Фосфат кальция применение. Общая характеристика и получение Фосфат кальция какая связь химия поляризация

Фосфат кальция применение. Общая характеристика и получение Фосфат кальция какая связь химия поляризация

Вещество, выступающее в классификационной таблице пищевых добавок под маркировочным кодовым номером Е 341 является консервантом, который обладает свойствами антиоксидантного характера и применяется как разрыхлитель в пищевых производствах.

К данному веществу применимо еще одно название – фосфаты кальция. Множество качеств, которыми обладает Е 341, сделали добавку весьма популярной во многих отраслях промышленности. Она нашла свое применение, как эмульгатор, разрыхлитель, а также уплотнитель.

Используется продукт в качестве стабилизатора, регулятора кислотности и фиксатора окраски.

Происхождение: 2-синтетическое;

Опасность: крайне низкого уровня, практически нулевая ;

Синонимические названия: фосфат кальция, Е341, фосфат кальцію, Е-341, Calcium phosphates, monocalcium phosphate, ортофосфат кальция однозамещенный.

Общая информация

Е341 классифицируется, как вещество неорганическое. Химическая формула представлена такими символами - Ca 3 (РO 4) 2 . Получается антиоксидант в результате синтеза. Исходным сырьем для производства Е341 являются минералы. Ими могут быть апатиты, фосфориты, а также гидроксилапатиты.

Процесс получения конечного продукта, предполагает гидротермический обжиг исходного природного материала с последующим добавлением кислоты полугидратной фосфорной. Полученное в результате определенных химпроцессов вещество - достаточно аморфный порошок, имеющий, как правило, белый окрас. В кислотах растворяется довольно активно, чего нельзя сказать о воде.

Е341 имеет несколько подвидов. Это Е341(і), а еще Е341(іі) и Е341(ііі). Они предполагают разные химформулы. Е341(і), являющийся однозамещенным отрофосфатом – это Ca (H 2 PO 4) 2 . Ортофосфат двузамещенный имеет иную формулу – CaHPO 4 . Ca 3 O 8 P 2 – химформула кальция ортофосфата трехзамещенного. В разных отраслях жизнедеятельности человека нашли применение все категории Е341.

Влияние на организм

Вред

Многочисленные исследования и тестирования, которые проводятся в отношении Е341, длятся уже около 50 лет. Основательной доказательной базы для того чтобы классифицировать добавку, как наносящую вред организму на данный момент нет.

Но мнение о вреде Е341, все-таки имеет место. Некоторые исследователи доказывают негативное воздействие продукта на ЖКТ, появление в организме излишков холестерина.

Польза

Ортофосфат кальция считается одним из главных элементов для нормального функционирования организма. Он принимает участие в целом ряде важнейших физиологических процессов. Такой немаловажный компонент, как кальций предполагает свое существование в организме в категории именно фосфатов кальция. Из них же на 70% состоят человеческие кости. Эмаль зубов также состоит в большинстве из этого компонента. Ортофосфат кальция является элементом, который больше всего устойчив к влиянию внеклеточных жидкостей.

Использование

Продукт, имеющий маркировку Е341, находит применение во многих отраслях пищевой промышленности. Чаще всего к помощи добавки прибегают в производствах хлебобулочных, а также при изготовлении сухого молока, завтраков, именно сухих, чаев из трав также сухих, сливок (сухих), кондитерки. В сыры плавленые добавляется как эмульгирующая соль, а в сгущенное молоко, как антикристаллизатор.

В состав овощных и фруктовых консервов также входит Е341. Применяется добавка и в ликероводочной промышленности, в изготовлении иных напитков (безалкогольных), в частности, для спортсменов. Добавляют ее в продукцию мясную, рыбную.

Особенно распространены ортофосфаты кальция в приготовлении кормов для животных. Не обходятся без Е341 и производители разного рода удобрений. Есть добавка в порошках зубных, а также в пасте. Активно прибегают к помощи фосфата кальция в отраслях керамической, при производстве материалов абразивных, стекла.

Законодательство

В качестве добавки Е – 341 законодательством разрешается для использования в разных отраслях промышленности, пищевой в том числе, во многих странах. Россия и Украина исключением не являются.

На сайте в разделе Литература имеется подраздел «Нутрицевтики », содержащий статьи, затрагивающие, в том числе, вопросы применения минеральных добавок.

Лекарственные препараты, содержащие кальция фосфат
В России в настоящее время имеют регистрацию только такие не предназначенные для розничной торговли формы с единственным действующим веществом кальция фосфат, как субстанция-порошок и вспомогательное вещество-порошок.

У кальция фосфата имеются противопоказания, побочные действия и особенности применения, перед применением необходима консультация со специалистом.

Кальция фосфат - пищевая добавка
Кальция фосфат, как пищевая добавка, имеет код Е341 и характеризуется СанПиН 2.3.2.1293-03 как регулятор кислотности , улучшитель муки и хлеба, отвердитель, стабилизатор, текстуратор, разрыхлитель, добавка, препятствующая слеживанию и комкованию, влагоудерживающий агент.

Существует несколько типов фосфатов кальция, используемых в пищевой промышленности:

  • Е341(i) - ортофосфат кальция однозамещенный (написание в СанПиНе 2.3.2.1293-03: орто-Фосфат кальция 1-замещённый, англ. Monocalcium orthophosphate)
  • Е341(ii) - ортофосфат кальция двузамещенный (в СанПиНе: орто-Фосфат кальция 2-замещённый, англ. Dicalcium orthophosphate)
  • Е341(iii) - ортофосфат кальция трехзамещенный (в СанПиНе: орто-Фосфат кальция 3-замещённый, англ. Tricalcium orthophosphate)
В СанПиН 2.3.2.1293-03 отдельно выделена пищевая добавка Е542 Фосфат костный (фосфат кальция) (BONE PHOSPHATE (essentiale Calcium phosphate, tribasic)), которая характеризуется как эмульгатор, добавка, препятствующая слеживанию и комкованию, влагоудерживающий агент.

Статья в процессе написания

Фосфат кальция содержится в больших количествах в костной ткани человека. Его много в молоке и других молочных продуктах. В то же время его можно найти в списке вредных пищевых добавок под номером Е341 . Как такое возможно, действительно ли имеется в виду одно и то же вещество?

Проблему усложняет то, что под названием «фосфат кальция» подразумеваются как минимум три соединения. Существует много названий и терминов, принятых в их отношении. Одни названия чаще используют в химии, другие в медицине, третьи в пищевой промышленности. Как они связаны и чем отличаются, попытаемся разобраться в этой статье.

Общие сведения

Фосфат кальция – это соль, образованная кальцием и фосфорной кислотой . Представляет собой белый порошок, без запаха и вкуса, нерастворимый в воде. Он входит в состав костей и зубов человека в виде гидроксиапатита. Около 70% костей человека состоит из этого вещества. Зубная эмаль содержит 96% гидроксиапатита.

Фосфат кальция содержится в молоке и некоторых молочных продуктах. Поскольку он нерастворим, то находится в молоке в виде микроскопических взвешенных частиц. Он связан с молочным белком казеином и частично входит в его состав.

В пищевой промышленности используется как добавка Е341 . Его применяют в качестве разрыхлителя, уплотнителя, регулятора кислотности. Впрочем, это применение основано не на полезных свойствах вещества, а на технологических. Нерастворимый в воде порошок хорошо структурирует продукты.

Получают это вещество синтетически, из фосфоритной муки и фосфорной кислоты. Другой способ получения – обработка фосфорной кислотой гашеной извести.

Разновидности и их названия

Фосфат кальция имеет три разновидности, у которых разные химические формулы и обозначения:

Химическая формула Химическое название Технические названия Обозначение в качестве пищевой добавки Где применяется чаще всего
Са(H 2 PO 4) 2 Дигидро-фосфат Однозамещенный фосфат Е341 i Как удобрение.

В составе биологически-активных добавок (БАД)

CaHPO 4 гидрофосфат Двухзамещенный,

дикальцийфосфат

Е341 ii В медицине – зубные пасты, БАД.

Как удобрение в сельском хозяйстве

Ca 3 (PO 4) 2 фосфат Трехзамещенный,

трикальцийфосфат

Е341 iii В животноводстве как подкормка

Все эти три вещества применяются в качестве пищевых добавок. Все они выглядят примерно одинаково, представляют собой белые порошки, нерастворимые в воде. В кислой среде они, наоборот, хорошо растворяются, благодаря чему могут усваиваться человеком. Ведь в желудке содержится соляная кислота, которая создает высокую кислотность.

Польза

  • Является хорошим источником кальция , требующегося для костей. В большом количестве содержится в молоке и молочных продуктах, вместе с белком казеином, с которым хорошо усваивается.
  • Является источником фосфора , который нужен для нормальной работы мышц, требуется для синтеза белков и выполняет много важных функций в организме.
  • Входит в состав зубной эмали и поэтому используется в зубных пастах. В основном в виде дикальцийфосфата CaHPO 4 . Это вещество также является мягким абразивом, то есть позволяет бережно очищать зубной налет, не повреждая эмали. Также в пастах используются его близкие аналоги глицерофосфат и гидроксиапатит.
  • Препятствует слипанию и комкованию веществ в виде порошков, то есть является разрыхлителем . Поэтому его используют как пищевую добавку в производстве сухого молока, сухих сливок, хлебобулочных изделий.
  • Применяется в производстве плавленых сыров как эмульгатор.
  • Применяется в качестве минеральных удобрений в сельском хозяйстве как источник фосфора. В частности, дигидрофосфат с формулой Са(H 2 PO 4) 2 – основной компонент такого удобрения, как суперфосфат. А удобрение преципитат состоит из гидрофосфата с формулой CaHPO 4 .
  • Входит в состав комбинированных кормов для животных . Чаще всего в виде трикальцийфосфата Ca 3 (PO 4) 2 .

Вред

Фосфат кальция содержится в организме в больших количествах, поэтому не представляет большой опасности. В то же время распространена таблица вредных пищевых добавок, в которой добавка Е341 описана как вызывающая расстройства желудка. С чем это связано?

В природных продуктах, таких как молоко, фосфат кальция находится вместе с другими компонентами, с которыми легче усваивается. Если же потреблять много продуктов, куда его добавляют искусственно, он начинает не усваиваться, а накапливаться и зашлаковывать организм. В этом виде он способен:

  • Ухудшать работу желудочно-кишечного тракта.
  • Вызывать почечную недостаточность и почечно-каменную болезнь.
  • Способствовать образованию излишков холестерина.

Избыток фосфора может образовываться в организме при употреблении большого количества мясных продуктов, особенно колбас. Фосфат кальция используют как антиоксидант при производстве колбасы, зачастую с нарушением технологий и в слишком большом количестве – для увеличения объема и веса товара.

Добавка Е341 присутствует в плавленых сырах, маргарине, сухих смесях на основе муки, сухом молоке и сливках.

Кроме того, избыток фосфатов возникает при увлечении фастфудом и полуфабрикатами.

Фосфат кальция применяется как биологическая добавка при нехватке кальция и фосфора. Рекомендуется при переломах костей, ломкости ногтей. Используют при таком заболевании как остеопороз. Добавки, содержащие это вещество и его аналоги, советуют принимать в период беременности и лактации.

Входит в состав таких препаратов, как фтизион , остеогено н и множества БАДов (например, Camosten , Arthromil ). Чаще всего при этом используется дикальцийфосфат. Для полноценного усвоения этих добавок стоит придерживаться рекомендаций:

  1. Употреблять лучше натощак, до приема пищи.
  2. Кальций полноценно усваивается организмом в сочетании с витамином D, поэтому лучше употреблять препараты, которые содержат этот витамин. Если же используются другие, то витамин D стоит принять отдельно, за 1–2 часа до приема кальциевых препаратов.
  3. Противопоказания для приема – заболевания паращитовидных желез, мочекаменная болезнь, индивидуальная непереносимость.

Аналогами фосфата кальция являются гидроксиапатит и глицерофосфат (правда, они стоят несколько дороже). Также в качестве кальциевых добавок употребляют цитрат и карбонат этого металла, которые хорошо усваиваются, но не содержат фосфора. Глюконат кальция, популярный в качестве источника этого элемента, относится к плохо усваиваемым препаратам.

Вывод

Фосфат кальция не представляет вреда при поступлении с обычной пищей. Но продукты, содержащие его как пищевую добавку Е341, должны вызывать настороженность. При частом употреблении таких продуктов могут накопиться излишки этого вещества в организме, которые способны стать причиной расстройств желудка и привести к почечно-каменной болезни. В большом количестве фосфат зашлаковывает организм.

С другой стороны, это вещество полезно принимать в виде БАДов, особенно если есть проблемы с костями. Его также рекомендуют беременным и кормящим женщинам.

Содержание

Одной из важных для организма пищевых добавок является фосфат кальция, который соответствует условному обозначению Е341 и должен умеренно преобладать в повседневном рационе. Это активный компонент (минеральная соль) некоторых лекарственных препаратов и прикорма для домашних животных, является нерастворимым соединением в форме порошка белого цвета. Уникальные свойства фосфата кальция ценные для человеческого организма, поскольку отвечают за развитие и регенерацию костно-мышечных тканей.

Что такое фосфат кальция

Каждый организм остро нуждается в витаминах и минералах для нормальной жизнедеятельности. Фосфат кальция – это неорганическое соединение (абразив), которое активно используется при сельском хозяйстве как эффективное минеральное удобрение. Для кулинарии тоже незаменимое средство – улучшает качество теста, в промышленности служит эмульгатором, фиксатором краски. Вещество по структуре кристаллическое, имеет белый цвет и сыпучий вид, получается из минерала натурального происхождения. Растворяется в воде, если находится под воздействием повышенной температуры.

Формула фосфат кальция

Возникновение соединения происходит при лабораторных условиях. Кальция фосфат входит в состав минералов фосфорита и апатита, дигидратов. Месторождение – земная кора, причем у окружающей природы имеется ряд источников для получения будущего фосфатного соединения лабораторными методами. Если говорить о производстве ортофосфат кальция, агрегат получен методом взаимодействия суспензии гидроксида кальция и ортофосфорной кислоты с дальнейшей фильтрацией, сушкой и размолом. Молекулярная формула фосфат кальция имеет такой вид: Са3(РО4)2. Молярная масса - 310,18 а.е.м.

Применение фосфата кальция

Это неорганическое соединение относится к незаменимым компонентам сельского хозяйства, промышленности, кулинарии, серийного производства. Его требуется включить в состав прикормки, минеральных удобрений домашних животных и птиц, для качественного удобрения сниженной кислотности грунта. Кроме того, регулярное применение фосфата кальция уместно в следующих направлениях жизнедеятельности человека:

  • производство стекла и керамики;
  • сырье для получения фосфорной кислоты;
  • удобрение для кислых почв;
  • устойчивый фиксатор окраски;
  • структурная единица прикорма (дикальцийфосфат кормовой);
  • строительный материал для зубов, костей;
  • сырье для плавленых сыров, эмульгирующей соли;
  • компонент сухого, сгущенного молока;
  • процесс консервирования овощей, фруктов.

Фосфаты в продуктах питания

Такой ценный компонент врачи рекомендуют умеренно отнести к повседневному рациону, чтобы предотвратить ряд серьезных заболеваний, наладить работу внутренних органов и систем. Поэтому требуется регулярно употреблять продукты, содержащие фосфаты, которые обеспечивают устойчивый лечебный, профилактический эффект в организме каждого человека. Название таких пищевых ингредиентов всем известно, представлены ниже:

  • твердые сорта сыра;
  • грецкие орехи, арахис;
  • горох, бобовые культуры;
  • практически все морепродукты;
  • рыбная продукция;
  • семена подсолнечника;
  • рафинированные масла;
  • осетровая икра;
  • зародыши пшеницы.

Кальция фосфат в таких продуктах питания не составляет весомую угрозу для человеческого здоровья. Больше опасаться требуется химических соединений, полученных лабораторным путем. Суточный рацион подбирать так, что он был не только сытным, но и сбалансированным. Обязательно включать кальция фосфат. Организм одинаково нуждается в кальции и фосфоре, как основе костно-мышечной системы, связочного аппарата.

Пищевая добавка Е341

Употреблять фосфаты в пищевых продуктах разрешено, но умеренно – вредные компоненты тоже присутствуют. Указанное неорганическое соединение будет адсорбировать в органы ЖКТ организма, принимать его требуется в строго ограниченных количествах. Пищевую добавку Е341 можно использовать в качестве разрыхлителя, регулятора кислотности блюд, антиоксиданта, уплотнителя отдельных блюд. Пищевые фосфаты могут применяться для производства плавленых сыров, сухого и сгущенного молока, сливок. Они связывают компоненты блюда, придают ему однородную консистенцию.

Влияние на организм Е341

Фосфорнокислый кальций технического производства в составе блюд лучше не задействовать, это сырье для сельского хозяйства, промышленности. А вот поступление пищевой добавки не запрещено в строго дозированных порциях. Влияние на организм Е341 положительное при формировании и укреплении костной ткани, для больных зубов (препятствует процессу разложения эмали). Даже в составе некоторых антибиотиков преобладает это неорганическое соединение, которое в нормальных условиях не растворяется, но усиливает общий терапевтический эффект.

- является самой распространенной кальций-фосфорной добавкой применяемой в практике животноводства во многих странах. Трикальцийфосфат считается и сейчас самым распространенным «кормовым фосфатом». Входит в состав минералов - фосфорита, апатита, гидроксилапатита.

Трикальцийфосфат представляет собой по разным данным серый или серый с коричневым оттенком, кремовый или светло-желтый, белый с серым оттенком аморфный порошок плохо растворимый в воде. Такой разброс в тональных особенностях цвета рассматриваемого продукта - результат неодинакового химического состава исходного сырья отдельных месторождений апатитов, из которых получают трикальцийфосфат.
Плотность: 2,81 г/см³. Температура плавления: 1670° C.

Химическая формула: Са 3 (PO 4) 2 .

Получают гидротермическим обжигом апатитового или фосфоритового концентрата с добавкой полугидратной фосфорной кислоты при температуре 1450-1600° C.

Относительно дешевый трикальцийфосфат можно рассматривать как наиболее ценный и эффективный источник минеральных элементов для организма животных при относительно низкой его цене. Его использование в качестве кормовой добавки в составе комбикормов и кормосмесей, позволяет без проблем балансировать уровень фосфора в рационах всех видов сельско-хозяйственных животных и существенно поднять продуктивность животных.

Трикальцийфосфат употребляется, кроме того, для очистки сахарных сиропов в производстве сахара-рафинада, в производстве керамики и стекла, для изготовления зубных паст и порошков, он входит в состав абразивов для полировки и шлифовки металлов, служит для удаления фтора из воды, для кондиционирования поваренной соли, применяется в медицине и др. Пищевой трикальцийфосфат применяется для устранения гигроскопичности поваренной соли.

В зависимости от вида сырья, состава и назначения фосфат кальция выпускается трех марок:
- монокальцийфосфат;
- дикальцийфосфат (преципитат);
- трикальцийфосфат.

Физико-химические показатели трикальцийфосфата:
Наименование показателя Норма
высший сорт первый сорт
Массовая доля фосфора растворимого в 0,4% р-ре соляной кислоты:
* в пересчете на Р 2 О 5
* в пересчете на Р, не менее

41 - 42
18

28 - 29
12
Массовая доля фосфора растворимого в 2% р-ре лимонной кислоты:
* в пересчете на Р 2 О 5
* в пересчете на Р

38,5
16,8

26
11,4
Массовая доля кальция,%% не менее 34 30
Массовая доля воды,%, не более 1 1
Массовая доля фтора,%, не более 0,2 0,2
Массовая доля мышьяка,%, не более 0,0002 0,0002
Содержание частиц металломагнитной примеси размером:
* до 2мм включительно, мг/кг, не более
* больше 2мм, мг/кг

100
отсутствие

100
отсутствие
Крупность: остаток на сите с отверстиями диаметром 2 мм, %, не более 0 отсутствие
Остаток на сите с отверстиями диаметром 1 мм,%, не более 1 1
Массовая доля золы, нерастворимой в соляной кислоте, % 10 25
Примечания:
1. Допускается массовая доля свинца не более 0,003 % для монокальцийфосфата и 1-го сорта трикальцийфосфата, вырабатываемых из фосфоритов Каратау.
2. Допускается превышение верхнего предела Р 2 О 5 для всех марок продукта.
3. Для монокальцийфосфата, предназначенного для комбикормовой промышленности, остаток на сите с отверстиями диаметром 3 мм не должен превышать 10 %.

Требования безопасности
Фосфат кальция нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен. Относится к 3-му классу опасности. Предельно допустимая концентрация пыли кормового фосфата кальция в воздухе рабочей зоны - 6 мг/м³. Вдыхание пыли фосфата кальция способно оказывать общее раздражающее действие на слизистые оболочки дыхательных путей.
Производственные помещения, где наблюдается загрязнение воздуха пылью фосфата кальция, должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией; рабочие места, связанные с наиболее интенсивным выделением пыли, должны быть оборудованы защитными зонтами с вытяжной вентиляцией.
Работающие с фосфатами кальция обеспечиваются средствами индивидуальной защиты. Для защиты органов дыхания используют респираторы типа «Лепесток» и «УК-2».

Упаковка, транспортировка и хранение
Фосфат кальция упаковывают в полиэтиленовые мешки марок: М 6-0,220, М 7-0,220, М 8-0,220, М 9-0,220, М 10-0,220, М 12-0,220, М 13-0,220 или в другие полиэтиленовые мешки по нормативно-технической документации, обеспечивающие сохранность продукта. Кормовой фосфат кальция упаковывают также в четырех- или пятислойные бумажные мешки; монокальцийфосфат - в бумажные мешки марок ПМ БМП, ВМП; дикальцийфосфат - в бумажные мешки марки БМ; трикальцийфосфат - в бумажные мешки марок НМ, БМ. Масса мешков нетто не более 50 кг - для пятислойных и 40 кг - для четырехслойных мешков с допускаемыми отклонениями ±2 %.
Фосфат кальция транспортируют железнодорожным, автомобильным, морским и речным транспортом в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на транспорте указанных видов.
Продукт, упакованный в мешки, перевозят железнодорожным транспортом в крытых вагонах повагонными отправками, автомобильным транспортом - в автомобилях и тракторных тележках, укрытых брезентом, пленкой или другими материалами, полностью закрывающими кузов, морским и речным транспортом в закрытых палубных судах и трюмах судов.
Фосфат кальция хранят в упакованном виде в закрытых складских помещениях. Не допускается хранение фосфата кальция совместно с удобрениями и ядохимикатами.
Гарантийный срок хранения монокальцийфосфата - шесть месяцев, дикальцийфосфата и трикальцийфосфата - один год со дня изготовления. Гарантийный срок хранения фосфата кальция, упакованного в контейнеры, - шесть месяцев.