трикальцийфосфат что это такое для человека
Фосфат кальция (Е341)
Фосфат кальция – вещество, которое имеет кодовый номер Е341. Данная добавка является консервантом, обладающим свойствами антиоксиданта и применяется в качестве разрыхлителя в пищевой промышленности.
Качества, которыми обладает данная добавка сделали ее достаточно популярной во многих областях промышленности. Она стала известной не только как разрыхлитель, но и как эмульгатор и уплотнитель. Также продукт применяется как стабилизатор, регулятор кислотности и фиксатор.
Фосфат кальция – это синтетическое неорганическое вещество. Исходное сырье для данного продукта – минералы (апатит, фосфорит, гидроксилапатит). Для получения готового вещества, сырье проходит гидротермический обжиг, после чего к нему добавляется полугидратная фосфорная кислота. Готовая добавка имеет вид аморфного белого порошка, которая активно растворяется в различных кислотах, чего нельзя сказать о простой воде.
Добавка Е341 имеет 3 подвида. Каждый из них нашел применение в различных отраслях жизнедеятельности человека. Антиоксидант обладает устойчивостью к воздействию внеклеточной жидкости. Если искать аналог природного происхождения, то с уверенностью можно сказать, что определенное количество фосфата кальция есть содержится в молоке коровы. Также около 70 процентов этой соли находится в любой костной ткани.
В промышленности фосфат кальция добывают при соединении ортофосфорной кислоты, известкового молока и оксида кальция. Стоит отметить, что растворимость фосфата кальция снижается при увеличении температуры.
Применение фосфата кальция
Пищевую добавку Е341 используют в пищевой промышленности в качестве стабилизатора вкуса, регулятора кислотности, разрыхлителя и фиксатора. Также фосфат кальция добавляют, как эмульгирующую соль при производстве плавленого сыра. Нередко его применяют при производстве сухого молока, сливок, сгущенного молока, различных фруктовых и овощных консервов.
Наиболее популярно его применение при изготовлении хлебобулочных изделий, специальных напитков для спортсменов, фаршей, сухих чаев, завтраков, различных полуфабрикатов и биологически активных добавок.
Кроме пищевой промышленности, добавка Е341 является компонентом в зубных пастах и порошках, ее используют при производстве керамических изделий, стекол и мягких абразивов. Кроме того, достаточно распространены фосфаты кальция при изготовлении кормов для животных. Также не обходятся без этого вещества и производители различных удобрений.
Полезные свойства и вред
Исследования и тестирование добавки Е341 ведутся уже примерно 50 лет. Доказательств того, что добавка вредна для организма человека на сегодняшний день нет, но мнение о вреде фосфата кальция все же имеет свое место.
Некоторые ученые уверены в том, что добавка Е341 обладает канцерогенным воздействием и способствует появлению в организме излишков холестерина.
Это может вызвать заболевания и нарушения работы желудочно-кишечного тракта. Несмотря на предполагаемый вред, добавку Е341 принято считать одним из главных компонентов для нормальной работы организма человека. Данное вещество принимает непосредственное участие во многих важных физиологических процессах.
Стоит помнить, что именно из фосфата кальция на 70 процентов состоят человеческие кости. Кроме того, зубная эмаль также в основном состоит из этого вещества.
Все, что важно знать о добавке Е341: свойства, функции, уровень опасности
Фосфат кальция, который в классификаторе пищевых добавок известен под кодом Е341, широко используется в пищевой, аграрной, химической и легкой промышленностях. Е341 разрешена к применению в большинстве стран мира и обладает низким уровнем опасности. В допустимых дозировках оказывает положительное влияние на организм и способствует укреплению костей и зубной эмали.
Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.
Что это за вещество?
В организме человека фосфат присутствует в форме гидроксиапатитов, которые составляют основной фундамент костей и зубной эмали. Стандартизируется по ГОСТ 32007-2012. Синонимы:
При искусственном синтезе фосфата кальция применяются различные технологии его получения. В результате в соответствии с международной классификацией и ГОСТ фосфат кальция подразделяется на 3 вида:
Все три вида пищевой добавки активно используются в пищевой промышленности и других отраслях деятельности человека. Они идентичны по технологическим функциям и различаются в основном по внешнему виду и растворимости.
Описание и свойства
Таблица. Основные органолептические и физико-химические свойства фосфата кальция.
Все подвиды Е341 выдерживают испытание на кальций-ион. Не имеют вкуса.
К какому классу относится?
В соответствии с классификатором пищевых добавок Е341 имеет искусственное происхождение и относится к категории антиокислителей. По технологическим функциям классифицируется как фосфат.
Способы получения
Однозамещенный ортофосфат кальция образуется при разложении гидроксиапатита и фосфорита в серной или фосфорной кислотах. Е341(ii) получают путем взаимодействия ортофосфорной кислоты и минералов с гидроксидом кальция.
Природный источник — монетит и дигидрат. Трехзамещенный ортофосфат кальция получают синтезом из нитрата кальция. Добавка Е341 производится в России, Китае и странах Европы.
Основные производители — Буденхайм (Германия) и Foodchem International Corporation (Китай). Наибольшая часть поставок приходится на оптовые закупки с Китая. В России практически не производится.
Является ли фосфат кальция запрещенным в России и других странах?
В России пищевая добавка Е341 разрешена на основании СанПиН 2.3.2.1293-03. Применение фосфатов кальция в пищевой промышленности не ограничивается в странах Европы, США, Канаде и СНГ. Фосфаты широко применяются не только в качестве пищевых добавок, но и в других отраслях деятельности человека.
Как узнать о наличии в составе товара антислеживающего агента?
На упаковке эту добавку чаще можно идентифицировать как Е341, разрыхлитель,антислеживающий агент, регулятор кислотности или стабилизатор. В русском переводе маркируется как один-, два- или трикальцийфосфат, фосфат пищевой, дигидрофосфат кальция.
Наименования на английском:
Наименования на немецком:
Кодовое обозначение добавки на упаковке может быть не указано, поэтому важно определять ее наличие по наименованию. Как правило, это словосочетания, содержащие слова «фосфат» и «кальций» на разных языках мира.
Влияние на организм человека: опасны или нет фосфаты?
Ортофосфат кальция считается практически безвредным при условии соблюдения суточной нормы потребления и отсутствия индивидуальной непереносимости. Все три вида пищевого фосфата относятся к 4 классу опасности (очень низкая). Однако специалисты рекомендуют следить за массовой долей фторидов в пищевом рационе.
Есть ли польза?
Е341 является прямым источником кальция, которые необходим для укрепления костей и зубов, регуляции эндокринных и анаболических процессов в тканях, передачи нервных импульсов и производства гормонов.
Фосфор участвует в процессе синтеза белковых соединений, сокращения и расслабления кровеносных сосудов и мышц. Зубная эмаль и кости человека на 70% состоят из этого вещества, поэтому его употребление приносит значительную пользу организму.
Возможный вред и меры предосторожности
Негативное воздействие добавки на организм научно не доказано. Однако медики не рекомендуют злоупотреблять фторидами и превышать среднесуточную норму потребления. К возможным неблагоприятным последствиям в случае передозировки относятся нарушения в работе ЖКТ, образование камней в почках и нарушение водно-солевого баланса.
Допустимое суточное потребление (ДСП)
Допустимая суточная дозировка потребления моно- и дуофосфата — 70 мг на 1 кг массы тела ежедневно. Опасность трехзамещенного ортофосфата по ГН 2.2.5.2308-07 не нормируется. В некоторых случаях допустимые дозировки могут устанавливаться индивидуально при разработке диеты с лечащим врачом в профилактических целях.
Сфера применения
Е341 широко применяется в пищевой промышленности в качестве эмульгирующей соли, разделяющего агента, уплотнителя тканей в производстве консервов и добавки, препятствующей кристаллизации слеживанию и комкованию. Добавляется в некоторые пектины для стандартизации по кальцию. Трехзамещенный фосфат дополнительной применяется для осветления сахарных сиропов.
В других отраслях промышленности используется при производстве удобрений, зубных паст, подкормок для скота и абразивных моющих средств.
Другие области применения:
Использование в пищевой промышленности
Используется в качестве улучшителя муки и хлеба (10 мг/кг), эмульгатора и стабилизатора в напитках для спортсменов, минеральных напитках (500 мг/кг), фруктовых изделиях (800 мг/кг), молоке, мороженом, фруктовом льде, ликероводочных изделиях (1 г/кг), молодых сырах, чае (2 г/кг) и макаронах, а также в:
Ортофосфат кальция используется при производстве:
Другие отрасли
Фосфат кальция присутствует:
Применяется как протрава при крашении тканей, стабилизатор полимеров при производстве керамики стекол и мягких абразивов, наполнитель и разделитель таблеток.
Аналоги
Е341 может заменяться другими неорганическими солями рода пищевых фосфатов или цитратов. Среди них ортофосфат натрия (Е399), который способен растворяться в воде, но оказывает доказанное негативное воздействие на ЖКТ. С 1960 года его запрещено добавлять в стиральные порошки для уменьшения витрификации водоемов.
К пищевым фосфатам, используемым в качестве стабилизаторов, загустителей и эмульгаторов, относятся Е450, Е451, Е452.
Фосфат кальция отнесен к пищевым добавкам низкой степени опасности, так как в ходе научных исследований не выявлено негативное воздействие этой пищевой добавки на организм. Однако необходимо соблюдать меры предосторожности, не превышая среднесуточную норму потребления, чтобы избежать нарушения водно-солевого баланса в результате высокой концентрации фторидов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Фосфаты кальция — больше, чем просто наполнитель
Кальциевые соли используются в фармацевтической технологии на протяжении многих лет. Они обладают определенными физико-химическими свойствами, что делает их идеальными вспомогательными веществами при производстве твердых лекарственных форм. Преимущественно соли кальция используются в качестве наполнителя при разработке лекарственных рецептур, однако, функциональные возможности фосфатов кальция выходят далеко за рамки использования его как просто наполнителя. Грамотное применение данного вспомогательного ингредиента позволяет достигать поставленные перед разработчиками цели.
Соли кальция – неорганические вещества минерального происхождения, в связи с чем они характеризуются высокой химической стабильностью. По той же самой причине, они совместимы с большинством известных активных фармацевтических субстанций, за исключением некоторых антибиотиков — индометацина и тетрациклина, которые с ионами кальция образуют трудно абсорбируемые комплексы. Трехосновный кальция фосфат (USP) несовместим с токоферилацетатом, который связывает большое количество гидроксильных групп на поверхности вещества.
Кальциевые соли ортофосфорной кислоты не взаимодействуют с водой, вследствие чего могут успешно использоваться в любых технологиях с применением воды в качестве полностью инертного уплотнителя. Из-за высокого содержания кальция и фосфора соли часто используются в качестве пищевых добавок. В особенности, широкое применение в данной отрасли находят гидроксиапатиты, благодаря соотношению кальция и фосфора, которое также характерно для костей человека.
Вспомогательные вещества на основе фосфатов кальция – идеальные наполнители для прямого прессования благодаря присущей им многофункциональности. Подходящие размер и форма частиц обеспечивают фосфатам кальция превосходную текучесть. Кроме того, с их помощью можно регулировать текучесть плохо сыпучих порошков, что позволяет относительно легко получать массу для таблетирования, не прибегая к дополнительному этапу грануляции. Высокая плотность солей кальция позволяет использовать большее количество вспомогательных веществ без увеличения размера лекарственной формы, а также, при необходимости, уменьшать размер конечного продукта без изменения количества вспомогательных веществ в составе.
Двухосновные фосфаты кальция представляют собой твердые неорганические соединения, которые при сжатии подвергаются преимущественно хрупкому разрушению. Данное свойство обеспечивает высокую текучесть материала, таким образом, таблетки получаются достаточно твердыми. В дополнение к этому, таблетки, содержащие в своем составе фосфаты кальция, не подвержены расширению после выталкивания их из матрицы пресс-инструмента. Данное явление обычно наблюдается после декомпрессии упругих или пластично-упругих материалов. Другой важной особенностью фосфатов кальция является их низкая чувствительность к лубрикантам. Увеличение количества лубрикантов или длительное время перемешивания не оказывают существенного влияния на прессуемость порошковых смесей, содержащих в своем составе фосфаты кальция.
На сегодняшний день на фармацевтическом рынке представлен широкий выбор различных сортов фосфатов кальция. Сорта, содержащие крупные частицы, используют в основном для прямого прессования, а сорта, состоящие из мелких частиц, подходят для процессов грануляции. В данной статье представлены наиболее важные свойства различных сортов фосфатов кальция для прямого прессования:
Перечисленные выше сорта производит немецкая компания «Chemische Fabrik Budenheim» (далее «Budenheim»), и они предназначены для метода прямого прессования. В статье также представлены свойства таблеток, полученных при помощи данных веществ. Таким образом, данная статья позволяет получить представление о том, каких целей можно достичь при использовании фосфатов кальция в разработке лекарственных рецептур.
Функциональные свойства фосфатов кальция
Частицы двухосновного фосфата кальция (DI-CAFOS ® A150, DI-CAFOS ® A60 и DI-CAFOS ® D160) представляют собой агрегаты мелких частиц различной формы и размеров. На снимках под микроскопом можно увидеть практически сферическую форму частиц фосфата кальция (рис.1-3). В то же время поверхность частиц шероховатая, хорошо сформированная, что улучшает однородность смеси при перемешивании с другими ингредиентами.
Поверхность трехосновного фосфата кальция (TRI-CAFOS® 500) широкая, а ее структура напоминает губку (рис.4). Благодаря данной специфичной структуре, во время смешивания мелкие частицы других ингредиентов, включая АФИ, могут легко прилипать к более крупным частицам фосфата кальция, таким образом эффективность перемешивания повышается.
Фосфаты кальция характеризуются высокой объемной плотностью, что вкупе с подходящей формой частиц обеспечивает отличную сыпучесть. Кроме того, такой уровень плотности материала позволяет значительно уменьшить размер таблетки или капсулы без изменения их массы. Если же необходимо использовать большее количество вспомогательного вещества, например, с целью улучшения текучести и/или прессуемости смеси с трудным АФИ, этого также можно достичь благодаря высокой плотности фосфатов кальция без изменения размера лекарственной формы.
Очень важным аспектом является поведение фосфатов кальция в водной среде, поскольку это может повлиять на эффективность лекарственного препарата. Как правило, данные вещества не растворимы в водных средах при нейтральном или щелочном рН. Однако они растворимы в разбавленных кислотах, например, в 0,1М соляной кислоте. Это означает, что в кислой среде желудка они полностью растворяются, не препятствуя высвобождению препарата. Следовательно, исключены риски при растворении и всасывании препарата в ЖКТ. Также при контакте с водой или водными растворами фосфаты кальция не набухают и не образуют гидрогели. Они не распадаются сами по себе, однако, применение небольших количеств популярных дезинтегрантов (например, кроскармеллозы натрия или поперечно сшитого поливинилпирролидона) позволяет получать быстрораспадающиеся таблетки (рис.6).
Двухосновные фосфаты кальция не гигроскопичны и в условиях, обычно применяемых в лаборатории и при производстве, являются физически и химически стабильными. Прочность таблеток с данными веществами в составе не меняется при хранении в надлежащих условиях.
Известна тенденция безводных органических веществ к образованию гидратов при контакте даже с небольшим количеством водяного пара, присутствующего в воздухе. При использовании фосфатов кальция такого эффекта не наблюдается. Следует также отметить, что безводный двухосновный фосфат кальция (DI-CAFOS ® A60 и DI-CAFOS ® A150) не образует гидраты даже при перемешивании с водой в течение длительного времени.
Таблетируемость сортов кальция фосфата для прямого прессования
DI-CAFOS ® A60 – вещество исключительно высокой плотности и низкой пористости. Эти свойства могут быть полезны при получении таблеток или капсул меньшего размера (рис.6). Лекарственные формы меньшего размера легче принимать, таким образом, пациенту проще соблюдать режим лечения. Это особенно актуально в педиатрической и гериатрической практике. Кроме того, DI-CAFOS ® A60 может использоваться для создания лекарственных форм с высокой плотностью, превышающей плотность желудочного сока. Такая лекарственная форма оседает в нижней части антрального отдела желудка и влияет на время прохождения пищевого комка через желудок. Однако следует учитывать, что низкая удельная площадь поверхности DI-CAFOS ® A60 требует более высоких усилий прессования для получения таблеток достаточной прочности.
TRI-CAFOS ® 500 редко используется в качестве единственного наполнителя в составах для прямого прессования. Он успешно применяется в качестве дополнения к стандартным наполнителям. При использовании от 10 до 30 % TRI-CAFOS ® 500 в рецептуре таблеток его большая удельная площадь поверхности способствует лучшему связыванию порошковых смесей. Таким образом, одновременно увеличивается прочность и пористость таблетки (рис.8-9). Помимо фосфатов кальция (DI-CAFOS ® A150 и TRI-CAFOS ® 500), таблетки в своем составе содержат 2 % кроскармеллозы натрия в качестве дезинтегранта и 0,5 % лубриканта (магния стеарата). Следует также отметить, что помимо увеличения прочности таблетки, добавление TRI-CAFOS ® 500 может увеличить пористость таблетки и, как следствие, значительно сократить время дезинтеграции (рис.10).
Резюме
Многие свойства фосфатов кальция, такие как отличная сыпучесть или высокая прессуемость, делают их идеальными наполнителями для прямого прессования. Поскольку основным механизмом деформации при сжатии фосфатов кальция является хрупкое разрушение, данные вещества менее чувствительны к особенностям производственного оборудования, скорости таблетирования или лубрикантам. Такие преимущества могут быть полезны при масштабировании производства. Хотя данная статья посвящена функциональным особенностям фосфатов кальция при прямом прессовании, следует отметить, что сорта, содержащие в своем составе крупные частицы, также могут быть успешно применены в процессах влажной и сухой грануляции. Преимущество их использования – простота в обращении. Помимо высокой насыпной плотности они содержат мало мелких частиц. Таким образом, пылеобразование в процессах взвешивания и просеивания минимально. До недавнего времени вспомогательные вещества рассматривались исключительно как неактивные ингредиенты, используемые только в качестве порошков для наполнения и их дальнейшей переработки, но сейчас доподлинно известно, что они также могут оказывать влияние на эффективность и стабильность лекарственных препаратов.
Фосфат кальция трехзамещенный: свойства и применение
Фосфат кальция трехзамещенный (трикальцийфосфат) – это соединение неорганической этимологии, кальциевая соль ортофосфорной кислоты, существующая наряду с моно- и дикальцийфосфатами. Это популярный кормовой продукт, одна из самых востребованных Ca-P добавок животноводческого дела в различных странах мира. Если сказать, что это самый употребляемый «кормовой фосфат», все будет 100 % правдой.
Трикальцийфосфат выступает составной частью ряда минералов: его можно видеть в структуре фосфоритов, апатитов и гидроксиапатитов. Для получения берут апатитовый/фосфоритовый концентрат и поддают его совместно с полугидратной ортофосфорной кислотой гидро термообжигу. Оптимальная t для процесса синтеза колеблется в диапазоне 1450-1600 °C. С упомянутой кислотой в ходе синтезирования может взаимодействовать окись кальция либо известковое молоко.
Кроме того, в естественной среде данный материал присутствует в молоке коров и является основой всех костных тканей (занимает целых 70 % от общего объема). Из всех антиоксидантов он наиболее стойкий к действию внеклеточной жидкости.
Свойства
Выглядит этот реактив как твердая порошкообразная аморфная масса. Окрас может варьироваться от светло-серого и серовато-коричневатого до светло-желтого и бежевого. Откуда такое разнообразие? Оно возникло, ввиду разности хим. составов исходников, взятых из разных месторождений минералов-источников трикальцийфосфата.
Растворению в водной среде данное вещество поддается слабо, а вот в кислотах растворяется хорошо. Плотность равна 2,81 г/см³, t плавления – 1670 °C. Формула: Са3(PO4)2.
Применение
Как уже было сказано, фосфат кальция трехзамещенный используют, главным образом, в качестве добавки к кормам для сельскохозяйственных животных. Здесь ценны такие его преимущества, как дешевизна в сочетании с поставками минеральных элементов в организм в надлежащих объемах. Благодаря введению данной добавки в комбикорма и кормовые смеси, становится возможным правильный баланс фосфорного уровня в рационе питания всех с/х животных. Также в ее функциональных способностях – повышение продуктивности скота и птицы.
Еще одно важное направление применения указанного продукта – пищепром. Здесь он известен, как добавка к пище Е341(iii) с количеством основного вещества 98,5 %, регулирующая кислотный уровень пищи, стоящая на страже осушения, слеживания и комкования сухих смесей, осуществляющая разделение компонентов, стабилизирующая цвет и консистенцию, осветляющая и фиксирующая окрас. Но и это далеко не все задачи, с которыми помогает справляться трикальцийфосфат в пищевом направлении. Также он служит влагоудерживателем, солью-эмульгатором, синергистом антиокислителей, носителем и уплотнителем, если речь идет об обработке продукции растительного происхождения (к примеру, овощей и фруктов). В качестве разрыхлителя положительно влияет на характеристики муки, и, следовательно, на мучную продукцию. К тому же, для достижения тех или иных целей его вводят в состав молочки, сухих завтраков и концентратов, макаронных изделий, картофельных и фруктовых продуктов, рыбо- и мясопродуктов, напитков, спортпита и БАДов.
С помощью трехзамещенного фосфата кальция также очищают сахарные сиропы при изготовлении сахара-рафинада. А при производстве хлорида натрия, или же пищевой соли, минимизируют гигроскопичность данного продукта (обеспечение кондиционирования).
Стоит учитывать, что для разной пищи допустимы разные объемы добавки Е341(ііі). Так, в разные виды молока можно вводить 1-1,5 г трикальцийфосфата на литр, в сливки и сыры – 2-5 г/л. 2 грамма на 1 кг – такая норма для масел, спредов и маргаринов. В молочные десерты, в том числе и мороженое, разрешено добавлять не более 1 г/кг, в мороженое других видов, в частности и во фруктовый лед – 5 г/кг, а в сухие десерты – 3 г/кг. 5 г/кг – такая цифра актуальна также для сахарной пудры и предварительно обжаренного, прошедшего заморозку картофеля. Для фруктов, в том числе глазированных, норма составляет 7 граммов на килограмм, для сахаристой кондитерки и молочных шоколадных/ячменных напитков – 20 г, для хлеба, булок и мучных сладостей – 100 мг, а для продуктов переработки картофеля – 800 мг.
Добавка Е341(iii) разрешена к применению в пищепроме украинским законодательством. Однако ее максимальные дозы, допустимые для употребления, строго регулируются. Эта цифра не должна быть больше чем 70 мг на кг веса в течение 24 часов.
Данное соединение, кроме всего прочего, задействуют в керамическом и стекольном производствах. С его участием создают зубные пасты и порошки, а также средства медицинского назначения. Трикальцийфосфат – популярный компонент абразивных материалов, предназначенных для полирования и шлифования металлических поверхностей. Также с его помощью из воды удаляют фтор.
Есть ли опасность?
Рассматривая свойства и применение Са3(PO4)2 нельзя оставить без внимания вопрос безопасности. Опасно это вещество или нет? Если да, то какой вред возможен? Какие меры предосторожности должны соблюдаться на производстве? Что учитывать по поводу упаковки, хранения и перевозки? И тому подобное.
Итак, рассмотренный продукт не ядовит, опасности возгорания и взрыва не несет. Принадлежит к третьему классу опасности. Его ПДК в рабочем пространстве составляет 6 мг/м³. При вдыхании пыли могут раздражаться слизистые дыхательной системы. Поэтому нельзя пренебрегать применением СИЗ для органов дыхания, в первую очередь, респиратора.
Чтобы рабочий процесс сделать максимально безопасным, помещения необходимо оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией. А те участки, которые находятся в зоне самого интенсивного пылевыделения, стоит дополнить еще и защитными зонтами с вытяжками.
Правильная упаковка для данного соединения – ПЭ мешки, обеспечивающие его сохранность. Как вариант – мешки из специальных сортов бумаги. Фасовка в таком случае зависит от количества бумажных слоев: до 40 кг, если четыре слоя, и до 50 кг, если пять.
Транспортировка возможна любыми видами ТС (ж/д, авто, водными) с соблюдением правил на конкретном из них.
Хранить этот реактив нужно в упаковке производителя в закрытых складах. Избегайте при этом соседства с удобрениями и пестицидами.
Гарантийный срок хранения – 12 месяцев от даты изготовления.