Benzoesan sodu E 211

Sól sodowa kwasu benzoesowego

Benzoesan sodu to sól sodowa najprostszego aromatycznego kwasu karboksylowego. W zachowanych materiałach wymieniono go także pod nazwami: sól sodowa kwasu benzenokarboksylowego oraz sól sodowa kwasu fenylokarboksylowego. Postać handlowa to biały, niemal bezwonny proszek krystaliczny lub granulki o słodkawym smaku.

Powód, dla którego w technologii żywności sięga się po sól, a nie po sam kwas benzoesowy, jest praktyczny: kwas rozpuszcza się w wodzie bardzo słabo, natomiast jego sól sodowa doskonale. Do roztworu wprowadza się zatem sól, a substancją czynną staje się dopiero to, co powstanie z niej w kwaśnym środowisku produktu.

Dlaczego konserwuje wyłącznie w środowisku kwaśnym

To najważniejsza informacja praktyczna o tym konserwancie. Aktywna przeciwdrobnoustrojowo jest wyłącznie niezdysocjowana cząsteczka kwasu benzoesowego, ponieważ tylko ona przenika przez błonę komórkową mikroorganizmu. Anion benzoesanowy tej zdolności nie ma.

Kwas benzoesowy jest kwasem umiarkowanie słabym, o stałej dysocjacji odpowiadającej wartości pKa około 4,2. Oznacza to, że przy pH równym 4,2 połowa substancji występuje w formie czynnej, przy pH 3 — zdecydowana większość, a przy pH 6 już tylko kilka procent. Praktyczna granica skuteczności leży w okolicach pH 4,5. W produktach o odczynie zbliżonym do obojętnego dodatek benzoesanu jest w istocie bezużyteczny, choć formalnie obecny w składzie. Stąd stałe współwystępowanie tego konserwantu z regulatorami kwasowości w napojach, marynatach i sosach.

Zakres działania obejmuje przede wszystkim drożdże i pleśnie, w mniejszym stopniu bakterie — co dobrze odpowiada mikroflorze psującej właśnie produkty kwaśne.

Dane identyfikacyjne

Pozycja Wartość
Numer CAS 532-32-1
Numer WE 208-534-8
Numer dodatku do żywności E 211
Wzór C7H5O2Na (zapisywany także jako C6H5COONa)
Masa cząsteczkowa 144,11
Zawartość składnika głównego min. 99 % po suszeniu w 105 °C przez 4 godziny
Funkcja technologiczna substancja konserwująca

Wiarygodność identyfikacji jest wysoka. Numer CAS zajmuje pierwszą pozycję na liście synonimów właściwego rekordu, a numer WE zapisany w archiwum został odnaleziony wśród synonimów tego samego rekordu — to niezależne potwierdzenie, że oba identyfikatory opisują ten sam związek.

Rozpuszczalność

W wodzie rozpuszcza się bardzo dobrze: 50 g na 100 ml w temperaturze 20 stopni Celsjusza i 74 g na 100 ml w temperaturze wrzenia. W etanolu znacznie słabiej — 1,6 g na 100 ml w 25 stopniach. Ta dysproporcja bywa istotna przy sporządzaniu roztworów roboczych o dużym stężeniu alkoholu.

Wymagania czystości i sens poszczególnych oznaczeń

Oznaczenie Wartość graniczna
Ubytek po suszeniu (105 °C, 4 h) maks. 1,5 %
Substancje łatwo ulegające utlenieniu maks. 0,5 ml 0,1 N KMnO4
Chlorowane związki organiczne (jako chlorki) maks. 0,06 %
Chlorowane związki organiczne (jako kwas monochlorobenzoesowy) maks. 0,25 %
Kwasowość maks. 0,25 ml 0,1 N NaOH na 1 g próbki
Zasadowość maks. 0,25 ml 0,1 N HCl na 1 g próbki
Metale ciężkie (jako ołów) maks. 10 mg/kg
Arsen maks. 3 mg/kg
Ołów maks. 5 mg/kg
Rtęć maks. 1 mg/kg

Dwa z tych oznaczeń warto objaśnić, bo w oderwaniu od kontekstu wyglądają zagadkowo.

  • Kwasy wielopierścieniowe. Badanie polega na frakcyjnym zakwaszaniu zobojętnionego roztworu i pomiarze temperatury topnienia pierwszego wydzielonego osadu. Czysty kwas benzoesowy topi się w przedziale 121,5 – 123,5 stopnia Celsjusza. Osad o wyraźnie innej temperaturze topnienia zdradza obecność kwasów o większej liczbie pierścieni, będących zanieczyszczeniem surowcowym.
  • Związki chlorowane. Ich obecność wynika z drogi syntezy. Limit podano dwutorowo — raz w przeliczeniu na chlorki, raz na kwas monochlorobenzoesowy — ponieważ te dwa sposoby wyrażenia wyniku odpowiadają dwóm różnym metodom oznaczania.

Warto też zauważyć, że parametry kwasowości i zasadowości ograniczono symetrycznie. Gotowy benzoesan ma być solą obojętną: nadmiar wolnego kwasu wskazywałby na niepełne zobojętnienie, nadmiar zasady — na przedawkowanie wodorotlenku w procesie.

Zakres dopuszczenia

W odróżnieniu od dodatków dozwolonych ogólnie, benzoesan sodu jest konserwantem dopuszczonym warunkowo — wyłącznie w wymienionych kategoriach środków spożywczych i do określonego poziomu maksymalnego. Zachowany dokument odsyłał w tej sprawie do tabeli konserwantów w polskim rozporządzeniu z 2004 roku. Stan prawny uległ zmianie: warunki stosowania określa dziś załącznik II rozporządzenia nr 1333/2008, a wymagania czystości — rozporządzenie nr 231/2012 wraz ze zmianami. Europejski Urząd do spraw Bezpieczeństwa Żywności przeprowadził ponowną ocenę kwasu benzoesowego i jego soli, utrzymując dopuszczalne dzienne pobranie na poziomie rzędu kilku miligramów na kilogram masy ciała; dokładną wartość i jej zakres należy sprawdzić w opinii źródłowej.

Interakcja z kwasem askorbinowym

Odrębnym, dobrze udokumentowanym zagadnieniem jest współwystępowanie benzoesanów i kwasu askorbinowego w napojach. W takim układzie, przy udziale jonów metali przejściowych oraz przy nasłonecznieniu i podwyższonej temperaturze, może powstawać benzen w ilościach śladowych. Zjawisko było przedmiotem badań urzędów kontroli żywności po obu stronach Atlantyku i doprowadziło do zmian receptur w części wyrobów. Nie jest to argument przeciwko żadnemu z tych dodatków z osobna, lecz przeciwko ich nieprzemyślanemu łączeniu bez kontroli warunków przechowywania i zawartości metali.

Przechowywanie i bezpieczeństwo

Substancję przechowuje się w pomieszczeniach suchych i przewiewnych, wydzielonych dla środków spożywczych. Pył może drażnić skórę, oczy oraz błony śluzowe nosa i przewodu pokarmowego, więc przy przesypywaniu wskazana jest ochrona oczu i ograniczenie pylenia.

Powiązane strony