Пирофосфаты: виды, свойства, польза и вред, применение

В пищевой промышленности пирофосфаты известны под индексом Е450. Пирофосфаты – это соли и эфиры пирофосфорной кислоты, объединенные в одну большую группу. Выглядят добавки как порошок из белых или прозрачных кристаллов, хорошо растворяющихся в теплой воде и не растворяющихся в спирте. Вкус слабо выраженный, с легкой кислинкой, запах полностью отсутствует.

Пирофосфат в виде порошка

Пирофосфаты считаются одними из наиболее распространенных добавок в пищевой промышленности, многие продукты содержат эти вещества. Их производят исключительно посредством химического синтеза, в природе вещества встретить невозможно. Пирофосфатам характерно сильное антимикробное действие.

Что представляют собой пирофосфаты: их особенности

Согласно всемирной классификации добавок, применяющихся на предприятиях пищевой промышленности, пирофосфаты принадлежат к категории веществ, главной задачей которых является стабилизация эмульсий. Они представляют собой синтезированные в химической лаборатории соединения, состоящие из различных солей пирофосфорной кислоты.

Несмотря на то, что согласно классификации пирофосфаты принадлежат к группе эмульгаторов, их применение намного шире. Например, использовать эти пищевые добавки можно в качестве разрыхлителя для теста, стабилизатора, регулятора кислотности и даже влагоудерживающего агента.

Классификация пирофосфатов и их свойства

Рассмотрим 8 разновидностей пирофосфатов – они имеют разные индексы в классификации пищевых добавок и разные свойства, применяются в производстве различной продукции продукции.

Код Наименова­ние и формула Физические свойства Химические свойства
Е450 I Пирофосфат динатрия

Na2H2P2O7

Состояние – бесцветные или белые небольшие кристаллы.

Молярная масса – 221,9 г/моль.

Плотность – 1,9 г/см3.

Температура плавления -220˚С.

При постепенном нагревании вещества, оно отщепляет воду, превращаясь в другие фосфаты:

Na2H2P2O7 → 2NaPO3 + H2O

При попадании в горячую воду пищевая добавка преобразуется в дигидрофосфат натрия:

Na2H2P2O7 + H2O → 2NaH2PO4

 

E450 II Пирофосфат тринатрия

Na3HP2O7

Состояние – твердые белые кристаллы.

Молярная масса – 243 г/моль.

Плотность – 1,86 г/см3.

Температура плавления -250˚С.

При взаимодействии с водой добавка образует кристаллогидрат вида Na3HP2O7*9H2O
E450 III Пирофосфат тетранатрия

Na4P2O7

Состояние – твердые белые кристаллы.

Молярная масса – 265 г/моль.

Плотность – 2,45 г/см3.

Температура плавления – 890˚С.

При кипячении раствора вещества происходит его преобразование в фосфорнокислый двухзамещенный натрий.

При взаимодействии с водой реагент образует кристаллогидраты.

E450 IV Пирофосфат дикалия

K2P2O7

Состояние – твердые белые кристаллы без запаха. При повышении температуры вещества до 253˚С, происходит его разложение на метафосфат калия и обычную воду.
E450 V Пирофосфат калия

K4P2O7

Состояние – твердые бесцветные кристаллы.

Молярная масса – 330,3 г/моль.

Плотность – 2,56 г/см3.

Температура плавления – 1104˚С.

При взаимодействии с медью происходит реакция замещения с образованием фосфата меди и освобождением калия:

K4P2O7 + 2Cu → Cu2P2O7 + 4K

E450 VI Пирофосфат кальция

CaP2O7

Состояние – твердые белые кристаллы.

Молярная масса – 254,1 г/моль.

Плотность – 3,1 г/см3.

Температура плавления – 1230˚С.

При взаимодействии добавки с парами воды при температуре 280˚С, пирофосфат кальция гидролизуется:

3CaP2O7 + 3H2O → 2Ca3(PO4)2 + 2H3PO4

E450 VII Пирофосфат дикальция

CaH2P2O7

Состояние – твердые белые кристаллы.

Молярная масса – 254,05 г/моль.

Плотность – 3,1 г/см3.

Температура плавления – 1230˚С.

При воздействии на реагент повышенными температурами происходит его разложение.
E450 VIII Пирофосфат димагния

Mg2P2O7

Состояние – твердые бесцветные кристаллы.

Молярная масса – 222,55 г/моль.

Плотность – 2,56 г/см3.

Температура плавления – 1359˚С.

При взаимодействии с водой реагент образует кристаллогидраты состава Mg2P2O7*nH2O, где n = 1, 2, 3, 3,5 и 6

Получение пирофосфатов

Пирофосфат динатрия (Е450 I)

Рассматриваемое соединение образуется в ходе смешивания карбоната натрия с фосфорной кислотой и последующим нагреванием реагентов до 220 С.

Возможны и другие методы получения вещества:

NaH2PO4 →Na2H2P2O7 + H2O

(постепенное нагревание дигидрофосфата натрия с последующим его разложением на пирофосфат динатрия и воду)

H2P2O7 + 2NaOH → Na2H2P2O7 + 2H2O

(пирофосфат динатрия образуется в ходе нейтрализации раствора пирофосфорной кислоты слабым раствором гидроксида натрия)

Na2P2O7 + 2CH3COOH → Na2H2P2O7 + 2CH3COONa

(высококонцентрированный раствор пирофосфата натрия смешивают с уксусной кислотой, получая пирофосфат динатрия).

Пирофосфат тринатрия (E450 II)

Получают вещество посредством воздействия разбавленной соляной кислотой на насыщенный раствор пирофосфата натрия:

Na4P2O7 + HCl → Na3HP2O7 + NaCl

Пирофосфат тетранатрия (E450 III)

Основным сырьем для получения добавки E450 III служат ортофосфорная кислота с формулой H3PO4 и карбонат натрия с формулой Na2CO3.

Пирофосфат тетранатрия

Пирофосфат тетранатрия

Пирофосфат калия (E450 V)

Рассматриваю добавку получают посредством разложения гидроортофосфата калия при воздействии на него повышенными температурами:

2K2HPO4 → K4P2O7 + H2O

Пирофосфат кальция (E450 VI)

Существует два основных метода получения пирофосфата кальция. Разложение гидроортофосфата кальция посредством воздействия на него высокими температурами:

2CaHPO4 → Ca2P2O7 + H2O

Обменная реакция между пирофосфатом натрия и хлоридом калия:

Na4P2O7 + 2CaCl2 → Ca2P2O7 + 4NaCl

Пирофосфат дикальция (E450 VII)

Пирофосфат кальция можно получить посредством смешивания пирофосфата натрия с двумя молекулами нитрата кальция:

Na4P2O7 + 2Ca(NO3)2 → Ca2P2O7*4H2O + 4NaNO3

Пирофосфат димагния (E450 VIII)

Добавку получают посредством нагревания гидроортфофосфата магния до температуры 250 С в присутствии воды:

2MgHPO4 → Mg2P2O7

Воздействие пирофосфатов на человеческий организм

Согласно нормативной документации, пирофосфаты считаются полностью безопасными для человеческого организма, если содержатся в продуктах в допустимых нормах. Однако существует ряд противопоказаний к их употреблению. Например, с осторожностью относиться к продуктам, включающим в свой состав различные искусственные добавки необходимо людям, склонным к аллергии.

Польза пирофосфатов

Пирофосфаты полезны для производителей пищевой продукции, но не для ее потребителей. Полезные свойства у пищевых добавок рассматриваемой группы полностью отсутствуют. Рассматривая добавку, стоит скорее говорить о ее безвредности, чем о полезности.

Так, при употреблении пищевых добавок в разумных объемах, ваш организм вряд ли ощутит какое-либо воздействие.

Вред пирофосфатов

При употреблении слишком больших объемов продуктов, содержащих пищевые добавки группы Е450 (в частности – консервов), возможны следующие негативные последствия:

  • рост количества холестерина в крови;
  • отклонения в работе ЖКТ и, как следствие, нарушение пищеварительных процессов, дискомфорт в области желудка, проблемы с кожей и весом, отеки;
  • ухудшение качества ногтей и зубов вследствие недостатка кальция, который организм не может усвоить;
  • нарушение кальциево-фосфорного баланса;
  • возникновение остеопороза;
  • нарушение работы мочевыводящей системы;
  • отклонения в работе системы кровообращения.

Сферы применения пирофосфатов

Пищевая промышленность

Пирофосфаты чаще всего применяются в производстве пищевой продукции – их добавляют в изделия из мяса и рыбы, сыры, различные консервы и выпечку. Пищевые добавки рассматриваемой группы могут одновременно выполнять роль стабилизатора, разрыхлителя, эмульгатора, влагоудержателя, вещества, отвечающего за сохранение цвета.

В колбасы и консервы пищевые добавки E450 вводят на стадии термической обработки для лучшего набухания белков и удержания влаги в продукте. Это позволяет улучшить консистенцию готового изделия, сделать его более аппетитным.

Пирофосфаты незаменимы в производстве сыров – они применяются как эмульгирующие соли. Пищевые добавки группы пирофосфатов не позволяют сыру менять свой цвет в процессе хранения.

В хлебобулочных и кондитерских изделиях пирофосфаты выполняют роль влагоудерживающих агентов, препятствующих очерствению выпечки.

Встретить пирофосфаты можно на производстве сладких газированных и негазированных безалкогольных напитков, а также фруктового льда – в их составе добавки применяются в роли регуляторов кислотности.

Косметическая промышленность

Помимо пищевой промышленности, добавки применяются также в косметологии – их вводят в состав средств для ухода за ротовой полостью, используют как компонент гелеобразной продукции добавка отвечает за сохранение правильной консистенции, препятствует расслоению.

Бытовая химия

В составе средств бытовой химии пирофосфаты выполняют роль противоокислительного, обезжиривающего и антибактериального средства. Они содержатся в составе как твердого, так и жидкого мыла, различных моющих средств.

Строительство

Обнаружить пирофосфаты можно и на строительной площадке – они присутствуют в составе лаков и красок, а также средств, предназначенных для защиты металлических конструкций от коррозионных процессов.

Сельское хозяйство

Пирофосфаты вводят в состав различных кормовых добавок и средств для обработки почвы с целью защиты растений.

Где наиболее часто применяются пирофосфаты, какие продукты их содержит

Код пирофосфата Применение
Е450 I Наиболее часто пищевая добавка применяется в пищевой и косметической промышленности. Содержится в таких продуктах: в рыбных консервах (отвечает за сохранение цвета продукта), различной выпечке (служит источником кислоты, который необходим для реакции с содой), мясных продуктах (для удержания жидкости), полуфабрикатах из картофеля. Динатрий пирофосфат содержится в составе красок для волос и зубных паст.
Е450 II Наиболее широко добавка применяется в производстве мясной и рыбной продукции, она незаменима при производстве фарша – в его составе соединение способствует увеличению сочности.

Реагент применяется в изготовлении жировых эмульсий для обеспечения их стойкости.

Пищевая добавка входит в состав сыра.

Е450 III Добавка замедляет процессы окисления в пищевых продуктах, поэтому ее часто добавляют в состав соков для предотвращения их помутнения. В производстве изделий из мяса пищевая добавка применяется в роли влагоудерживающего агента. В составе продуктов из молока пищевая добавка применчется в роли стабилизатора, предотвращающего изменение цвета сыров.

Помимо пищевой промышленности, добавка применяется также в нефтедобывающей отрасли, где выполняет роль компонента бурового раствора, защищающего механизмы от образования ржавчины.

Е450 IV Чаще всего вещество применяется в сельскохозяйственной промышленности – его используют для производства фосфорных удобрений и различных подкормок для растений. Встретить реагент можно и в фармацевтической промышленности.
Е450 V Промышленный пирофосфат калия широко применяется в производстве лакокрасочных покрытий и моющих средств, он содержится в составе средств бытовой химии для удаления накипи. Помимо этого, реагент незаменим в бурении нефтяных скважин, в текстильной промышленности и производстве керамики.

В пищевой промышленности пирофосфат калия выполняет роль эмульгатора и усилителя. Е450 V отвечает за сохранение цвета консервированных фруктов и ягод, влагоудерживающую способность мясных и рыбных продуктов, защищает сыр от старения и улучшает вкус макаронных изделий.

Е450 VI Пирофосфат кальция применяется не так широко, как его предшественники. Наиболее часто содержится в составе зубных порошков и жидких моющих средств в качестве мягкого абразива.
Е450 VII Наиболее часто добавка применяется в качестве соли-плавителя, присутствующей в составе различных плавленых сыров. Также вещество соджержится в составе средств бытовой химии и зубных паст.
Е450 VIII Наиболее часто встречается в сырах и молочной продукции, может присутствовать в зубных пастах и порошках в качестве мелкого абразива.

Где можно купить пирофосфаты

Проще всего приобрести пирофосфат на предприятиях, специализирующихся на его производстве. Это можно сделать как в офлайн, так и в онлайн режиме. Стоимость килограмма пирофосфата может варьироваться в пределах 110 – 150 рублей.

Класс опасности пирофосфатов и правила их хранения

Пирофосфаты, применяющиеся в пищевой промышленности не токсичны, полностью пожаро- и взрывобезопасны. По степени воздействия на человеческий организм они принадлежат к 4 классу опасности – малоопасным химическим веществам. Соединения данной категории оказывают минимальное воздействие на человека и на состояние окружающей среды.

Согласно правилам безопасности, работу с большими объемами пирофосфатов необходимо производить с применением индивидуальных средств защиты – масок, перчаток, халатов, очков. Все помещения, в которых осуществляются работы с пирофосфатами, должны быть оборудованы исправной системой приточно-вытяжной вентиляции.

Хранить пищевые пирофосфаты рекомендуется в помещениях с температурой не более 18 С и относительной влажностью, не превышающей 40%.

Заключение

Пирофосфаты – это неорганические соединения, нашедшие широкое применение в пищевой промышленности. Они хорошо растворяются в воде, но не изменяются при попадании в спирт. Запаха рассматриваемые реагенты не имеют, но обладают слабым кисловатым вкусом.

В мировой классификации они указаны как эмульгаторы под индексом Е450, однако соединения способны выполнять и другие функции: удерживать влагу, сохранять цвет, регулировать уровень кислотности. Встретить пирофосфаты можно в составе мясных и рыбных изделий, различных консервов, сыров, макаронных и хлебобулочных изделий, картофельных полуфабрикатов, порошков и безалкогольных напитков.

Пищевые добавки группы пирофосфатов относительно безвредны, полезных свойств не имеют. При употреблении слишком большого количества пирофосфатов возможны отклонения в работе пищеварительной системы, увеличение уровня холестерина в крови, отклонения в работе системы кровообращения.

Читайте также:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Поделитесь
Читать еще

Азотная кислота: свойства, применение, реакции

Азотная кислота — это сильная неорганическая гидроксид-кислота, которая востребована во всех сферах промышленности. Её используют в качестве реактива для...

Тест на эрудицию, который даже умники не могут пройти

В наше время обладать гибким умом очень полезно, да и обширные знания всегда могут пригодиться. Мы предлагаем вам интересное...

Быстрый тест на эрудицию, который не просто осилить

Всегда считалось престижную слыть эрудитом и мыслителем. Но эти качества встречаются не так часто, как хотелось бы. Мы предлагаем...

25 самых прочных металлов в мире

Пригодность металлов к применению в той или иной сфере определяется длинным перечнем характеристик: где-то нужны более прочные, где-то –...

Проверьте уровень своей эрудиции непростым тестом

Предлагаем вам проверить свои силы в нашем интересном тесте. Для того, чтобы достойно пройти это испытание, вам будет необходимо...

10 ошибок при ремонте ванной комнаты

При ремонте ванной комнаты важно продумать все до мелочей, поскольку ошибки могут привести к неудобствам в будущем. В худшем...

Технологии монолитного строительства: съемный и несъемный тип опалубки

Домостроение с использованием бетонной массы, загружаемой в опалубку, уверенно вытесняет блочное, кирпичное и панельное строительство. Установка формы – это...
0 Комментария

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector