Что такое диоксид титана и для чего он предназначен
E171 Диоксид титана
Диоксид титана (Titanium dioxide, двуокись титана, титановые белила, E171).
Диоксид титана – химическое вещество, относящееся к группе пищевых красителей, сильный отбеливатель и белый краситель. В международной классификации пищевых добавок диоксиду титана присвоен индекс Е171. Является основным продуктом титановой индустрии (на производство чистого титана идёт лишь около 5% титановой руды).
Состав красителя E171 Диоксид титана обусловлен способом его получения: производится он из ильменитового концентрата при помощи сульфатного метода или из тетрохлорида титана с помощью хлоридного метода.
Синонимы и международные названия
Оксид (IV) титана, двуокись титана, титановые белила, титановый ангидрид, CI 77891, Pigment white, Titanic acid anhydride, Titanium oxide.
Общая характеристика Диоксида титана
Диоксид титана представляет собой кристаллическое или порошкообразное вещество белого цвета или прозрачное, без вкуса и запаха (calorizator). При нагревании Диоксид титана меняет цвет на жёлтый, в воде не растворяется. Природными источниками Диоксида титана являются минералы (брукит, рутил), его получают выделением из титаносодержащих руд. При использовании в пищевой промышленности применяется главное свойство Е171 – не влияя на запах и вкус улучшать органолептические свойства продуктов питания. Молекулярная формула – TiО2.
Польза и вред Е171
Влияние Е171 Диоксида титана на организм человека до конца не изучены, поэтому добавка считается условно безвредной до тех пор, пока не будет доказан вред от её употребления. Доподлинно известно, что краситель Е171 не всасывается кишечником и не растворяется в желудочном соке, не накапливается в организме и полностью выводится через достаточно короткое время. Однако, имеются неподтвержденные данные о том, что при вдыхании порошка двуокиси титана повышается риск заболевания раком.
Применение Е171
Диоксид титана часто используется в качестве отбеливателя в производстве пищевых продуктов – жевательной резинки, сухого молока, крабовых палочек и мяса, кондитерских изделий, быстрых завтраков.
Помимо пищевой промышленности Диоксид титана используется в косметологии, вещество имеет свойство придавать светонепроницаемость и белоснежный цвет косметическим средствам, особенно это востребовано в производстве кремов и спреев для загара с высокой степенью защиты от УФ-излучения.
Также используется при изготовлении лакокрасочных материалов, в частности, титановых белил, в производстве пластмасс, в производстве ламинированной бумаги, в производстве резиновых изделий, стекольном производстве (термостойкое и оптическое стекло), как огнеупор (обмазка сварочных электродов и покрытий литейных форм).
Использование Е171 в России
СанПин 2.3.2.1293-03 разрешает производителям продуктов, употребляемых в пищу, использовать Диоксид титана в объемах, которые с точки зрения производителей позволяют им добиться необходимого технологического эффекта. На территории Российской Федерации разрешено использование Е171 в качестве пищевой добавки-красителя, допустимая суточная норма потребления вещества не определена.
Диоксид титан: опасный канцероген или безвредная добавка?
«В зубных пастах вместо карбонада кальция, который является более сильным абразивом, стали использовать диоксид титана, потому что он обладает менее выраженными абразивными свойствами. Вообще-то, это вещество все-таки признано безопасным для человека. Оно достаточно инертное. Если оно и растворяется, то в очень концентрированных кислотах и щелочах».
Российские ученые-химики весьма скептически отнеслись к выводам французских и люксембургских коллег. Они уверены, что один-единственный эксперимент не может подтвердить или опровергнуть опасность диоксида титана. Нужны многоэтапные исследования, считает руководитель лаборатории химии липидов Института биоорганической химии РАН, доктор химических наук Елена Водовозова. Причем не только на грызунах:
Любая добавка в больших дозах будет вредна. А если «пичкать» подопытных только ею, безусловно, она скажется не лучшим образом на их здоровье, добавляет исполнительный директор Ассоциации производителей парфюмерии, косметики и бытовой химии Петр Бобровский. У нас использование этой добавки строго регламентировано, и производители бытовой химии не превышают допустимые дозы:
«Этот компонент известен давно, и пока данных о том, что он может как-то навредить, нет. Пока это разрешенный компонент».
Западные ученые указывают на то, что мелкие частицы диоксида титана могут играть роль катализатора, то есть вещества, усиливающего повреждающие действия ультрафиолетового излучения. Плюс они могут накапливаться в кожном покрове. Для обычного человека подобные формулировки звучат угрожающе, говорит Дмитрий Мустафин. И этим могут пользоваться недобросовестные маркетологи:
«Нужно исследовать, изучать. К сожалению, вот эти заявления о канцерогенной активности того или иного вещества, как правило, делаются пиар-компаниями для того, чтобы дискредитировать один продукт и выпустить другой с маркировкой «не содержит диоксида титана».
Российские специалисты уверены: раньше времени отказываться от одной из самых популярных и распространенных добавок не стоит. О пользе или вреде того или иного вещества можно говорить только после очень серьёзных исследований. Пока они не проведены.
Популярное
Команда Зеленского уходить не собирается
«Речь идёт о постепенном вовлечении Украины в НАТО»
МИХАИЛ ЛЕОНТЬЕВ: Вчера было заявление Министерства обороны о том, что деятельность США в Чёрном море – это изучение театра боевых действий. Это жёстко, но это малая часть. Самое главное, что речь идёт о постепенном вовлечении Украины в инфраструктуру НАТО… Дело в том, что качество, стабильность и эффективность украинской государственности никакого значения не имеет. Это в первую очередь территория, на которой осуществляется военная деятельность.
«На Украине поняли, что их судьба США не волнует»
РОСТИСЛАВ ИЩЕНКО: У США остался единственный вариант – затолкнуть Украину, и не только Украину, в войну. Но за это время украинские элиты, тупые-тупые, но они тоже что-то увидели. Они за это время увидели своего друга Саакашвили. Хорошо, когда ты на него смотришь издалека, и он тебе рассказывает, как его холят и лелеют США. А когда ты видишь, что его практически выбросили на помойку, а потом еще списали в утиль и сдали его врагам в Грузии.
Диоксид титана: мифы и факты
Вы, вероятно, замечали диоксид титана в составе солнцезащитного крема или косметики. Но знаете ли вы, что он также содержится в пончиках, краске и резине? Некоторые исследования показывают, что диоксид титана (TiO2) может вызывать рак, в то время как другие говорят, что он совершенно безопасен. Так безопасен ли диоксид титана? Давайте разберемся.
Что такое диоксид титана и для чего он используется?
Диоксид титана или оксид титана IV – это белый порошок, который широко используется в качестве отбеливающего агента, УФ-фильтра и загустителя. Поскольку он имеет отражающий эффект, его добавляют в краски, пластик, зубные пасты, косметику и бумагу, чтобы cделать их «светлее».
TiO2 также является пищевой добавкой. Вы спросите, почему его добавляют в пищу? Он делает сахарную пудру, заправку для салата, леденцы, жевательную резинку, печенье, молочные продукты и многие другие продукты еще «белее».
Поскольку диоксид титана защищает кожу от ультрафиолетового излучения, на протяжении десятилетий он используется в солнцезащитных кремах. И поскольку он реже вызывает раздражения, чем другие поглощающие ультрафиолетовые лучи химические вещества, например оксибензон, он часто является активным ингредиентом солнцезащитных кремов для детей и людей с чувствительной кожей.
Есть лишь одна проблема: после использования солнцезащитного крема, в составе которого есть диоксид титана, на коже могут оставаться белые полосы. Решением этой проблемы стал диоксид титана в форме наночастиц. В таком виде он не оставляет белых следов на коже, вот почему люди стали чаще наносить такой солнцезащитный крем перед выходом на улицу.
В чем проблема?
Диоксид титана почти нетоксичен. Он плохо проникает в кожу, хотя его попадание в лёгкие может быть опасным. Вот почему я не советую распылять солнцезащитный спрей, ведь его очень легко вдохнуть.
Некоторые исследования показали, что наночастицы могут оказывать токсическое воздействие на наши органы, особенно на мозг. Есть также доказательства того, что наночастицы могут влиять на нашу иммунную систему, вызывать повреждение ДНК и вызывать некоторые виды рака. Недавнее исследование показало, что наночастицы титана являются канцерогенными для крыс и ослабляют их иммунную систему. Неясно, применимо ли это исследование к людям, вот почему французское правительство решило выяснить, является ли добавка E171 безопасной.
Диоксид титана в косметике и солнцезащитном креме
К счастью, исследования показывают, что наночастицы диоксида титана слишком велики, чтобы попасть в верхние слои кожи человека. Проблема скорее с диоксидом титана, который вдыхается или проглатывается.
Существуют доказательства того, что наночастицы диоксида титана могут вдыхаться и раздражать слизистую оболочку легких, причем, чем меньше частицы, тем они токсичнее.
В еде
Диоксид титана широко используется в пищевой промышленности, например, в таких продуктах, как соус для пасты, лимонная помадка, сыр, мороженое и йогурт. Больше всего диоксида титана можно найти в сладостях, леденцах и жевательной резинке – а значит, дети должны быть особенно подвержены действию этого вещества. Некоторые данные свидетельствуют о том, что данные частицы могут проходить через кишечный барьер и попадать в другие органы.
В 2017 году французский Национальный институт сельскохозяйственных исследований показал, что попадание в организм наноразмерного диоксида титана может привести к нарушениям в иммунной системе, воспалениям кишечника и образованию рака. Исследование было проведено на крысах, и оно показало, что требуется лишь небольшое количество наночастиц TiO2, чтобы вызвать рак толстой кишки и другие проблемы со здоровьем.
Вот почему появились опасения, что воздействие на людей может быть аналогичным. Исследование было опубликовано и многие люди стали выступать за запрет использования диоксида титана в пищевой промышленности и медицине.
Некоторые компании уже отказались от использования диоксида титана в своих продуктах. Еще в 2015 году Dunkin Donuts убрали его из пудры для пончиков, а So Delicious стали использовать сливки, в составе которых его нет.
Dunkin Donuts перестали использовать сахарную пудру с диоксидом титана в 2015 году
Является ли диоксид титана вредным для окружающей среды?
Было проведено малое количество исследований того, как диоксид титана, содержащийся в еде и косметике, влияет на окружающую среду, долгосрочных исследований почти нет. Неблагоприятное воздействие на окружающую среду можно наблюдать только в случаях очень большого содержания диоксида титана в природной среде, например, когда происходит утечка химикатов. Исследование показало, что наночастицы диоксида титана загрязняют пляжи. Однако это уже не такая и проблема, так как был найден способ снижения потенциального вреда от диоксида титана в солнцезащитном креме.
Что эксперты говорят о диоксиде титана
С 1966 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США включило диоксид титана в список безопасных пищевых добавок при условии, что в продукте его будет не более 1 %. Также диоксид титана считается безопасным для использования в лекарствах, медицинских приборах и косметике.
FDA допускает попадание диоксида титана в лекарственные препараты, отпускаемые без рецепта, в концентрациях не более 25%. Международное агентство по исследованию рака в 2006 году отнесло диоксид титана к канцерогенам группы 2В или же «может быть канцерогенным для человека». Такие результаты были основаны на нескольких исследованиях. Одно из них показало, что у животных, которые вдыхали высокие концентрации этого вещества, развивались опухоли легких. Другой показал «чуть более высокий» риск развития рака легких у работников производства, на котором используется диоксид титана. В 2014 году Научный комитет ЕС по защите потребителей пришел к выводу, что наноразмерный диоксид титана безопасен для использования в косметике в концентрациях до 25%. Но это не относится к наночастицам диоксида титана в продуктах, которые могут вдыхаться (например, аэрозоли и порошки). В Австралии Управление по контролю за изделиями медицинского назначения (TGA) отметило, что «подавляющее большинство» исследований показывают, что наночастицы диоксида титана не проникают в кожу и не достигают кровотока. В отчете за 2017 год TGA сообщает, что «содержание диоксида титана в солнцезащитном креме имеет больше преимуществ, чем недостатков, особенно когда дело касается защиты кожи и предупреждения рака кожи». Рабочая группа по вопросам окружающей среды (EWG) ставит диоксид титана на шкалу опасности 1-3. EWG отмечает, что данное вещество «почти не проникает в кожу, но попадает в организм при вдыхании». С 2011 года по стандарту ECOCERT сертифицируются косметические продукты, содержащие наночастицы диоксида титана. COSMOS также считает использование наночастиц диоксида титана безопасным.
Является ли наноразмерный диоксид титана безопасным?
До сих пор нет достаточных данных, чтобы сказать, действительно ли наночастицы диоксида титана представляют опасность для здоровья человека. Что мы действительно знаем, так это то, что (а) они представлены во многих продуктах, и (б) у нас нет четкого представления о том, как долгосрочное их воздействие на нас влияет.
В косметике и солнцезащитном креме
Исследования показали, что наноразмерный диоксид титана не может проникать в здоровую кожу. К сожалению, нет достаточных данных о том, может ли наноразмерный диоксид титана попадать в кожу при многократном и длительном воздействии, как, например, в случае, когда мы применяем
солнцезащитный крем ежедневно в течение многих лет. Также до сих пор неясно, как ультрафиолетовое излучение влияет на способность диоксида титана проникать в кожу. В связи с этим некоторые эксперты призвали ограничить использование наночастиц диоксида титана в солнцезащитных кремах до тех пор, пока долгосрочные исследования не подтвердят, что они действительно безвредны.
Известно, что наночастицы TiO2 могут вдыхаться и проглатываться. Также они могут накапливаться в легких и желудочно-кишечном тракте. Оттуда они могут попасть в кровоток и достичь других органов. Исследования на животных показали, что наноразмерный диоксид титана может привести к астме, аллергии, воспалениям и опухолям в легких. Неясно, однако, таков ли механизм воздействия на людей.
В еде
Нет единого мнения о том, как попадание в организм наночастиц диоксида титана влияет на нас. До сих пор нет данных о том, как постоянное употребление с пищей даже крошечных количеств диоксида титана (например, из лекарств, продуктов питания или зубной пасты) влияет на наше здоровье. Агенство по стандартизации продуктов питания Австралии и Новой Зеландии не тестирует и не регулирует содержание наночастиц диоксида титана в пищевых продуктах.
Как обезопасить себя от наночастиц диоксида титана
Так. Диоксид титана еще ничего, а вот наночастицы диоксида титана? Вот тут уже неясно. Не хотелось бы вам ими дышать.
Что касается косметики, имейте в виду, что компании не обязаны указывать размер частиц используемого диоксида титана. Это означает, что вам придется поискать бренды, которые по собственному желанию декларируют, что не используют наночастицы (например, Benecos, Hanami и Ere Perez). Это важно в случае продуктов, которые попадают в воздух, например румяна и пудра.
Наноразмерный диоксид титана содержится во многих пищевых продуктах, его практически невозможно избежать. Но если вы придерживаетесь здорового полноценного питания, то вы можете значительно снизить накопление наночастиц диоксида титана в вашем кишечнике.
Диоксид титана (Е171)
Диоксид титана (Е171) – пищевая добавка, имеющая хорошие отбеливающие свойства, поэтому широко используется во многих сферах (производство, косметология, пищевая отрасль). Можно встретить и другие наименования Е171: титановый диоксид, Titanium Dioxide, титана диоксид и titanium oxide.
Описание добавки
Химический состав Е171: двуокись титана (отвечает за отбеливание) и титановые белила. Во время нагревания вещество окрашивается в бледно желтый цвет. Это инертное вещество, которое не растворяется в воде, подсолнечном и оливковом маслах, спирте.
В природе титановый диоксид содержится в некоторых минералах, например, бруките, рутиле и анатазе. Краситель представляет собой беленький порошок без отличительного вкуса и аромата. Характеризуется длительной устойчивостью к воздействию солнечных лучей, кислотной среде, щелочей и температурных колебаний.
Белые кристаллы в дробном виде используются в промышленных отраслях. Их получают двумя самыми распространенными способами. Первый – сульфатный из ильментированого концентрата, второй – хлоридный из титанового тетрахлорида.
Главные свойства диоксида титана: он вовсе не токсичен, имеет химическую стойкость, не меняет запах (только меняется оттенок во время нагревания), отличается высокой влагостойкостью, полностью совместим с абсолютно любыми пленочными изделиями, имеет высокую отбеливающую и в тот же момент красящую способность.
Titanium oxide в косметологии
Е171 используется в производстве различных кремов для равномерного и качественного загара, в мазях от аллергических реакций. Он признан одним из лучших веществ, которые защищают кожный покров от ультрафиолетовых лучей, вызывающих меланому кожи.
Титановый диоксид можно найти в косметике и косметических средствах, таких как пудра, губная помада, тени для век, антиперспиранты, мыло и зубная паста. Любители натуральных косметических средств готовят мыло самостоятельно и отбирают нужные и качественные компоненты. В мыле обязательным компонентом является Е171, который не только придает нужный оттенок, но и защищает его от солнечных лучей. С помощью добавки получается качественный косметический материал, в том числе титановый слюд (насыщенный перламутр).
Титана диоксид в пищевом производстве
Применение и широкое использование Titanium Dioxide в пищевой сфере началось с 1994 года, в первую очередь как природного красителя, благодаря которому получается неимоверный эффект отбеливания. В еде Е171 считается безопасной, но исследования и тесты идут полным ходом, чтобы определить влияние добавки на организм человека.
Краситель – это незаменимый компонент в производстве сухих смесей, молочных продуктов и завтраков быстрого приготовления. В качестве натурального отбеливателя используется для массового изготовления жвачек. При помощи титанового диоксида осуществляется отбеливание крабовых палочек (их белых частей) и прочих морепродуктов.
Пищевая сфера нуждается в Е171, потому что краситель диоксид титана есть первоочередной составляющей для создания печенья, булочек, конфет и иных продуктов. Суточная норма для человека данной пищевой добавки не должна быть более 1 процента.
Титановый диоксид в медицине
Фармацевтическая отрасль тоже не осталась в стороне, поскольку Е171 является одним из компонентов многих лекарственных средств. Он предназначен для того, чтобы:
Белый диоксид титана широко используется в медицинской отрасли в производстве таблетированных препаратов и витаминных комплексов. Добавление порошка в основы кремов, суппозитории, пасты и иные фармакологические лекарственные средства, стало привычным делом.
Титановый диоксид в других сферах
Также titanium oxide можно встретить в производстве лакокрасочных изделий (например, ламинированной бумаги и пластмассы). Вещество обладает огнеупорными способностями, поэтому необходимо для изготовления оптических стекол. Также известно его использование для создания белил для обмазки сварочных электродов. Благодаря данной добавке повышается стойкость к выцветанию и старению топографической краски, улучшается структурные особенности бумажной пульпы в картонно-бумажной индустрии.
| Страна | Максимальная годовая производительная мощность |
|---|---|
| Америка | 300 |
| Канада | 20 |
| Германия | 140 |
| Великобритания | 150 |
| Франция | 105 |
| Финляндия | 120 |
Двуокись титана применяется в виде микрочастиц в сфере нанотехнологий, но это пока еще новое направление в применении Е171. Поэтому мировой объем потребления микрочастиц равен приблизительно двум тысячам тонн в год. Спрос на титановый диоксид объясняется тем, что произошел за последние несколько лет рост производства товаров широкого потребления и иных отраслей экономики государств. В развитых странах потребление добавки должно составлять 2 кг на одного человека, но этого добиться довольно сложно, например, в России этот показатель равен только 300 граммам. Стремительно увеличивается емкость рынков сбыта и потребления, а это говорит о том, что данная пищевая добавка на мировом рынке имеет неплохие перспективы.
Для масштабного производства керамики, стекла и резины титановую двуокись используют как катализатор химических реакций, благодаря этому можно пользоваться готовой продукцией при повышенных температурах. Благоприятно воздействует титановый диоксид на древесину, он защищает ее от радиации солнечных лучей.
Как влияет Е171 на здоровье?
Влияние на организм человека пищевой добавки исследуется до нынешних дней. В мае 2021 года Европейское агентство продовольственной безопасности пришло к выводу, что Е171 нельзя считать безопасной для здоровья в качестве пищевой добавки. Как оказалось, опасным свойством диоксида титана является генотоксичность – способность повреждать молекулы ДНК, что может приводить к развитию онкологических заболеваний. Добавка на момент редактирования статьи разрешена во многих государствах: Российской Федерации, в некоторых странах Европейского Союза, США, Канаде и других. Данный краситель состоит в Кодексе Алиментариус (своде пищевых международных стандартов) как ценная пищевая добавка. Но по результатам многих современных исследований было выяснено, что вещество причиняет вред человеку.
Не рекомендуется употреблять пищевую добавку людям, у которых слабая иммунная система, заболевания почек и печени. При вдыхании белого порошка увеличивается вероятность появления рака. Это подтверждают эксперименты, проведенные на крысах. Грызунам в еду подсыпали краситель, спустя пять дней, было проверено самочувствие и общее состояние крыс. За этих 5 дней у грызунов деформировались хромосомы, была нарушена цепочка ДНК. Обмен веществ у крыс протекает в несколько раз быстрее, нежели у человека, поэтому при тестировании организма человека после употребления Е171 результаты могут значительно отличаться.
Считалось, что Е171 безвредное вещество, которое не вызывает химических реакций в живых организмах, но это не так. Добавка оказывает сильнейшее механическое воздействие на живые клетки и может полностью разрушить их природное строение. Есть большая вероятность, что пыль диоксида титана имеет канцерогенные особенности и может негативно повлиять на самочувствие человека.
Несмотря на длительные исследования и эксперименты, краситель Е171 используется в качестве пищевой добавки и считается безопасным, при условии, если его будут добавлять в пищу в минимальных дозировках.
Диоксид титана, где бы ни использовался, он является незаменимой и натуральной добавкой. В первую очередь это связано с его технологическими особенностями: он предотвращает, полностью устраняет нежелательное окрашивание продуктов питания, известен как краситель для продуктов и смесей, придает привлекательный внешний вид готовым изделиям. Самое главное, что эта добавка получена из природных экологически чистых источников. Специалисты утверждают, что только в случае передозировки могут возникнуть побочные эффекты, поэтому добавка разрешена во многих государствах, так как ее вредные стороны не оказывают какого-либо значительного риска для здоровья людей.