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Funzionalità del Carbonato di calcio: colorante alimentare, antiagglomerante, correttore di acidità, gelificante, addensante, agente di carica, agente indurente, agente di rivestimento e distaccante.
Il carbonato di calcio è un additivo alimentare generalmente autorizzato nei prodotti alimentari ai sensi del Regolamento UE 1333/2008 sugli additivi alimentari ed è un colorante alimentare autorizzato ai sensi dello stesso regolamento sui coloranti destinati all’uso nei prodotti alimentari. È inoltre incluso nella direttiva 2002/46/CE relativa agli integratori alimentari e può essere utilizzato negli alimenti arricchiti ai sensi del regolamento (CE) n. 1925/2006 sull’aggiunta di vitamine e minerali e di talune altre sostanze negli alimenti.
Reg.1333/2008 → colorante gruppo II
Natcol → Categoria N1 *
Il carbonato di calcio si ottiene con calce macinata o precipitando gli ioni calcio con ioni di carbonato. Carbonato di calcio CaCO3.
*ad esclusione del tipo da precipitazione. Il carbonato di calcio precipitato è un carbonato di calcio sintetico prodotto industrialmente mediante un processo di ricarbonizzazione.
Il carbonato di calcio è un sale inorganico con numero di registro CAS 471-34-1, C.I. 77220 e EINECS n. 207-439-9. I sinonimi sono: sale di calcio dell’acido carbonico, calcite, gesso, CI Pigment White 18, INS n. 170 (i). La formula chimica è CaCO3 e il peso molecolare è 100,1 g/mol.
Il carbonato di calcio è una polvere bianca microcristallina o amorfa inodore con sei forme note (polimorfi). Cinque di questi sono cristallini e uno è amorfo (carbonato di calcio amorfo idrato. Delle cinque forme cristalline, tre sono cristalline anidre (cioè calcite, aragonite e vaterite) e due sono cristalline idratate (cioè monoidrocalcite cristallina e ikaite). La più termodinamicamente stabile di queste forme è la calcite, mentre la meno stabile è la forma amorfa
Le particelle di carbonato di calcio amorfo sono riportate come sferule di diametro compreso tra 40 e 120 nm, in contrasto con i cristalli di diametro da 1 a 10 μm tipici delle altre forme. Secondo la Calcium Carbonate Association (CCA-Europe) il carbonato di calcio ingegnerizzato su scala nanometrica non viene utilizzato come additivo alimentare. La dimensione media tipica delle particelle (d50) del carbonato di calcio alimentare è dichiarata da CCA-Europe di circa 5 μm, con un intervallo superiore (d98%) di 65 μm, ma la presenza di particelle nanometriche non intenzionali a livelli di tracce nel prodotto non può essere esclusa.
Il carbonato di calcio può avere una struttura amorfa o microcristallina e la dimensione delle sue particelle varia a seconda della forma e delle condizioni di fabbricazione. Le particelle di carbonato di calcio amorfo sono tipicamente sferule di diametro da 40 a 120 nm, in contrasto con i cristalli che hanno un diametro da 1 a 10 μm tipici delle forme cristalline di carbonato di calcio. Il carbonato di calcio nanoforme (utilizzato in alcuni studi tossicologici) è risultato avere una dimensione delle particelle di 60 – 100 nm quando esaminato mediante microscopia elettronica a scansione (SEM). La dimensione media tipica delle particelle (d50) del carbonato di calcio per uso alimentare è indicata dall’industria a circa 5 μm, con un intervallo superiore (d98%) di 65 μm e meno dell’1% di particelle con un diametro inferiore a 100 nm; La presenza di particelle nanometriche non intenzionali a livelli di tracce nel prodotto non può essere esclusa.
Secondo il Reg.UE 231/2012 il carbonato di calcio è il prodotto ottenuto dal calcare macinato o dalla precipitazione di ioni calcio con ioni carbonato. Il processo industriale più comune per ottenere carbonato di calcio prevede le seguenti fasi:
(a) calcinazione del calcare (rocce naturali di carbonato di calcio) per produrre calce viva (CaO) e anidride carbonica (CO2);
b) il processo di taglio, in cui la calce viva è trasformata in liquame di calce spenta (sospensione di Ca(OH)2) mediante aggiunta controllata di acqua; e,
(c) la reazione di carbonatazione, in cui la CO2 viene fatta gorgogliare attraverso un impasto acquoso di calce spenta. La reazione di carbonatazione è il passaggio cruciale che determina la morfologia del prodotto ottenuto. La dimensione delle particelle del prodotto può essere variata manipolando le condizioni di produzione, come la pressione parziale di CO2, la temperatura, il pH e la presenza di additivi come gli acidi carbossilici.
Il carbonato di calcio è instabile negli alimenti acidi. Come gli altri carbonati, subisce decomposizione per riscaldamento o per contatto con sostanze acide, liberando anidride carbonica.
A seguito di una richiesta della Commissione europea all’EFSA, di fornire un parere scientifico che riesaminasse la sicurezza del carbonato di calcio (E 170) quando utilizzato come additivo alimentare. Il carbonato di calcio era stato precedentemente valutato da JECFA nel 1965 e dal comitato scientifico dell’alimentazione umana (SCF) dell’UE nel 1990 come parte di un gruppo di carbonati, ed entrambi avevano assegnato una DGA di gruppo non specificata.
Durante la rianalisi, il gruppo di esperti scientifici EFSA ha osservato che la banca dati tossicologica disponibile sul carbonato di calcio è limitata, ma non desta preoccupazione. I pochi effetti osservati negli studi sull’uomo e sugli animali sono associati ad elevate assunzioni di carbonato di calcio e si osservano anche con altri sali di calcio, quindi concorda con la DGA di gruppo “non specificata” assegnata già dall’SCF a un gruppo di carbonati, compreso il carbonato di calcio, quando si considera l’uso del carbonato di calcio come additivo alimentare. L’Efsa d’altronde ha notato che le esposizioni stimate al calcio da tutte le fonti, compreso l’uso del carbonato di calcio come additivo alimentare, insieme all’assunzione di calcio dagli integratori e dalla fortificazione degli alimenti sono inferiori all’UL di 2500 mg/die per il calcio da tutte le fonti stabilito dall’SCF nel 2003. Il gruppo di esperti scientifici Efsa ha conclusoanche che i livelli di tracce di materiale accidentale su scala nanometrica all’interno del carbonato di calcio su macroscala non destano preoccupazioni tossicologiche.
Ma oltre a questo, gli stessi esperti scientifici di Efsa hanno osservato che il calcare (una fonte di carbonato di calcio) può contenere quantità variabili di alluminio e che l’assunzione di alluminio derivante dall’uso del carbonato di calcio come additivo alimentare potrebbe contribuire in modo significativo (50-100%) dell’assunzione settimanale di alluminio, per la quale è stata stabilita una dose settimanale tollerabile (TWI) di 1 mg di alluminio/kg p.c./settimana, e pertanto dovrebbero essere richieste specifiche per il tenore massimo di alluminio nel carbonato di calcio.
Il gruppo di esperti scientifici EFSA ha osservato che non vi sono informazioni disponibili che indichino che il carbonato di calcio sia usato come lacca di alluminio per colorare. Il gruppo di esperti scientifici ha osservato che il calcare (una fonte di carbonato di calcio) può contenere quantità variabili di alluminio, secondo una relazione approssimativa concentrazioni comprese tra 1 e 134 mg/kg (EPA, 1995). Inoltre, sono stati forniti al gruppo di esperti scientifici i risultati dell’analisi di alcuni campioni di carbonato di calcio alimentare, che mostrano un intervallo di concentrazioni di alluminio da 10 a 190 mg/kg. Il gruppo di esperti scientifici ha osservato che l’assunzione di alluminio derivante dall’uso del carbonato di calcio come additivo alimentare potrebbe aggiungersi all’assunzione settimanale di alluminio, per la quale è stata stabilita una dose settimanale tollerabile (TWI) di 1 mg di alluminio/kg di peso corporeo/settimana e pertanto potrebbero essere richieste specifiche per il tenore massimo di alluminio nel carbonato di calcio.
Il gruppo di esperti scientifici ha osservato che il carbonato di calcio è attualmente consentito al quantum satis nella stragrande maggioranza delle categorie di alimenti in cui è consentito (generalmente consentito in tutti gli alimenti con alcune eccezioni), tuttavia le informazioni raccolte dal gruppo di esperti scientifici per questa nuova valutazione mostrano che il carbonato di calcio è usato solo a quantità definite in una serie di categorie di alimenti. Il gruppo di esperti scientifici raccomanda pertanto che la legislazione sia aggiornata per riflettere i livelli di utilizzo effettivi valutati nel presente parere. Il gruppo di esperti scientifici osserva che non si può escludere la presenza involontaria di particelle su scala nanometrica a livelli di tracce nei carbonati di calcio di grado additivo alimentare. Sebbene i dati siano inadeguati per giungere a conclusioni definitive sul carbonato di calcio prevalentemente su scala nanometrica, il gruppo di esperti scientifici ha concluso che i dati disponibili sono sufficienti per concludere che gli attuali livelli di materiale accidentale su scala nanometrica all’interno del carbonato di calcio su microscala non costituirebbero un’ulteriore preoccupazione tossicologica.
Il gruppo di esperti scientifici EFSA ha osservato che non vi sono informazioni disponibili che indichino che il carbonato di calcio sia usato come lacca di alluminio per colorare. Il gruppo di esperti scientifici ha osservato che il calcare (una fonte di carbonato di calcio) può contenere quantità variabili di alluminio, secondo una relazione approssimativa concentrazioni comprese tra 1 e 134 mg/kg (EPA, 1995). Inoltre, sono stati forniti al gruppo di esperti scientifici i risultati dell’analisi di alcuni campioni di carbonato di calcio alimentare, che mostrano un intervallo di concentrazioni di alluminio da 10 a 190 mg/kg. Il gruppo di esperti scientifici ha osservato che l’assunzione di alluminio derivante dall’uso del carbonato di calcio come additivo alimentare potrebbe aggiungersi all’assunzione settimanale di alluminio, per la quale è stata stabilita una dose settimanale tollerabile (TWI) di 1 mg di alluminio/kg di peso corporeo/settimana e pertanto potrebbero essere richieste specifiche per il tenore massimo di alluminio nel carbonato di calcio.
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