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.
Содержание:
- Описание добавки
- Titanium oxide в косметологии
- Титана диоксид в пищевом производстве
- Титановый диоксид в медицине
- Титановый диоксид в других сферах
- Как влияет Е171 на здоровье?
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.
Читайте также: Укус скорпиона, что делать?
Действие титана для организма человека
Действие макроэлемента титан на организм обусловлено его физико-химическими свойствами. Его частицы очень малы, они могут проникать в клеточную структуру и влиять на ее работу. Считается, что из-за своей инертности макроэлемент не взаимодействует химически с раздражителями, и поэтому не токсичен. Однако он вступает в связь с клетками тканей, органов, крови, лимфы посредством физического действия, что приводит к их механическому повреждению. Так, элемент может своим действием привести к повреждению одно- и двухцепочной ДНК, повредить хромосомы, что может привести к риску развития рака и сбоя в генетическом коде.
Выяснилось, что частицы макроэлемента не способны пройти через кожу. Поэтому попадают они внутрь человека только с едой, водой и воздухом.
Титан лучше усваивается через желудочно-кишечный тракт (1-3%), а вот через дыхательные пути всасывается только около 1%, однако содержание его в организме сконцентрировано как в легких (30%). С чем это связано? Проанализировав все вышеуказанные цифры, можно прийти к нескольким выводам. Во-первых, титан вообще плохо усваивается организмом. Во-вторых, через ЖКТ идет выведение титана через кал (0,52 мг) и мочу (0,33 мг), а вот в легких такой механизм слабый или вовсе отсутствует, так как с возрастом у человека концентрация титана в этом органе возрастает практически в 100 раз. Чем же обусловлена такая большая концентрация при таком слабом всасывании? Скорее всего, это связано с постоянной атакой на наш организм пыли, в которой всегда присутствует титановая составляющая. Кроме того в данном лучае нужно учитывать нашу экологию и наличие промышленных мощностей вблизи населенных пунктов.
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).
Сколько титана выделяется в ткани, окружающие зубной имплантат?
Попадание частиц титана из имплантата в окружающие ткани может способствовать развитию периимплантита. Какова концентрация металла в тканях? Ранее ученые не обращали внимание на данную взаимосвязь, но теперь решено было ее проверить к рамках исследования.
Авторы работы исследовали биологический материал пациентов с периимплантитом, сравнив их с результатами контрольной группы. Оказалось, что у участников обеих групп в тканях рядом с имплантатом наблюдаются частицы металла, но только в группе периимплантита обнаружили частицы именно титана.
«Высокое содержание титана в тканях, окружающих имплантат, может усиливать воспаление, повышая риск отторжения имплантата», — пишет в работе врач-стоматолог, д.н. Маттиас Петтерссон, преподающий на кафедре ортопедии стоматологического факультета Университета Умеа в Швеции.
Ряд исследователей предполагают, что периимплантит как инфекционное заболевание возникает в результате деятельности бактериальных биопленок, формирующихся на поверхности имплантата. Другие ученые считают, что данное воспаление связано с активной реакцией организма на инородное тело.
Для терапии периимплантита используют механическое удаление бактериальных пленок с поверхности имплантата. Однако вмешательство может привести к выделению частиц титана в окружающие ткани, усугубив воспалительный процесс. Современные титановые имплантаты специально выполняют с шероховатой поверхностью, чтобы улучшить остеоинтеграцию. Но большая поверхность имплантата приводит к тому, что во время хирургической установки больше металлических частиц попадает в полость рта.
Комбинированное действие бактерий вокруг имплантата и частиц титана на слизистую оболочку обладает дважды разрушительным эффектом, — считают авторы. Ранее не изучали объем частиц титана в окружающих имплантат тканях, подверженных периимплантиту, в связи с чем авторы выбрали тему исследования. Для этого провели биопсию тканей, пораженных тяжелой формой периимплантита, у группы пациентов, а также взяли на анализ ткани пародонта у участников контрольной группы (в нее вошли пациенты с воспалением пародонта и без титановых имплантатов).
Тяжелую форму периимплантита у участников основной группы определяли при наличии кровоточивости при зондировании, убыли костной ткани на более, чем 4 деления, глубины пародонтального кармана более 7 мм. Тяжелая форма пародонтита у пациентов группы контроля определялась при кровоточивости при зондировании и глубины пародонтального кармана более 7 мм.
Провели следующих анализ сопутствующих факторов у 13 участников основной группы и 11 участников контрольной группы:
- Курение
- История заболеваний пародонта
- Прием лекарственных препаратов
- Вид имплантации (полный или частичный зубной протез, имплантация одного зуба)
- Общее число установленных имплантатов, число неудачных имплантаций
- Материал имплантата (чистый титан или титановый сплав)
- Симптомы инфекции, как кровоточивость при зондировании с или без гнойных выделений
Пациентам обеих групп провели операцию зубной имплантации, включающую удаление грануляционной ткани, зубного камня, бактериальных пленок, чистку поверхности имплантата с помощью ультразвукового скалера, марлевой повязки и физраствора. В ходе процедуры были взяты образцы тканей из пародонтального кармана для анализа методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.
Читайте также: Метадон: его особенности и последствия употребления
Дополнительно было проведено исследование биоптата двух пациентов с тяжелой формой периимплантита, и двух пациентов с тяжелым пародонтитом, которые не входили в группы основных участников. Авторы изучили грануляционную ткань, выделенную из тканей, окружающих пародонт и мягких тканей, во время операции. Для этих целей использовали методы световой микроскопии, сканирующей электронной микроскопии и трансмиссионной электронной микроскопии.
Было установлено, что 92% протезирований выполнено с помощью имплантатов из титана. Все участники из группы с периимплантитом ранее потеряли минимум один имплантат, несмотря на то, что проходили терапию данного заболевания. В биоптатах тканей, окружающих имплантат, обнаружили очень высокую среднюю концентрацию титана – 98,7 мгк/г (p < 0.001). В образцах тканей участников контрольной группы уровень титана составил 1,2 мкг/г. Небольшая концентрация титана в тканях пародонта может возникать, при выделении из еды или зубной пасты, попадать из окружающей среды, например, косметического продукта.
Итак, авторы смогли обнаружить титан в форме частиц в тканях участников обеих групп, но согласно результатам элементного анализа, содержание титана в тканях подтвердилось только у участников группы с периимплантитом.
«Итоги нашей работы совпадают в результатами других исследований, в которых утверждалось, что частицы титана — это основные инородные тела в тканях, пораженных периимплантитом».
Как частицы титана попадают в окружающие ткани? Вероятно, это происходит в процессе очистки имплантата с помощью скалера, либо в результате коррозии. Авторы предположили, что для очистки поверхности имплантата следует отказаться от применения скалера, чтобы избежать попадания частиц в ротовую полость и ткани.
Авторы считают, что недостаток работы состоит в том, что не рассматривали концентрацию титана в тканях пациентов, прошедших процедуру имплантации без осложнений в форме периимплантита, поскольку неэтично было бы брать биопсию тканей у пациентов с удачно прижившимся имплантатом.
Предполагается, что понимание механизма проникновения титановых частиц в ткани около имплантата, позволит разработать новые методики терапии и профилактики периимплантита.
«Мы считаем, что периимплантит возникает как инфекция, вызванная бактериями на поверхности имплантата. Но наличие частиц титана может способствовать активации иммунной реакции на инородное тело, приводя к убыли костной ткани».
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.
Диоксид титан: опасный канцероген или безвредная добавка?
Если вы принимаете витамины, используете зубную пасту или пьете чай с печеньем — вы употребляете диоксид титана. Это вещество может запустить онкопроцесс в организме, заявляют ученые из Франции и Люксембурга. К такому выводу они пришли после ряда экспериментов, проведённых на грызунах. Российские ученые подвергли сомнению результаты исследования коллег. Мнения и доводы тех и других сопоставила корреспондент «Вестей FM» Марина Костюкевич.
100 дней подопытные крысы пили воду с примесью пищевого красителя диоксида титана, известного как добавка Е171. После завершения эксперимента ученые передали грызунов онкологам. У 40% крыс в кишечнике обнаружили новообразования. Появление рака учёные связали с употреблением красителя и сделали вывод: в организме человека диоксид титана также может запускать онкопроцессы. Белый краситель широко используется в фармакологии — добавляется в витамины — и в пищевой промышленности — содержится в выпечке и шоколаде. Кроме того, он содержится в солнцезащитных кремах, тенях, губной помаде и дезодорантах. А еще — в зубной пасте. И применяют его именно из-за того, что он безвреден, уверяет профессор Российского химико-технологического университета имени Менделеева, доктор химических наук Дмитрий Мустафин:
«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:
Читайте также: Марганцовка на даче: польза или вред? Развенчиваем мифы, связанные с перманганатом калия
«Реальных исследований не было. Переносить вот эти сведения так сразу на людей… Это мыши, а не люди, у них метаболические процессы все-таки отличаются. Доклинические испытания делаются все-таки не на мышах, а на крупных животных — свиньях, приматах. Устраивать из этого какую-то панику, думаю, преждевременно».
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.
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:
- придать таблеткам или капсулам беловатый цвет;
- сделать их более презентабельными;
- продлить срок годности лекарства.
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.
Производство пигментов на основе титанового диоксида (тысяч тонн в год) в некоторых странах
| 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.
Что такое пищевая добавка Е 171?
Пищевая добавка Е 171 — диоксид титана. Это бесцветные кристаллы, которые желтеют при нагревании. В пищевой промышленности диоксид титана используется в виде белого мелкокристаллического порошка.
Получение диоксида титана происходит двумя способами:
- получение диоксида титана сульфатным методом из ильменитового концентрата;
- получение диоксида титана хлоридным методом из тетрахлорида титана.
Основная доля диоксида титана на территории СНГ производится в Украине, где два крупнейших завода специализируется именно на производстве этого вещества. Более 85 % производимой продукции отправляется на экспорт.
Диоксид титана применяется в пищевой промышленности в качестве белого красителя и отбеливателя при производстве различных ненатуральных рафинированных продуктов: сухого молока, быстрых завтраков, растворимых каш, супов, различных кондитерских изделий.