Диоксид титана (Е171): для чего нужен и стоит ли его использовать?

​Диоксид титана (Е171): для чего нужен и стоит ли его использовать?
Вокруг добавки Е171 кипят страсти: популярный ингредиент оказался под запретом в Европейском Союзе. Эксперты других стран оснований для запрета не видят. Более того, существуют сценарии, где диоксиду титана уготована роль спасителя человечества.

Диоксид титана пищевой Е171 - что это такое

Наш персонаж имеет много имен: диоксид титана (titanium dioxide), пищевая добавка Е171, двуокись титана, кондитерское белило, оксид титана четырехвалентного, пищевое титановое белило.

Из наиболее распространённого наименования «диоксид титана» следует, что речь идет о соединении титана с кислородом по формуле TiO2 (O=Ti=O). Титан – это металл. А кислород – сильный окислитель. Получается, что пищевая добавка  Е171 - это такая «ржавчина» (оксидная пленка).

Вопрос: Как может быть ржавчина пищевой, едим ли мы ржавчину?
Ответ: Едим. Распространенная пищевая добавка Е172III, которая входит в состав мясных, рыбных, кондитерских изделий – это натуральная ржавчина (Fe2O3). В умеренных дозах она не только безопасна, но и очень даже полезна. Однако, речь не о ней.

Зачем кондитеру диоксид титана

Так зачем же добавлять в еду титановую «ржавчину»?
Ну, во-первых, это красиво.

Бесцветные чешуйки (кристаллики) оксидной пленки титана, раздробленные в мельчайший порошок, обладают высокой укрывной способностью, отлично отражают свет, создают на рассматриваемых поверхностях иллюзию чистейшего белого цвета. Даже натурально белое кажется еще белее под воздействием TiO2.
Человеческому глазу и мозгу такое нравится, вызывает приятные ассоциации свежего (чистый снег) и съедобного (молоко, белок, мякоть сладких плодов и корней).
Во-вторых, это лучше продается.

Для оценки результата работы кондитера наряду с дегустацией сплошь и рядом применяется органолептический метод. Он субъективен, но эффективен и прост. Сводится к тому, что эксперт анализирует внешний вид готового продукта. Десерт, который выглядит непривлекательно, понижается в сортности или выбраковывается.
Качественно улучшать органолептическое восприятие десертов позволяет их окрашивание. При этом, одним из самых востребованных цветов в индустрии пищевых пигментов является цвет свежести - белый.

Если фокус-группе предложить на выбор внешне одинаковые эклеры двух видов - с выбеленными кремовыми начинками (А) и натуральными желтоватыми начинками (B), то более 80% участников группы отдадут предпочтение первым (А).
 
Аналогично, в розничной продаже с витрины из двух корзинок с белым кремом первой будет куплена более белая. А из двух внешне одинаковых тортов выше оценки получит тот, чья кремовая шапка будет более белоснежной.

Таким образом, ингредиент диоксид титана помогает успешному сбыту кондитерской продукции.

В третьих, кондитеры добавляют диоксид титана в изделия еще и для того, чтобы дольше сохранять свежесть и товарный вид десертов. Дело в том, что укрывистость и отражающие способности добавки помогают одновременно снижать нежелательное влияние солнечного света на поверхность десерта, а с другой - повышать влагоустойчивость кремов. В результате, десерт с диоксидом титана остается привлекательным дольше.

В четвертых, диоксид титана иногда добавляют как замутнитель. Например, чтобы сделать прозрачный леденец или бесцветное тортовое покрытие светонепроницаемыми матовыми.
Пока получается сплошная польза для кондитера, так вокруг чего же споры научных сообществ? Может опасность кроется в составе белила?

Состав пищевого красителя Е171

Казалось бы, простой вопрос: что может быть в составе пигмента с молекулярной формулой TiO2 (O=Ti=O):
Правильный ответ: в формуле – ничего, а в пакетике с надписью «Пищевая добавка Е171 диоксид титана» - могут быть примеси. Как правило, это оксиды кремния и алюминия в очень незначительных количествах.

Если вы не понимаете, какой именно диоксид титана вам предлагают, лучше отказаться от его покупки. Возможно, под видом пищевого, продают техническое белило с нежелательными примесями. Пищевые красители известных торговых марок имеют сертификаты безопасности. Чистый диоксид титана нейтрален, не вызывает пищевых аллергий, что подтверждается 50-летней практикой применения диоксида титана в пищевом производстве.

Где используется диоксид титана (добавка Е171):

TiO2 в качестве пищевой добавки входит в состав более 3,5 тыс. продуктов питания. Самые популярные из них, содержащие наибольшее количество Е171 - это белые жевательные резинки, пастилки, драже, желе и конфеты-тянучки.

Торты и пирожные с воздушными белыми кремами представляют собой вторую по значимости категорию масс-маркета, использующую диоксид титана. Количество Е171 в них, как правило, редко превышает 1% массы готового продукта.

Небольшие кондитерские и мастера-надомники также используют диоксид титана для отбеливания крема, окрашивания шоколада, матирования прозрачных масс, художественного декорирования готовых изделий. Эти техники просты и не требуют специальной подготовки, что обеспечивает диоксиду титана дополнительную популярность.

Рассмотрим распространенные случаи использования пищевого белила кондитерами вне массовых производств.

Отбеливание крема

Порошок TiO2 применяют для облагораживания цвета кремов финального декорирования. Если натуральная основа крема предательски дешево желтит, лоснится и вызывает неприятные ассоциации, нейтральный по вкусу диоксид титана со своими уникальными способностями тут будет уместен. Нужно только хорошо вмешать его в желтоватую массу. Тогда кристаллики диоксида титана создадут на поверхности крема необходимый однородный покров, исказят падающий свет и создадут иллюзию белого. Вкус продукта от этого не пострадает.

Техника отбеливания проста – необходимо вмешать порошок диоксида титана в количестве от 0,01 до 1 % от массы крема. Это можно сделать вручную или при помощи бытовых миксеров.

Титановое белило можно использовать в большинстве известных кремов. Порошок перекрывает даже устойчивую желтизну сырных кремов.
Далеко не все белые крема содержат диоксид титана, но иногда он  может встретиться в составе цветных кремов. Мастера используют его свойства для осветления насыщенных пищевых красок, получения пастельных оттенков, устранения нежелательной прозрачности и осязаемой неоднородности. Готовить такие смеси нужно аккуратно, придерживаясь принципа: лучше постепенно осветлять диоксидом, чем пытаться перекрыть его белизну в основе.

Окрашивание шоколада в белый цвет

Очевидно, что мегапопулярный в кондитерском деле белый шоколад только называется белым. На деле, он имеет желтый оттенок первичного натурального сырья – масла какао.

Для получения плотного насыщенного белого цвета без вреда для вкуса и запаха такого шоколада используют универсальные свойства добавки Е171. Чаще всего диоксид титана вмешивают в белый шоколад для последующего глазурирования небольших поверхностей, выполнения поздравительных надписей, декора шоколадных плиток и конфет.

Понятно, что частички диоксида титана не растворятся в жире шоколада, а лишь «прилипнут» к кристалликам его решетки, но глаз без микроскопа увидит лишь белизну.
Доля красителя для окрашивания шоколада - не более 1% массы шоколада.

Матирование изомальта

Сахарозаменитель изомальт (E953) используют при изготовлении карамели, грильяжа, драже, простых и сложных декоров – фигурок, цветов, корон, брызг.
Стеклянную текстуру изомальта часто требуется сделать непрозрачной. В этом случае диоксид титана используется как замутнитель, смешивается с другими водорастворимыми красителями и добавляется в расплавленную смесь.

В результате изомальт теряет прозрачность. Через такое покрытие не будут видны темные пятна и торцы слоев.

Создание кракелюра

Кракелюр (фр. craquelure) или кракл (англ. crackle) – техника декорирования тортов, имитирующая благородное растрескивание лака на живописных полотнах. Не путать с песочным тестом «крекелин» для пирожных шу (choux) или растрескиванием бисквитов при выпечке.

Респектабельные трещины на мастичной или кремовой основе торта можно воспроизвести при помощи диоксида титана, кукурузного крахмала (не картофельного) и сахарной пудры. Порошки необходимо смешать в пропорции 1:1:1, развести водкой до состояния густой сметаны и нанести на основу торта.

Диоксид титана не растворяется в жирах, воде, спирте. Поэтому, при высыхании смеси и испарении спирта, покрытие потрескается, образует желанную сеточку.
Аналогично, экспериментировать с кракелюром можно и на сахарной и вафельной бумаге, айсинге, ганаше, при необходимости, вмешивая другие пищевые красителями или порошковые блески.

Когда добавлять диоксид титана?

Решение о применении TiO2 в конкретном десерте редко является спонтанным. Как правило, кондитер будет заранее проинформирован о том, что в рецепте рекомендуют использовать пищевую добавку Е171.
При окончательном выборе решения задачи «добавлять или не добавлять диоксид титана» можно ответь на ряд вопросов:

• что именно отбеливается диоксидом титана и почему?
• можно ли убрать/заменить диоксид титана в рецепте?
• обеспечит ли замена устойчивость при взаимодействии с другими ингредиентами?
• диоксид титана не вызывает аллергий, а предлагаемая замена?
• диоксид титана универсален – его можно смешивать и с водой, и с жиром, и со спиртом, заменитель обладает такими же свойствами или необходима дополнительная проверка перед добавлением в рецепт?
• правильно ли рассчитана пропорция диоксида с точки зрения безопасности, а не предполагаемого визуального эффекта?

Как и чем развести диоксид титана

Чаще всего диоксид титана продают в виде порошка. Универсально и экономно – можно вмешать в жир или жидкость столько, сколько требуется.
Но в продаже и на профессиональных кухнях можно встретить и готовые смеси диоксида титана с водой, спиртом или глицерином. Как правило, это делается для того, чтобы избежать образования комочков при хранении. Понятно, что использование смеси усложнит точный расчет чистой доли диоксида титана в готовом изделии.

для приготовления крема

Именно поэтому для приготовления жирных кремов чаще всего берут чистый порошок диоксида титана. При необходимости просеивают, чтобы устранить попадание в крем хрустящих комочков. И тщательно вмешивают, помня о безопасных концентрациях – не более 1% от массы крема.

в глицерине

В составе белого гелевого красителя чаще всего, будет всего два компонента – диоксид титана и глицерин. Гелевым концентрированным красителем удобно пользоваться, особенно, при малых затратах.

в воде

Разбавляют водой диоксид титана, чтобы размыть слежавшиеся кристалики, исключить похрустывание на зубах или неоднородные «искры» в готовом декоре.

в спирте

Как уже было сказано выше, подобный раствор нужен тому, кто много работает с техникой кракелюр или же, редко использует диоксид титана. Неудобство спиртовой смеси в том, что спирт быстро испаряется, поэтому емкость со спиртовой смесью диоксида титана необходимо тщательно закупоривать.

Чем можно заменить диоксид титана в кулинарии

Заменить пищевую добавку Е171 на аналогичную по свойствам практически невозможно. Ближайшее сходное по характеристикам вещество – E170 (карбонат кальция), к сожалению, не сравнится с диоксидом титана по отбеливающим свойствам. Кроме того, карбонат кальция имеет заметный для многих меловой привкус.
Крупные корпорации активно проводят разработку аналога диоксида титана для пищевой индустрии.

Относительно недавно компания Sensient Technologies заявила о создании аналога TiO2 на основе крахмала. Как следует из пресс-релиза компании, аналог под TM Avalanche «не имеет посторонних привкусов, не содержит ГМО, не вызывает аллергию. Его можно использовать при любом уровне pH».
Насколько эффективной и безопасной получилась добавка пока не ясно, поскольку в свободной розничной продаже ее еще нет. Разработка ориентирована на те рынки, которые успели наложить запрет на реализацию диоксида титана или собираются это сделать.

Пожалуй, пришло время разобраться, что стало причиной нападок и гонений на такой эффективный и востребованный кондитерами ингредиент, как TiO2.

Вреден ли диоксид титана и чем опасен?

Более 40 лет диоксида титана считался безвредным и делал кондитерский мир ощутимо белее. Во многих странах его безопасность до сих пор не подвергается сомнению (США, Индия, ВБ, Австралия и Новая Зеландия). Пигмент продолжают использовать не только в кондитерской индустрии, но и в фармации, косметологии, производстве красок, пластмасс, бумаги.

Однако, в 2021 году Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA) рекомендовало пищевую добавку Е171 запретить. Этот запрет успел вступить в силу во второй половине 2022 года.

Многие эксперты возмутились некорректностью выводов и категоричностью запрета. Речь в базовых исследованиях шла о крысах и мышах, которые преимущественно вдыхали диоксид титана, либо буквально накачивались пищей с высоким содержанием TiO2.
В конце 2022 года Агентство пищевых стандартов Австралии и Новой Зеландии (FSANZ) провело собственные исследования, на основании которых рекомендовало алармистам успокоиться – вред добавки доказан не был, а десятилетняя практика повсеместного использования титанового белила убедительно опровергает надуманные угрозы и риски.

Как следствие, в Украине, США, Индии, Китае, Австралии, Новой Зеландии, Великой Британии пищевая добавка Е171 пока разрешена.
Ученые этих стран придерживаются мнения, что после попадания внутрь человеческого организма частицы TiO2 свободно проходят через все отделы пищеварительного тракта, не впитываются и свободно выходят с фекалиями, не вызывая аллергий и прочих негативных реакций. Возможные риски возникают лишь при критических накоплениях наночастиц TiO2 во внутренних органах, что возможно при вдыхании, но никак не при употреблении добавки вместе с пищей в допустимых количествах.

С позицией умеренных алармистов можно ознакомиться здесь: https://knife.media/unsafe-e171/
С позицией более радикальных борцов с мракобесием – здесь: https://medium.com/@flavorchemist/huyanium-peroxide-5bd207b645c4

На наш скромный взгляд, категоричный запрет диоксида титана можно было заменить контролем за его оборотом в пищевой промышленности и кампанией по информированию населения о реальном положении дел в лабораторных исследованиях. Ведь однозначных выводов на сегодняшний день не существует, как не существует сравнительного анализа угроз для организма от диоксида титана и от предлагаемых заменителей.

Более того, некоторые ученые рассматривают возможность буквально накачать нашу атмосферу порошком диоксида титана для защиты от глобального потепления.
Так, британский инженер-химик Питер Дэвидсон с единомышленниками предлагают с помощью аэростатов распылить большое количество диоксида титана над поверхностью планеты Земля для отражения солнечных лучей и компенсации потепления, вызванного повышением концентрации углекислого газа. Разработчики технологии в своих размышлениях исходили из того, что доказанный вред диоксида титана во много раз меньше иных угроз для человека и живой природы
Подробности читайте в материале «National Geographic»: https://www.nationalgeographic.com/science/article/120529-global-warming-titanium-dioxide-balloons-earth-environment-science
Там же – уникальное изображение частиц диоксида титана под. мощным электронным микроскопом.

Марки и производители диоксида титана в магазине для кондитеров Триколад

И пока мир решает - запрещать диоксид титана или, наоборот, назначать на роль спасителя человечества, мы приняли для себя решение избегать крайностей и держаться середины.

Мы не нашли юридических, научных или иных убедительных оснований для того, чтобы исключить популярную пищевую добавку из ассортимента нашего магазина.
На сегодняшний день, мы продаем добавку Е171 или красители с ней в составе под торговыми марками «Сладо» (Украина), «Yero» (Украина), «Сriamo» (Украина), «Sensient Food Colors» (США), «Americolor» (США), «Сhefmaster» (США).

Окончательное решение о пользе и вреде применения диоксида титана в пищевом производстве – за вами.