«Контроль качества продукции», январь 2024.
Рубрика: Исследования, измерения, испытания.
Авторы: Л.М. Хомич, К.И. Эллер, И.Б. Перова, Е.В. Безруков, А.В. Мусатов.

Целью настоящей работы было экспериментальное сравнение содержания кофеина в различных кофеинсодержащих напитках, представленных на рынке России, с фиксируемым в обычных чае и кофе домашнего приготовления, а также сопоставление полученных результатов с рекомендуемыми уровнями потребления кофеина.

В средствах массовой информации, особенно на интернет-сайтах, периодически появляются сообщения об имеющей место опасности избыточного поступления в организм кофеина, связанной с употреблением кофеинсодержащих напитков промышленного производства — в частности, безалкогольных тонизирующих (в т. ч. энергетических). При этом значительная часть населения ежедневно пьет разнообразные кофеинсодержащие напитки как промышленного производства, так и обычный чай или кофе.

С химической точки зрения кофеин (1,3,7-триметилксантин) представляет собой стабильный неионизированный пуриновый алкалоид. Он содержится в кофе и какао-бобах, листьях чая, ягодах гуараны, орехе кола и других растениях и имеет долгую историю использования человеком. Относительно высоко содержание кофеина в популярных напитках на основе чая и кофе, этот ингредиент может входить в рецептуры выпечных и кондитерских изделий, мороженого, безалкогольных напитков типа «кола» и безалкогольных тонизирующих напитков (в т. ч. энергетических). В последнее время кофеин также присутствует в ряде биологически активных добавок к пище (БАД), предназначенных для контроля массы тела, и специализированном спортивном питании.

Распространенность кофеина в различных отечественных продуктах питания детально представлена, например, в обзоре [1], а в зарубежных — в обзоре [2].

Кофеин обладает широким спектром физиологического действия (стимуляция ЦНС, бронходилатация, легкий диуретический эффект, стимуляция перистальтики кишечника и др.), но в относительно умеренных дозах — от 150 до 200 мг — преимущественно оказывает отчетливое стимулирующее действие на ЦНС [2]. В связи с тем, что он является одним из наиболее широко применяемых фармакологически активных агентов, кофеинсодержащие продукты, и в первую очередь напитки, являются объектом санитарно-гигиенического регулирования в большинстве стран мира, включая Российскую Федерацию и другие страны ЕАЭС. Решением Комиссии Таможенного союза № 299[5] адекватное потребление этого вещества для взрослого человека установлено на уровне 50 мг/сут., а максимально допустимое — 150 мг/сут. (для спортсменов 200 мг/сут.). Согласно ГОСТ 34975–2023[6] содержание кофеина (как чистого, так и в составе кофеинсодержащих растений и/или их экстрактов) из всех источников в тонизирующих безалкогольных напитках может находиться в пределах от 0,151 мг/см3 (15,1 мг в 100 см3 или 151 мг/дм3) до 0,4 мг/см3 (40 мг в 100 см3 или 400 мг/дм3). Согласно ТР ТС 021/2011[7] в тонизирующих напитках оно не должно превышать 400 мг/дм3 (40 мг/100 см3), а в других безалкогольных кофеинсодержащих напитках — быть выше 15 мг/100 см3. В США добавление производителем кофеина в свою продукцию регулируется Федеральным законом о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах (FD&C Act). Согласно 21 CFR 182.1180[8] кофеин до уровня 0,02 % или 200 мг/кг считается общепризнанно безопасным (список GRAS[9]) ингредиентом, в т. ч. для использования в напитках типа «кола». При добавлении кофеина в напитки с заданным составом (например, тонизирующие), сведения о его количестве следует включать в информацию на потребительской упаковке. Согласно данным Европейского управления по безопасности пищевых продуктов (EFSA), среднее привычное ежедневное потребление кофеина до 400 мг (5,7 мг на кг массы тела в день) для взрослых мужчин и женщин весом 70 кг и 200 мг для беременных или кормящих грудью женщин считается безопасным [3].

Целью представляемой работы является оценка реального содержания кофеина в производимых промышленностью безалкогольных тонизирующих напитках (в т. ч. энергетических) на рынке Российской Федерации, его сопоставление с аналогичным показателем для некоторых других безалкогольных напитков промышленного производства, а также измерение содержания кофеина в заваренном пакетированном чае или напитке, приготовленном из растворимого кофе. Проведено сравнение полученных результатов с установленными в РФ гигиеническими нормативами.

Материалы и методы

Исследовано 46 образцов напитков промышленного производства, из них: безалкогольных тонизирующих — 29, прочих безалкогольных — 18 (в т. ч. 7 — на основе чая, 3 — на основе кофе, 4 напитка типа «кола»). Дополнительно исследованы 3 образца заваренного чая и 5 образцов напитков, приготовленных из растворимого кофе (в т. ч. 1 — из декофеинизированного).

Пробоподготовка

Перед вскрытием упаковок напитки перемешивали. Газированные наливали в химические стаканы вместимостью 100 мл, помещали на ультразвуковую баню при комнатной температуре и дегазировали в течение 20 мин. Для заваривания чая: один фильтр-пакет помещали в коническую колбу на 200 мл, добавляли 200 мл горячей воды (100 ºС), выдерживали в течение указанного на упаковке времени; далее фильтр-пакет вынимали, отжимали оставшуюся в нем жидкость в колбу, содержимое колбы перемешивали. Для приготовления напитков из растворимого кофе: навеску концентрата кофе в 2 г (соответствует одной чайной ложке) помещали в коническую колбу на 200 мл, добавляли 200 мл горячей воды (100 ºС), перемешивали. Во избежание возможных потерь кофеина все образцы исследовались без разведений. Перед анализом аликвоты 1,5 мл напитков промышленного производства, а также полученных чайных настоев и кофейных напитков фильтровали через мембранный фильтр Millipore с размером пор 0,45 µм в виалы для автосамплера.

Определение кофеина проводилось в двух параллельных испытаниях методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ ВЭЖХ) с диодно-матричным спектрофотометрическим детектированием (ДМД) при длине волны 272 нм по ГОСТ 53185–2008[10] (включен в нормативную базу технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011 на жидкостном хроматографе Agilent 1100 (Agilent Technologies, США). В качестве стандарта использовали кофеин ReagentPlusTM (≥99.0 %, Sigma-Aldrich, США). Поскольку содержание кофеина в образцах различалось на несколько порядков, нами были построены две калибровочные кривые: для низких концентраций — в интервале 0,001–0,050 мг/мл (у=15207×х+0,7713; R2=1) и для более высоких концентраций — в интервале 0,050–0,500 мг/мл (y=14222×x+10,509; R2=1). Согласно ГОСТ 53185–2008 предел количественного обнаружения кофеина — 1 мг/л, диапазон измерений 1–5000 мг/л.

В таблице приведены средние значения содержания кофеина по результатам двух параллельных определений. Границы относительной погрешности измерений во всех образцах не превышали 10 %.

Таблица. Содержание кофеина в исследованных образцах напитков. * БАН — безалкогольный напиток, БТН — безалкогольный тонизирующий напиток, БТЭН — безалкогольный тонизирующий энергетический напиток, ПН — приготовленный напиток

Результаты исследований

1. Концентрация кофеина в исследованных напитках промышленного производства лежит в интервале 0,2–60,6 мг/100 см3, что в целом находится в рамках норм адекватного суточного потребления. Содержание кофеина в порции 200 мл таких напитков не превышает рекомендуемого допустимого уровня потребления в сутки — 150 мг.

2. В безалкогольных напитках промышленного производства, не относящихся к тонизирующим и изготовленных на основе чая, содержание кофеина находится на низком уровне — от 0,2 до 4 мг в 100 см3 (в среднем 2 мг/100 см3), на основе кофе — 23,8–36,7 мг/100 см3 (в среднем 31,7 мг/100 см3).

3. В безалкогольных напитках типа «кола» содержание кофеина соответствует требованиям ТР ТС 021/2011 и фиксируется на уровне 1,0–14,0 мг/100 см3 (в среднем 9 мг/100 см3).

4. Содержание кофеина в 28 из 29 исследованных безалкогольных тонизирующих напитков (в т. ч. энергетических) составило 20,3–32,2 мг/100 см3, что соответствует требованиям ТР ТС 021/2011. Только в одном образце обнаружено превышение установленных норм (60,6 мг/100 см3), тем не менее употребление порции (200 мл) даже такого напитка не дает превышения рекомендуемого допустимого суточного уровня. Среднее содержание кофеина в исследованных образцах тонизирующих напитков составило 29,5 мг/100 см3.
Исследованные безалкогольные тонизирующие напитки разливаются в емкости по 0,25–0,5 л. Содержание кофеина в одной упаковочной единице таких напитков в подавляющем большинстве случаев (26 из 29) ниже верхнего допустимого уровня потребления (150 мг), еще в трех образцах имеется незначительное превышение (максимум 154 мг в упаковочной единице объемом 0,5 л).

5. В образцах заваренного чая содержание кофеина находилось на уровне 13,1–29,8 мг/100 см3 — в среднем 21,5 мг/100 см3, что несколько ниже среднего содержания в безалкогольных тонизирующих напитках. При этом в образцах напитков, приготовленных из растворимого кофе (за исключением декофеинизированного), содержание кофеина зафиксировано на уровне 29,6–57,3 мг/100 см3 — в среднем 39,7 мг/100 см3, что превышает значения, полученные для безалкогольных тонизирующих напитков.

Выводы

1. Наибольшие количества кофеина обнаружены в кофе, приготовленном из растворимого порошка/гранул (в среднем 39,7 мг/100 см3), далее идут безалкогольные напитки промышленного производства на основе кофе (содержание кофеина в среднем 31,7 мг/100 см3) и безалкогольные тонизирующие напитки, в т. ч. энергетические (содержание кофеина в среднем 29,5 мг/100 см3). Несколько меньше кофеина в заваренном пакетированном чае — в среднем 21,5 мг/100 см3, при этом в безалкогольных напитках промышленного производства, изготовленных на основе чая, наблюдаются значения в десять раз ниже — в среднем 2 мг/100 см3. В напитках типа «кола» содержание кофеина также невысоко — в среднем 9 мг/100 см3.

2. Содержание кофеина в безалкогольных тонизирующих напитках (в т. ч. энергетических) соответствует требованиям законодательства, а количество кофеина, которое можно получить из порции (200 мл) таких напитков, значительно ниже рекомендуемого верхнего допустимого уровня суточного потребления. Содержание кофеина в одной упаковочной единице от 0,25 до 0,5 л в целом не превышает верхнего допустимого суточного уровня потребления (150 мг), при этом сопоставимое или даже большее количество кофеина можно получить из кофе или чая, приготовленных дома.

Резюме

Результаты экспериментального исследования подтверждают приводимые в литературе данные о том, что за счет значительно большего количества и частоты потребления чайных и кофейных напитков, приготовленных в домашних условиях или в заведениях общественного питания, в сутки [4] именно чай и кофе, а не безалкогольные кофеинсодержащие напитки промышленного производства (в т. ч. тонизирующие и энергетические) являются основным пищевым источником поступления кофеина в человеческий организм.

[1] Калинин А.Я. Контроль кофеина в продуктах питания // Контроль качества продукции. 2014, № 4. — С. 32–40 / Kalinin A.Ya. Control of caffeine in food products. Kontrol kachestva produktsii [Production quality control], 2014, no. 4, pp. 32–40 (in Russian).
[2] Saraiva S.M., Jacinto T.A. et. al. Overview of Caffeine Effects on Human Health and Emerging Delivery Strategies // Pharmaceuticals. 2023, 16, 1067. https://doi.org/10.3390/ph16081067
[3] Agostoni C., Canani R.B., Fairweather-Tait S. et. Al. Scientific Opinion on the safety of caffeine // EFSA J. 2015, 13, 4102.
[4] Качество жизни. Здоровье и питание: атлас / под ред. В.А. Тутельяна, Д.Б. Никитюка, Д.А. Буряка, С.Е. Акользиной, А.К. Батурина. — М.: Медицина, 2018 / Tutelyan V.A., Nikityuk D.B., Buryak D.A., Akolzina S.E., Baturin A.K. Kachestvo zhizni. Zdorovye i pitanie: atlas [Quality of life. Health and nutrition: atlas]. Moscow, Meditsina publ., 2018 (in Russian).
[5] Решение Комиссии Таможенного союза от 28.05.2010 г. № 299 «О применении санитарных мер в Евразийском экономическом союзе»,
Приложение 5, разд. 1 гл. II.
[6] ГОСТ 34975–2023 «Напитки безалкогольные тонизирующие. Общие технические условия» Приказом Росстандарта от 13.09.2023 г. № 826-ст введен в действие в качестве национального стандарта с 01.01.2025 г. с правом досрочного применения.
[7] Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» утвержден Решением Комиссии Таможенного союза от 09.12.2011 г. № 880.
[8] CFR — Code of Federal Regulations Title 21 (CFR — Свод федеральных правил Раздел 21), US Food and Drug Administration.
[9] Generally Recognized as Safe (GRAS), US Food and Drug Administration.
[10] ГОСТ Р 53185–2008 «Напитки безалкогольные и слабоалкогольные тонизирующие. Методы испытания» введен в действие Приказом Росстандарта от 18.12.2008 г. № 635-ст.

***
РИА «Стандарты и качество»
Тел. +7 (495) 771-66-52, пишите на e-mail: podpiska@mirQ.ru
или оставляйте заявку на нашем сайте https://ria-stk.ru

Присоединяйтесь к сообществам издательства «Стандарты и качество»:
VK: https://vk.com/ria_stk
YouTube: https://www.youtube.com/channel/UCvW86WE6yIaFNZqK5swi70A

#СТандартыиКачество