Полифосфат натрия и аммония — свойства, польза и вред

Обновлено: 18.05.2024

Производные ортофосфорной кислоты или полифосфаты - вещества, которые нашли своё применение не только в сфере производства продуктов питания для населения, но и в других разделах промышленности: в производстве лаков и красок, огнеупорных поверхностей, бытовой химии. На сегодняшний день добавка всё больше используется именно для придания соответствующих свойств различным химическим веществам, и всё реже - для пищи. Тем не менее пищевые добавки под кодом Е452 всё равно встречаются в составах еды, покупаемой в магазинах и на рынках, так как они по-прежнему являются эффективными стабилизаторами и эмульгаторами, и считаются относительно безопасными для человека.

История происхождения полифосфатов, их химические свойства и методы получения

Впервые вещество было обнаружено в конце 19 века немецким исследователем Либерманом в дрожжевых клетках. В тот момент острой необходимости в синтезировании пищевых добавок в промышленных масштабах ещё не было, поэтому открытие не получило особенного резонанса. Выявленный элемент исследовали, понемногу изучая его свойства. В 40-х годах 20 столетия производство полифосфатов из ортофорсфорной кислоты приобрело значительный размах: эмульгирующее и стабилизирующее действие веществ, а также относительная их безопасность для человека и окружающей среды открывало им дорогу в пищевую промышленность, а, как выяснилось позже, и в химическую.
В современном производстве добавка используется как эмульгатор, стабилизатор, влагоудерживающий компонент, фиксатор цвета, обезжириватель волокон, средство для смягчения воды, как элемент различных моющих средств.

Полифосфаты, как соли ионов металлов, в клетках человеческого организма отвечают за регулирование количества катионов, а также участвуют в процессе образования тромбоцитов. Частично от них зависит уровень свёртываемости крови.

Для получения вещества ортофосфорную кислоту сначала соединяют с кислой солью конкретного металла, после чего происходит процесс обезвоживания этого органического соединения, чаще всего посредством нагревания. Ещё один способ - нейтрализация кислоты аммиаком. Таким образом синтезируют полифосфат аммония.

Внешне вещество выглядит как белый или бесцветный порошок, состоящий из кристаллов, гранул, пластинок или чешуек.

У полифосфата аммония допускается лёгкий запах аммиака, у остальных видов полифосфатов запах и вкус отсутствует. В воде и кислой среде вещество хорошо растворяется.

Разновидности пищевой добавки Е452

Получение полифосфатов может происходить с использованием различных химических веществ: солей калия, кальция, нитрида водорода, и других. Существуют такие виды вещества:

полифосфат натрия или соль Грэма;
полифосфат калия (соль Курроля);
полифосфат натрия-кальция;
полифосфат кальция;
полифосфат аммония.

Использование компонента в производстве

Пищевая промышленность медленно, но уверенно отходит от добавления вещества Е452 в состав выпускаемых продуктов. Однако полифосфаты по-прежнему можно встретить в такой пище:

замороженная рыба и морепродукты;
свежие, сушёные и переработанные фрукты, фруктовые консервы и картофель (вещество используют для уплотнения волокон); и некоторые виды твёрдых (для придания термостойкости);
хлебобулочные изделия с дрожжами (полифосфаты выполняют для дрожжей питательную функцию, улучшают консистенцию хлеба, увеличивают вес готовой продукции);
колбасы и сосиски (в них вещество удерживает влагу, а также позволяет сохранить первоначальный цвет); , в том числе сухое и сгущённое, мороженое и молочные десерты (эмульгатор Е452 способствует приданию продуктам однородной консистенции);
рыбные и мясные консервы (для замедления окислительных процессов);
ароматизированные безалкогольные напитки, сухие смеси для спортсменов, напитки на молочной основе.

Использование полифосфатов призвано улучшить вкусовые качества продукта, продлить срок его хранения и увеличить его количество на выходе.

Помимо ценности для производства пищи, добавка повсеместно используется в изготовлении огнеупорных покрытий. Е452 препятствует распространению огня и снижает воспламеняемость обработанной поверхности.

В составе зубных паст компонент тоже встречается. Производители утверждают, что полифосфаты защищают зубную эмаль от воздействия кислот, а также препятствуют образованию зубного камня и налёта.

В чистящие средства (порошках, гелях, кремах) вещество добавляется с целью смягчения воды и предотвращения образования накипи, например, в стиральных машинах. Кроме того, полифосфат натрия в составе стиральных порошков и гелей позволяет избежать приобретения вещами серого или бурого оттенка после стирки. Веществом обрабатывают металлические детали, так как оно предотвращает появление коррозии. Добавление полифосфатов в проточные воды, взаимодействующие с металлическими покрытиями, тоже спасает их от появления ржавчины. Часто вещества используются для защиты различных охлаждающих систем. Для смягчения питьевой воды добавка не годится.

Полифосфат натрия нашёл своё применение также в фотопечати, в фармацевтической и текстильной промышленности, в сельском хозяйстве в качестве удобрения.

Способы упаковки вещества

Производители вещества хранят и транспортируют его в различной таре. Основное требование к любым видам упаковки - наличие внутреннего слоя полиэтилена. Е452 может храниться в многослойных бумажных мешках и пакетах, в продуктовых мешках из синтетических нитей (в таких можно увидеть обычно сахар, крупы или муку), в картонных коробах. Допускается транспортировка и хранение также в пластиковой таре, но выполненной исключительно из пищевого пластика.

Безопасность вещества, возможный вред от употребления

Несмотря на то, что полифосфаты повсеместно используются в различных видах производства, ежедневно контактируют с человеком и окружающей средой, они являются лишь условно безопасными веществами. Их использование в пище допустимо, но только в ограниченных количествах.

В среднем максимальное количество употреблённой за сутки добавки не должно превышать 70 мг на 1 килограмм веса взрослого человека. Особенной пользы вещества не приносят, однако участвуют в процессе кровообразования в теле человека.

Пищевая добавка Е452 разрешена к использованию в Украине, России и ряде стран Европы. Однако исследования полифосфатов в последнее время всё чаще дают тревожные результаты: они свидетельствуют о том, что употребление полимеров ортофосфорной кислоты оказывает негативное влияние на организм человека, так как способствует накоплению в организме фосфатов. Фосфаты, в свою очередь, являются канцерогенами и провоцируют появление опухолей. Вред полифосфатов заключается и в том, что добавка может повышать уровень “плохого” холестерина в крови, вызывая тем самым заболевания сосудов и сердца.

Постоянное употребление стабилизатора в дозировке, превышающей разрешённую, приводит к появлению проблем с пищеварительной функцией, к обезвоживанию организма, нарушению обменных процессов в клетках. Есть свидетельства о возможном появлении диареи, дисфункции кишечника, рвоты при передозировке полифосфатами.

Международные нормы содержания полифосфатов в продуктах питания

Учитывая относительность безопасности вещества, его количество в пище человека строго регламентируется законодательством Евросоюза, Таможенного союза и нормами каждой конкретной страны на внутригосударственном уровне. Например, законодательные требования в РФ говорят о том, что в хлебобулочных изделиях на 1 кг может содержаться не более 20 г пищевой добавки Е452, в молоке, мороженом и ликёро-водочной продукции - не более 1 г на 1 кг массы, в макаронах, сырах и сливочном масле - до 2 г на 1 кг готового продукта.

Судя по современным тенденциям, эра полифосфатов в еде постепенно заканчивается. Сегодня производитель, хотя и заинтересованный, в первую очередь, в собственной прибыли, всё же постепенно отказывается от добавления вещества в пищевые продукты. Исследования показывают, что элемент, который в малых количествах содержится в человеческом теле и даже участвует в нём в важных процессах, всё же не полностью безопасен. Как смягчитель воды, антикоррозийное вещество, удобрение и средство для борьбы с накипью, полифосфаты сегодня используются гораздо чаще.

При покупке продуктов не лишним будет внимательно проштудировать состав, указанный на упаковке, на предмет наличия в нём компонента с кодом Е452 - при его обнаружении потребитель, скорее всего, сможет найти для себя альтернативу, более безопасную для собственного здоровья.

Полифосфаты являются полимерами фосфорной кислоты, которые играют важную роль в биоэнергетике живых клеток.

Полифосфаты (пищевая добавка E452) относятся к особой группе добавок, предназначенных для формирования и сохранения консистенции и формы пищевых продуктов.

Полимеры фосфорной кислоты широко применяются в пищевой промышленности. В других отраслях промышленности их используют:

Для смягчения воды;
Для обезжиривания волокна;
Как ингибитор коррозии;
Как компонент синтетических моющих средств, а также мыла и стиральных порошков.

Свойства полифосфатов

Полифосфаты были впервые обнаружены в 1890 году немецким биохимиком Л. Либерманом, который их выявил в клетках дрожжей, после чего были изучены их структура, функции и биохимические превращения.

Результатом этих исследований стало выявление свойств полифосфатов, а также доказательство того, что высокомолекулярные полимеры фосфорной кислоты на разных этапах развития обладают важными функциями в организме человека.

В организме человека полифосфаты находятся в виде солей различных ионов металлов - кальция, магния, калия и других. В клетках они регулируют уровень различных катионов. Также они участвуют в производстве тромбоцитов и играют важную роль в коагуляции крови.

Еще одним свойством полифосфатов является их малотоксичность и способность образовывать биологически важные комплексы.

Применение полифосфатов в пищевой промышленности

В промышленном производстве продуктов питания основным назначением полифосфатов, которые являются ингибиторами и способны замедлять химические реакции, является сохранение вкуса и предотвращение изменения цвета.

Это их свойство связано с влагосвязывающей способностью и буферной емкостью, которые определяются длиной полифосфатной цепи и зависят от вида полифосфата.

Пищевая добавка Е452 включает в себя 5 видов полифосфатов:

Полифосфат натрия - E452(I). Его формула - (NaPO3)n;
Полифосфат калия - E452(II). Его формула - K(n+2)O(PO3)n;
Полифосфат кальция-натрия - E452(III). Его формула - (Ca, Na)(PO3)n;
Полифосфат кальция - E452(IV). Его формула - CanPnO(3n+1);
Полифосфат аммония - E452(V). Его формула - (NH4PO3)n.

В зависимости от вида продукции, способа ее приготовления и требований к длительности хранения полифосфаты используют в разных целях - как катализаторы, эмульгаторы или стабилизаторы.

Так, их применяют при мариновании овощей, консервировании мясных продуктов, в сыроварении (как стабилизатор эмульсии) и при изготовлении быстрозамороженных продуктов (для удержания влаги).

Согласно существующим гигиеническим регламентам применения пищевой добавки Е452 (полифосфат аммония, полифосфат натрия, полифосфат калия) в России при производстве продуктов, ее количество не должно превышать:

В хлебобулочных, мучных и кондитерских и изделиях - 20 г/кг;
В сливках - 5 г/л;
В соусах - 5 г/кг;
В мороженом - 1 г/кг;
В молоке - 1 г/л;
В макаронных изделиях - 2 г/кг;
В сырах - 2 г/кг;
В сливочном масле - 2 г/кг;
В плавленых сырах - 20 г/кг;
В ликероводочных изделиях - 1 г/л;
В маргарине - 5 г/кг;
В десертах - 3 г/кг.

Также полимеры фосфорной кислоты в виде Е452 добавляют в замороженные рыбные и мясные продукты, концентраты супов и бульонов, искусственно минерализованные напитки и специализированные напитки для спортсменов, сухие и быстрорастворимые чаи, соль и солезаменители.

Вред полифосфатов

Несмотря на то, что применение Е452 (полифосфат натрия, полифосфат кальция-натрия, полифосфат аммония) разрешено в странах Евросоюза и СНГ, многие исследования подтверждают вред полифосфатов для здоровья человека.

При несоблюдении норм применения добавки Е452 в продуктах, эти соединения попадают в организм в количествах, значительно превышающих необходимые, и могут вызывать различные расстройства в организме.

Таким образом, вред полифосфатов состоит в нарушении пищеварения, что может вызвать рвоту и диарею.

Полифосфаты — общее наименование веществ пяти видов: полифосфатов аммония, кальция, натрия, калия и кальция-натрия. Данные вещества являются полимерами ортофосфорной кислоты, и используются в качестве пищевой добавки E452.

Вещество представляет собой белый порошок без вкуса и запаха. Те или иные полифосфаты получают путем обезвоживания ортофосфорной кислоты солью соответствующего металла (кальция, натрия либо калия) под воздействием температуры около 600°C. Полифосфаты аммония получают нейтрализацией аммиаком.

Способность вещества растворяться в воде, спиртах или органических жидкостях зависит от типа полифосфата. Гранулированные полифосфаты могут обозначаться как волютин или метахроматин.

Области применения полифосфата

Использовать пищевую добавку E452 в пищевой промышленности разрешено во всех странах. Однако ее содержание в продуктах питания строго регламентируется.

В пищевом производстве преимущественно используются полифосфаты натрия и калия. Пищевая добавка имеет следующие функции:

сохранение текстуры, сочности и плотности консистенции замороженных морепродуктов и рыбы при оттаивании;
удержание влаги, фиксация окраски в мясных и колбасных изделиях;
улучшение теста, увеличение выхода продукта в кондитерском и хлебопекарном производстве;
увеличение срока годности консервов, сыров и жиров;
сохранение плотности волокон при глазировании, консервации, термической обработке, засушивании фруктов и картофеля.

Кроме того полифосфаты широко применяются в лакокрасочной промышленности, производстве бытовой химии и средств, замедляющих образование накипи и противостоящих коррозии металла.

Польза и вред пищевой добавки Е452

Применение пищевой добавки E452 разрешено на территории России, стран Евросоюза, США. Полифосфаты относятся к умеренно опасным веществам, однако не могут считаться токсичными, поскольку имеют важное значение для организма человека: участвуют в выработке тромбоцитов, необходимы для процессов кроветворения, пищеварения, метаболизма. Научные исследования также доказали способность полифосфатов подавлять жизнедеятельность некоторых патогенных микроорганизмов.

Пищевая добавка E452 несет пользу только в случае соблюдения нормы: не более 70 мг на 1 кг веса человека. Избыток вещества может привести к следующим последствиям:

нарушение метаболизма;
обезвоживание организма;
заболевания органов пищеварительной системы;
повышение уровня «плохого» холестерина в крови;
вымывание из организма макро- и микроэлементов;
увеличение риска образования онкологии.

В последние годы использование полифосфатов в производстве продуктов питания снижается. Основной сферой их применения считается лакокрасочная отрасль.

Читайте также: