Benzoesan sodu (E211) - właściwości, zastosowanie, szkodliwość

2016-10-19 22:30

Benzoesan sodu jest popularnym konserwantem stosowanym w żywności, oznaczanym symbolem E211. Hamuje rozwój bakterii, drożdży i pleśni. Najwięcej benzoesanu sodu dostarczamy sobie wraz z napojami słodzonymi. Dopuszczalne spożycie dla benzoesanu sodu ustalono na poziomie 5 mg na kilogram masy ciała dziennie. Większość osób jednak nie dostarcza sobie z dietą tak dużych jego ilości. W wysokich dawkach benzoesan sodu może oddziaływać szkodliwie na stan zdrowia.

Benzoesan sodu - właściwości i zastosowanie — Autor: thinkstockphotos.com

Spis treści

Czym jest benzoesan sodu?
Zastosowanie benzoesanu sodu w przemyśle spożywczym
Czy benzoesan sodu jest bezpiecznym konserwantem?
Kto powinien unikać benzoesanu sodu?
Ocena oddziaływania benzoesanu sodu na zwierzęta i ludzi na podstawie badań naukowych
Zastosowanie benzoesanu sodu w innych gałęziach przemysłu

Czym jest benzoesan sodu?

Benzoesan sodu to substancja chemiczna stosowana powszechnie jako konserwant w żywności. W składzie na opakowaniach produktów spożywczych oznaczana jest symbolem E211. Na skalę przemysłową pozyskuje się ją na drodze zobojętniania kwasu benzoesowego wodorotlenkiem sodu lub węglanem sodu. Benzoesan sodu to białe ciało stałe w postaci proszku lub granulek o słodkawym smaku, bez zapachu, które dobrze rozpuszcza się w wodzie, a słabo w rozpuszczalnikach organicznych, np. alkoholu. Wykazuje działanie bakteriostatyczne i grzybostatyczne – hamuje rozwój pleśni i drożdży, a nieco słabiej bakterii kwasu masłowego i octowego. Nie wpływa negatywnie na stan bakterii fermentacji mlekowej, nie zaburza mikroflory jelitowej człowieka. Podobnie działa kwas benzoesowy (E210), jednak w przemyśle stosuje się go dużo rzadziej, ponieważ wykazuje gorszą rozpuszczalność niż jego pochodna E211.

Wzmocnione działanie konserwujące kwasu benzoesowego obserwuje się, gdy w produkcie współwystępuje on z dwutlenkiem siarki, dwutlenkiem węgla, solą kuchenną, cukrem spożywczym i kwasem sorbowym. Działanie konserwujące benzoesanu sodu polega na dezintegracji błon komórkowych drobnoustrojów obecnych w żywności i hamowaniu reakcji enzymatycznych zachodzących w mikroorganizmach. Najsilniejsze działanie konserwujące wykazuje w pH kwasowym w przedziale 2,5-4,5, stąd najczęściej stosuje się go w „kwaśnych” produktach spożywczych. Benzoesan sodu nie jest szkodliwy dla środowiska. Łatwo ulega degradacji i nie akumuluje się w wodzie ani glebach.

Warto wiedzieć

Prekursor benzoesanu sodu, czyli kwas benzoesowy (E210), występuje naturalnie w wielu roślinach, np. borówkach, żurawinie, malinach i innych ciemnych owocach jagodowych, jabłkach, śliwkach, goździkach, cynamonie i grzybach. W środowisku spełnia takie samo zadanie jak w produktach żywnościowych – chroni przed atakiem grzybów i pleśni. Zawartość kwasu benzoesowego występującego naturalnie w niektórych produktach spożywczych wynosi:

w mleku: ilości śladowe – 6 mg/kg,
w jogurcie: 12-40 mg/kg,
w serze: ilości śladowe – 40 mg/kg,
w owocach: ilości śladowe – 14 mg/kg,
w ziemniakach, strączkach, zbożach: ilości śladowe – 0,2 mg/kg,
w soi, orzechach: 1,2-11 mg/kg,
w miodach wytworzonych z różnych roślin: 10-100 mg/kg.

Zastosowanie benzoesanu sodu w przemyśle spożywczym

Benzoesan sodu jest powszechnie wykorzystywanym konserwantem, szczególnie w przemyśle spożywczym. Gałęzią przemysłu, w której dominuje ta substancja, jest produkcja słodkich napojów gazowanych i niegazowanych. Obecnie nie stosuje się już benzoesanów do konserwowania soków owocowych, ponieważ rozwijały się w nich niektóre drobnoustroje oporne na działanie tego związku, co prowadziło do powstawania nieprzyjemnego zapachu. Benzoesan sodu ze względu na swoje właściwości znalazł zastosowanie w konserwowaniu produktów spożywczych o kwasowym pH, jak pulpy i przeciery owocowe, dżemy, marynaty, marynowane śledzie i makrele, margaryna, oliwki, piwo, jogurty owocowe, konserwy warzywne i sałatki.

Światowa produkcja benzoesanu sodu to 55 000 – 60 000 ton rocznie, a największymi producentami są Holandia, Estonia, Stany Zjednoczone i Chiny.

Dopuszczalna zawartość benzoesanu sodu wynosi:

w pulpach, przecierach owocowych, przetworach owocowych, pomidorowych i rybnych, sosach warzywnych i warzywno-owocowych, koncentratach mieszanek żelujących do niskosłodzonych przetworów owocowych, sałatkach warzywno-mięsnych, warzywno-rybnych i warzywno-owocowych w jednostkowych opakowaniach niehermetycznych do sprzedaży detalicznej, sosach sałatkowych, majonezach wyłącznie z naturalnymi dodatkami, majonezach niskotłuszczowych, musztardach, maśle o obniżonej zawartości tłuszczu, margarynach, tłuszczach cukierniczych, piekarskich i kuchennych, ekstrakcie słodowym stosowanym w piekarstwie: poniżej 1 g na kg produktu,
w koncentracie pomidorowym składowanym w beczkach jako półprodukt: poniżej 1,5 g na kg produktu,
w krewetkach gotowanych i ich przetworach: poniżej 2 g na kg produktu,
w napojach gazowanych: poniżej 0,15 g na litr,
w napojach gazowanych typu cola i podobnych zawierających ekstrakt z kawy: poniżej 0,08 g na litr.

Czy benzoesan sodu jest bezpiecznym konserwantem?

Benzoesan sodu jest uznany za substancję bezpieczną dla zdrowia człowieka, jeśli jest spożywany w ilościach mniejszych niż 5 mg/kg masy ciała dziennie. Na takim poziomie ustalono dopuszczalne dzienne spożycie (ADI), które określa, jaką dawkę danej substancji człowiek może spożywać codziennie przez całe życie, nie doznając przy tym uszczerbku na zdrowiu.

Benzoesan sodu nie kumuluje się w organizmie. Jest łatwo wchłaniany z przewodu pokarmowego i metabolizowany w wątrobie do kwasu hipuronowego. W tej postaci wydalany jest z organizmu wraz z moczem zwykle w ciągu 6 godzin od spożycia.

W zdecydowanej większości dostarczamy do organizmu kwas benzoesowy i benzoesan sodu z żywności przetworzonej. Żywność pochodzenia naturalnego ma niewielki udział w ich dziennym spożyciu. Najwyższym stężeniem benzoesanu sodu wśród żywności przetworzonej charakteryzują się:

ryby solone – 754 mg/kg,
produkty rybne w puszce – 653 mg/kg,
sosy – 388 mg/kg,
dżemy niskosłodzone – 216 mg/kg,
napoje słodzone – 162 mg/kg.

Podczas analiz spożycia benzoesanu sodu okazało się, że nawet osoby jadające powyższe produkty w ponadprzeciętnej ilości nie przekraczają normy dopuszczalnego dziennego spożycia.

Warto wiedzieć, że spożycie benzoesanu bardzo różni się w poszczególnych państwach. Na podstawie przeciętnego koszyka zakupów oszacowano średnie dzienne spożycie benzoesanu sodu i kwasu benzoesowego w 9 krajach: Australii, Chinach, Finlandii, Francji, Japonii, Nowej Zelandii, Hiszpanii, Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych. Najniższe stwierdzono w Japonii (0,18 mg/kg masy ciała), a najwyższe w Stanach Zjednoczonych (2,3 mg/kg masy ciała). We wszystkich krajach poza Chinami i Japonią głównym źródłem benzoesanu były napoje słodzone, natomiast w krajach azjatyckich – sos sojowy.

Analiza warszawskiego rynku produktów spożywczych z 2012 roku wykazała, że konserwowany chemicznie jest co czwarty produkt żywnościowy, w którym można zastosować środki konserwujące. Konsumenci mają zatem duży wybór i łatwo mogą wybierać produkty bez konserwantów, czytając etykiety. Sorbinian potasu i benzoesan sodu były dwoma najczęściej stosowanymi konserwantami. Benzoesan sodu znajdował się w blisko 15% wszystkich zbadanych produktów konserwowanych, a benzoesan sodu w połączeniu z sorbinianem potasu – w 39% produktów.

Ważne

Kto powinien unikać benzoesanu sodu?

Benzoesan sodu spożyty w nadmiarze może nasilać objawy astmy i alergii oraz podrażniać przewód pokarmowy osób wrażliwych. Nie zostało ustalone, ile dokładnie wynosi „nadmiar”, dlatego alergicy, astmatycy oraz osoby z nieżytem przewodu pokarmowego, zespołem jelita drażliwego lub wrzodami powinny unikać żywności zawierającej ten konserwant. Nie jest ona wskazana również osobom uczulonym na aspirynę, ponieważ benzoesan sodu, tak jak aspiryna, to pochodna kwasu benzoesowego.

W napojach gazowanych, w których składzie znajduje się benzoesan sodu i kwas askorbinowy (witamina C) może dojść do reakcji, w wyniku której powstaje benzen. Benzen jest związkiem organicznym, który już w 1900 roku był podejrzewany o toksyczne działanie na organizm człowieka. Powoduje on przewlekłe zatrucia, oddziałuje na układ nerwowy i działa niszcząco na szpik kostny.

Ocena oddziaływania benzoesanu sodu na zwierzęta i ludzi na podstawie badań naukowych

Na podstawie badań na szczurach i myszach stwierdzono, że jednorazowe podanie bardzo wysokich dawek benzoesanu sodu (rzędu 2-4 tys. mg/kg masy ciała) powoduje objawy zatrucia w postaci biegunek, osłabienia, drżenia mięśni i nadpobudliwości. Toksyczność nawet dużych dawek w krótkim okresie oddziaływania określa się jako niską.
U szczurów karmionych dietą o zawartości 2250 mg benzoesanu sodu na kg masy ciała przez 5 dni stwierdzono śmiertelność na poziomie 50%. Obserwowano pobudzenie, ataksję, drgawki i zmiany histopatologiczne w mózgu.
Szczury, którym podawano przez 10 dni 1800 mg/kg m.c. benzoesanu sodu charakteryzowały się zmianami histopatologicznymi wątroby, zwiększeniem masy nerek i uszkodzeniem układu nerwowego.
Dwa długoterminowe badania trwające 18-24 miesiące przeprowadzono na szczurach i myszach. Szczurom podawano 1400 mg benzoesanu sodu na kg m.c, a myszom – 6200 mg/kg m.c. W obu przypadkach nie stwierdzono zmian nowotworowych u zwierząt.
Badania dotyczące dużych dawek benzoesanu sodu dają sprzeczne wyniki co do genotoksyczności i mutagenności substancji, jednak nie można wykluczyć takiego oddziaływania na organizm.
Udokumentowano przypadki pokrzywki, astmy, nieżytu nosa i wstrząsu anafilaktycznego u ludzi po doustnym podaniu benzoesanu sodu, kontakcie przez skórę i w wyniku wdychania. Objawy pojawiają się wkrótce po ekspozycji nawet na niewielkie dawki i znikają w ciągu kilku godzin.
Wysokie spożycie benzoesanu sodu jest powiązane ze zwiększenie częstotliwości występowania objawów ADHD u nastolatków.

Warto wiedzieć

Zastosowanie benzoesanu sodu w innych gałęziach przemysłu

Poza przemysłem spożywczym benzoesan sodu stosuje się w produkcji kosmetyków do ciała, w przemyśle farmaceutycznym do konserwowania syropów oraz w płynach do przechowywania narzędzi chirurgicznych, w których jest składnikiem zapobiegającym korozji. Aż 30-35% ogólnej produkcji benzoesanu sodu przeznaczone jest do użytku jako środek antykorozyjny, m.in. w niezamarzających płynach chłodniczych i systemach mających kontakt z wodą.

Jest używany jako dodatek do tworzyw sztucznych, który poprawia ich wytrzymałość i czystość. Wykorzystywany jest też w pirotechnice. Podczas spalania daje jasny, żółty płomień i wydziela dużą ilość gazów, produkuje się z niego mieszaninę świszczącą.

W związku z działaniem odkażającym i wykrztuśnym benzoesan sodu znajduje zastosowanie w medycynie. Jest składnikiem syropów stosowanych w bakteryjnych stanach zapalnych oskrzeli i jamy ustnej, gdzie ułatwia wykrztuszanie wydzieliny oskrzelowej i łagodzi infekcje.

Źródła:

1. International Programme on Chemical Safety, Concise International Chemical Assessment Document no. 26: Benzoic acid and sodium benzoate; http://www.inchem.org/documents/cicads/cicads/cicad26.htm 2. Rogozińska I., Wichrowska D., Najpopularniejsze dodatki utrwalające stosowane w nowoczesnej technologii żywności, Inż. Ap. Chem., 2011, 50 (2), 19-21 3. Ratusz K., Maszewska M., Ocena występowania konserwantów w żywności na rynku warszawskim, Bromat. Chem. Toksykol., 2012, 3, 917-922 4. Beezhold B.L., Johnston C.S., Nochta K.A., Sodium benzoate-rich beverage consumption is associated with increased reporting of ADHD symptoms in college students: a pilot investigation, J Atten Disord., 2014, 18(3), 236-241

Aleksandra Żyłowska-Mharrab