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.
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.
Содержание
- Что представляют собой пирофосфаты: их особенности
- Классификация пирофосфатов и их свойства
- Получение пирофосфатов
- Пирофосфат динатрия (Е450 I)
- Пирофосфат тринатрия (E450 II)
- Пирофосфат тетранатрия (E450 III)
- Пирофосфат калия (E450 V)
- Пирофосфат кальция (E450 VI)
- Пирофосфат дикальция (E450 VII)
- Пирофосфат димагния (E450 VIII)
- Воздействие пирофосфатов на человеческий организм
- Польза пирофосфатов
- Вред пирофосфатов
- Сферы применения пирофосфатов
- Пищевая промышленность
- Бытовая химия
- Строительство
- Сельское хозяйство
- Где наиболее часто применяются пирофосфаты, какие продукты их содержит
- Где можно купить пирофосфаты
- Класс опасности пирофосфатов и правила их хранения
- Заключение
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 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.
