титану залишається привабливим довше.

По-четверте, діоксид титану іноді додають як замутнювач.
Наприклад, щоб зробити прозорий льодяник або безбарвне тортове покриття світлонепроникними матовими.
Поки що виходить суцільна користь для кондитера, тож навколо чого ж суперечки? Може небезпека криється у складі білила?

Склад харчового барвника Е171

Здавалося б, просте запитання: що може бути зайвого в складі пігменту з молекулярною формулою TiO2 (O=Ti=O)?
Правильна відповідь: у формулі - нічого, а в пакетику з написом "Харчова добавка Е171 діоксид титану" - можуть бути домішки. Як правило, це оксиди кремнію та алюмінію в дуже незначних кількостях.

Якщо ви не розумієте, який саме діоксид титану вам пропонують, краще відмовитися від його купівлі. Можливо, під виглядом харчового, продають технічне білило з небажаними домішками. Харчові барвники відомих торгових марок мають сертифікати безпеки. Чистий діоксид титану нейтральний, не викликає харчових алергій, що підтверджується 50-річною практикою застосування діоксиду титану в харчовому виробництві.

Де використовується діоксид титану (добавка Е171):

TiO2 як харчова добавка входить до складу понад 3,5 тис. продуктів харчування. Найпопулярніші з них, що містять найбільшу кількість Е171, - це білі жувальні гумки, пастилки, драже, желе і цукерки - тягнучки.

Торти і тістечка з повітряними білими кремами є другою за значимістю кондитерською категорією мас-маркету, що використовує діоксид титану. Кількість Е171 у них, як правило, рідко перевищує 1% маси готового продукту.

Невеликі кондитерські та майстри-надомники також використовують діоксид титану для відбілювання крему, фарбування шоколаду, матування прозорих мас, художнього декорування готових виробів. Ці техніки прості та не потребують спеціальної підготовки, що забезпечує діоксиду титану додаткову популярність.
Розглянемо поширені випадки використання харчового білила кондитерами поза масовими виробництвами.

Відбілювання крему

Порошок TiO2 застосовують для облагороджування кольору кремів фінального декорування. Якщо натуральна основа крему зрадницьки дешево жовтить, блищить і викликає неприємні асоціації, нейтральний на смак діоксид титану зі своїми унікальними здібностями тут буде доречний. Потрібно тільки добре вмішати його в жовтувату масу. Тоді кристалики діоксиду титану створять на поверхні крему необхідний однорідний покрив, спотворять падаюче світло і створять ілюзію білого. Смак продукту від цього не постраждає.
Техніка відбілювання проста - необхідно вмішати порошок діоксиду титану в кількості від 0,01 до 1 % від маси крему. Це можна зробити вручну або за допомогою побутових міксерів.

Титанове білило можна використовувати в більшості відомих кремів. Порошок перекриває навіть стійку жовтизну сирних кремів.
Далеко не всі білі креми містять діоксид титану, але іноді він може зустрітися в складі кольорових кремів. Майстри використовують його властивості для освітлення насичених харчових фарб, отримання пастельних відтінків, усунення небажаної прозорості та відчутної неоднорідності. Готувати такі суміші потрібно акуратно, дотримуючись принципу: краще поступово освітлювати діоксидом, ніж намагатися перекрити його білизну в основі.

Фарбування шоколаду в білий колір

Очевидно, що мегапопулярний у кондитерській справі білий шоколад тільки називається білим. На ділі, він має жовтий відтінок первинної натуральної сировини - масла какао.
Для отримання щільного насиченого білого кольору без шкоди для смаку і запаху такого шоколаду використовують універсальні властивості добавки Е171. Найчастіше діоксид титану вмішують у білий шоколад для подальшого глазурування невеликих поверхонь, виконання вітальних написів, декору шоколадних плиток і цукерок.
Зрозуміло, що частинки діоксиду титану не розчиняться в жирі шоколаду, а лише "прилипнуть" до кристаликів його решітки, але око без мікроскопа побачить лише білизну.
Частка барвника для фарбування шоколаду - не більше 1% маси шоколаду.

Матування ізомальту

Цукрозамінник ізомальт (E953) використовують при виготовленні карамелі, грильяжу, драже, простих і складних декорів - фігурок, квітів, корон, бризок.
Скляну текстуру ізомальту часто потрібно зробити непрозорою. У цьому випадку діоксид титану використовується як замутнювач, змішується з іншими водорозчинними барвниками і додається в розплавлену суміш.

У результаті ізомальт втрачає прозорість. Через таке покриття не буде видно темних плям і торців шарів.

Створення кракелюру

Кракелюр (фр. craquelure) або кракл (англ. crackle) - техніка декорування тортів, що імітує благородне розтріскування лаку на художніх полотнах. Не плутати з пісочним тістом "крекелін" для тістечок шу (choux) або з розтріскуванням бісквітів під час випікання.
Респектабельні тріщини на мастиковій або кремовій основі торта можна відтворити за допомогою діоксиду титану, кукурудзяного крохмалю (не картопляного) і цукрової пудри. Порошки необхідно змішати в пропорції 1:1:1, розвести горілкою до стану густої сметани і нанести на основу торта.

Діоксид титану не розчиняється в жирах, воді, спирті. Тому, при висиханні суміші та випаровуванні спирту, покриття потріскається, утворить бажану мережку шпаринок.
Аналогічно, експериментувати з кракелюром можна і на цукровому та вафельному папері, айсингу, ганаші, за потреби, додаючи інші харчові барвники чи порошкові блиски.

Коли додавати діоксид титану?

Рішення про застосування TiO2 у конкретному десерті рідко буває спонтанним. Як правило, кондитер заздалегідь знає, що в рецепті радять використовувати харчову добавку Е171.
Щоб вирішити, додавати чи не додавати діоксид титану, можна відповісти собі на низку запитань про рецепт:

• що саме відбілюється діоксидом титану і чому?
• чи можна прибрати/замінити діоксид титану в рецепті?
• чи забезпечить заміна стабільність під час взаємодії з іншими інгредієнтами?
• діоксид титану не викликає алергій, а пропонована заміна?
• діоксид титану універсальний - його можна змішувати і з водою, і з жиром, і зі спиртом, замінник володіє такими самими властивостями? Чи необхідна додаткова перевірка перед додаванням у рецепт?
• чи правильно розрахована пропорція діоксиду з точки зору не візуального ефекту, а харчової безпеки?

Як і чим розвести діоксид титану

Найчастіше діоксид титану продають у вигляді порошку. Універсально й економно - можна вмішати в жир або рідину стільки, скільки потрібно.
Але в продажу і на професійних кухнях можна зустріти готові суміші діоксиду титану з водою, спиртом або гліцерином. Як правило, це робиться для того, щоб уникнути утворення грудочок під час зберігання добавки. Зрозуміло, що використання рідкої суміші ускладнить точний розрахунок чистої частки діоксиду титану в готовому виробі.

для приготування крему

Саме тому для приготування жирних кремів найчастіше беруть чистий порошок діоксиду титану. За потреби просівають, щоб усунути потрапляння в крем хрустких грудочок. І ретельно вмішують, пам'ятаючи про безпечні концентрації - не більше 1% від маси крему.

у гліцерині

У складі білого гелевого барвника найчастіше буде всього два компоненти - діоксид титану і гліцерин. Гелевим концентрованим барвником зручно користуватися, особливо, за малих витрат.
 

у воді

Розбавляють водою діоксид титану, щоб розмити злежалі кристалики, виключити неприємне потріскування на зубах або неоднорідні "проблиски" в готовому декорі.

у спирті

Як уже було сказано вище, подібний розчин потрібен тому, хто багато працює з технікою кракелюр або ж, рідко використовує діоксид титану. Незручність спиртової суміші в тому, що спирт швидко випаровується, тому ємність зі спиртовою сумішшю діоксиду титану необхідно ретельно закупорювати.

Чим можна замінити діоксид титану в кулінарії

Замінити харчову добавку Е171 на аналогічну за властивостями практично неможливо. Найближча подібна за характеристиками речовина - E170 (карбонат кальцію), на жаль, не зрівняється з діоксидом титану за відбілюючими властивостями. Крім того, карбонат кальцію має помітний для багатьох крейдяний присмак.
Великі корпорації активно проводять розробку аналога діоксиду титану для харчової індустрії.

Нещодавно компанія Sensient Technologies заявила про створення аналога TiO2 на основі крохмалю. Як випливає з прес-релізу компанії, аналог під TM Avalanche «не має сторонніх присмаків, не містить ГМО, не спричиняє алергію. Його можна використовувати за будь-якого рівня pH».
Наскільки ефективною і безпечною вийшла добавка поки не зрозуміло, оскільки у вільному роздрібному продажі її ще немає. Розробка орієнтована на ті ринки, які встигли накласти заборону на реалізацію діоксиду титану або збираються це зробити.

Мабуть, настав час розібратися, що стало причиною нападок і гонінь на такий ефективний і затребуваний кондитерами інгредієнт, як TiO2.

Чи шкідливий діоксид титану і чим небезпечний?

Понад 40 років діоксид титану вважався нешкідливим і робив кондитерський світ відчутно білішим. У багатьох країнах його безпеку досі не ставлять під сумнів (США, Індія, ВБ, Австралія та Нова Зеландія). Пігмент продовжують використовувати не тільки в кондитерській індустрії, а й у фармації, косметології, виробництві фарб, пластмас, паперу.

Однак, 2021 року Європейське агентство з безпеки продуктів харчування (EFSA) рекомендувало харчову добавку Е171 заборонити. Ця заборона встигла набути чинності в другій половині 2022 року.

Багато експертів обурилися некоректністю висновків і категоричністю заборони. У базових дослідженнях ішлося про щурів і мишей, які переважно вдихали діоксид титану, або буквально накачувалися їжею з високим вмістом TiO2.

Наприкінці 2022 року Агентство харчових стандартів Австралії та Нової Зеландії (FSANZ) провело власні дослідження, на підставі яких рекомендувало алармістам заспокоїтися - шкоду добавки доведено не було, а десятирічна практика широкого використання титанового білила переконливо спростовує надумані загрози та ризики.
Як наслідок, в Україні, США, Індії, Китаї, Австралії, Новій Зеландії, Великій Британії харчова добавка Е171 до цих пір дозволена.

Науковці цих країн дотримуються думки, що після потрапляння всередину людського організму частинки TiO2 вільно проходять через усі відділи травного тракту, не всмоктуються і вільно виходять із фекаліями, не викликаючи алергій та інших негативних реакцій. Можливі ризики виникають лише в разі критичних накопичень наночасток TiO2 у внутрішніх органах, що можливо під час вдихання, але аж ніяк не під час вживання добавки разом з їжею в допустимих кількостях.

З позицією поміркованих алармістів можна ознайомитися тут: https://knife.media/unsafe-e171/
З позицією радикальніших борців із мракобіссям - тут: https://medium.com/@flavorchemist/huyanium-peroxide-5bd207b645c4

На наш скромний погляд, категоричну заборону діоксиду титану достатньо було б замінити контролем за його обігом у харчовій промисловості та кампанією з інформування населення про реальний стан справ у лабораторних дослідженнях. Адже однозначних висновків на сьогодні не існує, як не існує порівняльного аналізу загроз для організму від діоксиду титану і від запропонованих замінників.

Ба більше, з точки зору безпеки, деякі вчені розглядають можливість буквально накачати нашу атмосферу порошком діоксиду титану для захисту населення Землі від глобального потепління.

Так, британський інженер-хімік Пітер Девідсон з однодумцями пропонують за допомогою аеростатів розпорошити велику кількість діоксиду титану над поверхнею планети для відбиття надлишкового сонячного проміння і компенсації потепління, яке було викликано підвищенням концентрації вуглекислого газу. Розробники технології у своїх міркуваннях виходили з того, що доведена шкода діоксиду титану у багато разів менша за інші загрози для людини і живої природи.

Подробиці читайте в матеріалі "National Geographic": https://www.nationalgeographic.com/science/article/120529-global-warming-titanium-dioxide-balloons-earth-environment-science
Там же - унікальне зображення частинок діоксиду титану під потужним електронним мікроскопом.

Марки та виробники діоксиду титану в магазині для кондитерів Триколад

І поки світ вирішує - забороняти діоксид титану чи, навпаки, призначати на роль рятівника людства, ми прийняли для себе рішення уникати крайнощів і триматися середини.
Ми не знайшли юридичних, наукових чи інших підстав для того, щоб виключити популярну харчову добавку з асортименту нашого магазину.
На сьогоднішній день, ми продаємо добавку Е171 або барвники, у складі яких вона є, під торговими марками "Сладо" (Україна), "Yero" (Україна), "Сriamo" (Україна), "Sensient Food Colors" (США), "Americolor" (США), "Сhefmaster" (США).

Остаточне рішення про користь чи шкоду застосування діоксиду титану в харчовому виробництві, звісно, за вами.