Пищевой эмульгатор Е551 Диоксид кремния. Вред и свойства эмульгатора Е551

3.4 из 5

Оксид кремния – вещество, имеющее в составе молекулы один атом кремния и два атома кислорода, именно поэтому его иногда называют диоксидом. В природе огромное количество металлов и неметаллов находятся в форме оксидов, которые способны образовывать почти все элементы периодической таблицы. Кремний – элемент подгруппы углерода, он входит в состав всех органических веществ. Кремний имеет с ним много общего, некоторые учёные даже предполагали возможность органической кремниевой жизни (вместо углеродной). Также этот микроэлемент необходим организму и получается только извне, из его диоксида состоит большая часть земной коры, в частности мы его можем наблюдать на пляже. Песок – это одна из его модификаций. Всего таковых существует три: кварц, тридимит, кристобалит. Это всё одно и то же вещество по составу, разница только в схеме расположения молекул относительно друг друга. Диоксид кремния получают действием кислот на силикат натрия или на другие силикаты, из коллоидного кремнезёма действием кислот или щелочей, замораживанием, гидролизом хлоридов и фторидов кремния, прокаливанием рисовой шелухи, из плавленого кварцевого песка. И многими, многими другими способами.

Диоксид кремния применяется как пищевая добавка Е551.

Свойства диоксида кремния

Оксид кремния представляет собой бесцветные кристаллы с очень высокой твёрдостью и прочностью. Он проявляет кислотные свойства, то есть может реагировать при нагревании с щелочами и щелочными основаниями с образованием солей. При сильном нагревании плавится с образованием стекла. Поскольку оксид кремния является одним из лучших диэлектриков (не проводит электричества), его давно применяют в микропроцессорах электронных приборов. Силиконовая долина в Калифорнии в буквальном переводе – это Кремниевая долина, просто в США этот элемент называют на латинский манер – силициум. Кремний же образует так называемое кварцевое стекло. Диоксид кремния не растворим в воде и кислотах (кроме плавиковой) . Он же – главная составляющая земной коры.

Применение диоксида кремния

В основном оксид кремния применяется в производстве стекла, керамики, бетона, в радиотехнике, хроматографии, в изготовлении оптоволокна, оптическом приборостроении, в ювелирном деле (для полировки). Применяется он и в пищевой промышленности: препятствует слеживанию и комкованию веществ, как эмульгатор. Применяется в зубных пастах в качестве абразивного отбеливателя, является вспомогательным веществом во многих лекарственных средствах. Кроме того пищевой диоксид кремния (это одна из природных модификаций кремния оксида – аморфный непористый диоксид) является сорбентом на подобии актированного угля. Этим объясняется интерес к нему тех, кто хочет похудеть или очистить организм от шлаков и токсинов. Чаще всего пищевой диоксид кремния применение находит в таких продуктах, как приправы, пищевые порошки (соль, сахар, мука), сыры, сладости, чипсы и сухарики, алкоголь.

Предосторожности при применении

Оксид кремния выводится через кишечник без изменения, унося с собой токсины и шлаки, которые он сорбирует в кишечнике. Многочисленные исследования французских учёных показали, что принимаемая внутрь добавка диоксида кремния вреда для организма не представляет. Как и другие сорбенты, кремния оксид стоит принимать не менее чем за час до еды и не ранее чем через 4 часа после.

Вред диоксида кремния состоит в другом: при длительном вдыхании кварцевой пыли могут возникать тяжелые поражения легких (силикоз), заболевания желудочно-кишечного тракта. Но это грозит только людям, работающим на предприятиях, где применяется оксид кремния.

Диоксид кремния – что это такое

Silica, Silicon dioxide, кремнезем – все эти определения равны термину двуокись кремния. Это соединение состоит из бесцветных кристаллов, обладающих повышенной прочностью, твердостью и пластичностью. В природе оно встречается широко: кристаллические модификации представлены минералами яшмой, агатом, горным хрусталем, чистым кварцем, халцедоном, аметистом, морионом, топазом.

При естественной температуре окружающей среды и нормальном атмосферном давлении выделяют три модификации моноксида кремния: тридимит (песок), кристаллы кварца и кристобалит. Если повысить температуру, кристаллическое вещество станет коэситом, а затем стишовитом. Последнее является производным веществом, составляющим мантии Земли и ее коры. На нашей планете высший оксид занимает 87% всей литосферы, в плазме крови человека его концентрация составляет 0,001%.

Химические свойства

Высший оксид кремния устойчив к воздействию кислот, атомов кислорода, не растворяется водой. При повышенной температуре растворяется щелочами, плавиковой кислотой, обладает диэлектрическими свойствами. Бесцветные кристаллы характеризуются высокой прочностью, тугоплавкостью, твердостью. Атомы кремния не проводят ток. Вещество относится к группе стеклообразующих оксидов кремния.

Диоксид кремния – влияние на организм человека

По данным исследований, вещество проходит через желудочно-кишечный тракт человека в неизмененном состоянии, полностью выводится из организма. Ученые обнаружили пользу соединения – вода с повышенным содержанием пищевого натурального диоксида снижает риск развития болезни Альцгеймера. При производстве пищевых продуктов вещество обозначается, как эмульгатор Е551.

Он не изменяет вкусовых качеств продуктов, не влияет на цвет, но придает сыпучесть и текучесть порошкам, предупреждает появление комков, гасит пену, играет роль загустителя. Для медицинских целей применяется для погашения газообразования. Ученые говорят, что двуокись кремния не наносит вреда организму, не всасывается кишечником. Возможным отрицательным эффектом обладают соединения кремния с прочими химическими веществами: приводят к раздражению дыхательных путей.

Применение оксида

Кремний окисляется, приобретает новые свойства, поэтому используется в качестве эмульгатора и вещества, препятствующего слеживанию и комкованию. Природный диоксид находит применение в следующих отраслях:

пищевая промышленность;
производство бытовой химии, лекарственных средств;
выпуск керамики, стекла, абразивов, бетонных изделий;
наполнитель при производстве резины, кремнеземистых огнеупоров;
в микроэлектронике диоксид (продукт окисления кремния) находит применение в сфере хроматографии;
использование в ультразвуковых установках, радиотехнике за счет пьезоэлектрических свойств;
плавленый диоксид применяется в производстве волоконно-оптических кабелей, изоляторов.

Диоксид кремния в косметике

Элемент часто применяют при производстве зубных паст. Им заменяют некоторые опасные ингредиенты, служащие для отбеливания эмали. Двуокись не наносит вреда зубам, но эффективно отбеливает их поверхность, выступая абразивом. За счет матирующего действия соединение используется в производстве лосьонов, кремов, пудры для жирной кожи. Добавка сглаживает неровный рельеф, устраняет морщины. Другим полезным свойством пленки диоксида является ее пилингующий эффект – она убирает отмершие клетки эпидермиса.

Пищевая промышленность

Пищевую добавку Е551 используют в производстве чипсов, сухариков, кукурузных палочек, растворимого кофе. За счет нее улучшается сыпучесть продуктов, предотвращается появление комочков. Также двуокись кремния добавляют в сахар, сухие сливки и молоко, соль, пшеничную муку, специи, яичный порошок. Добавкой обогащают снеки, алкогольные напитки, кондитерские изделия для предотвращения образования избыточного количества пены.

Строительство

Материалы, содержащие кремний диоксид, нашли широкое применение в области высоких технологий и строительных материалов. Вещество применяется в производстве стекла, керамики, бетонных изделий, абразивов. Его используют в радиотехнике, установках для производства ультразвука, зажигалках. Аморфный непористый элемент в сочетании с другими компонентами применяется в изготовлении кабеля.

В медицине

Для медицинских целей применяется коллоидный непористый диоксид, представляющий собой рыхлый бело-голубой порошок без запаха. В сочетании с водой он формирует взвесь, используется в качестве энтеросорбента. Вторым направлением использования становится терапия порошком гнойно-воспалительных поражений мягких тканей: гнойных ран, флегмон, абсцесса, мастита.

Лекарственными свойствами аморфного кремнезема считаются абсорбция токсинов, аллергенов, микроорганизмов и прочих агрессивных продуктов обмена веществ. Коллоидное вещество способно связывать и устранять из тела эндо- и экзогенные вещества, патогенные бактерии. Аморфный кремнезем проявляет активность в отношении к солям тяжелых металлов, радионуклидам, избытку холестерина, продуктам распада алкоголя. Двуокись кремния сохраняет нормальные компоненты флоры ЖКТ, не нарушает пищеварение.

Препараты, в которых содержится диоксид кремния

В медицине и фармакологии выделяют следующие препараты, содержащие синтетический диоксид:

Полисорб – удаляет из организма накопившиеся токсины и шлаки, болезнетворные вирусы и бактерии;
Силицея – реагирует на недостаток кремния в организме, содержит легкоусвояемую форму элемента;
Флорасил – суточная дозировка укрепляет иммунитет, нормализует обменные процессы, укрепляет кости, волосы, ногти, нормализует обменные процессы кожи.

Показания к применению

Коллоидный кремнезем продается под аналогичным названием через аптеки, применяется для следующих случаев:

гнойно-воспалительные патологии мягких тканей;
пищевые токсикоинфекции;
острые кишечные инфекции;
аллергические реакции;
острые отравления ядовитыми средствами;
экзо- и эндогенные интоксикации;
абстинентный алкогольный синдром.

Дозировка и способ применения аморфного диоксида зависят от типа и тяжести течения болезни, назначаются врачом:

Местно препарат применяется на ранах – накладывается слоем 4-6 мм на предварительно обработанную поверхность, закрывается сухой асептической повязкой. Перевязки обновляют каждые сутки.
Фракционные проточные промывания – до шести раз за день. Используется 1-3%-ная водная взвесь.
Внутрь – аэросил применяется за час до приема пищи. При тяжелой диарее разовая доза составляет 4-6 г, суточная – 12 г, курс длится 3-5 дней. Токсико- и кишечные инфекции: трижды за сутки по 2-3 г. Алкогольный синдром: 3-4 раза за день по 2-4 г, курсом 3-4 дня. Острые пероральные отравления: разовая доза 0,1-0,15 мг/кг веса человека, разделенные на 2-3 приема. Тяжелые отравления: после промывания желудка через зонд кремний вводят каждые 4-6 часов максимальной суточной дозой 24 г. Аллергия: 2-3 раза за сутки по 2-3 г курсом 10-15 дней.

Диоксид кремния, известный как пищевая добавка под номером Е551, имеет вид кристаллического вещества, не обладающего цветом. Это соединение имеет высокую степень прочности и твердости. Диоксид проявляет устойчивость к влиянию кислот, а также не вступает в реакцию с водой.

В природе соединение можно встретить в виде кварца, обычный песок состоит из мельчайших кварцевых зерен. Диоксид в данной форме применяется в таких областях и технологиях, где не стоит условие касательно высокой степени чистоты материала. Оксид кремния в виде кристаллов представлен яшмой, горным хрусталем, агатом, морионом, аметистом, халцедоном, топазом. На дне океанов образуется аморфный диоксид кремния из погибших водорослей и инфузорий.

Синтетическое вещество получают через окисление кремния при температуре около 500 градусов по Цельсию в атмосфере кислорода.

Пищевая добавка Е551 известна также под названиями аэросил, аморфный диоксид кремния, кремнезем, белая сажа, тонкодисперсный диоксид.

Диоксид кремния: применение

Пищевой диоксид кремния благодаря своим свойствам нашел широкое распространение как эмульгатор и вещество, препятствующее слеживанию и комкованию. Эту добавку можно встретить в таких группах продуктов:

кисломолочная продукция, чаще всего – в сырах;
приправы, специи, сушеные пряности;
кондитерские изделия, сладости;
продукты питания в виде порошка, например, соль, сахар, мука;
разнообразные снеки, чипсы, орешки в различных глазурях, закуски к пиву, сухарики;
алкогольные напитки.

Свое применение диоксид кремния нашел при производстве зубных паст, энтеросорбентов, некоторых видов лекарств.

Соединение используется во время производства керамики, стекла, абразивов, изделий из бетона, в качестве наполнителя в процессе производства резин, для получения кремния, во время производства кремнеземистых огнеупоров, в сфере хроматографии и др. Благодаря пьезоэлектрическим свойствам, которыми обладают кристаллы вещества, применение диоксид кремния нашел в ультразвуковых установках, а также радиотехнике.

Пленки диоксида, которые были получены искусственным путем, применяются как изолятор во время производства микросхем и иных электронных компонентов. Диоксид в чистом плавленом виде в сочетании с разными специальными ингредиентами применяется с целью производства волоконно-оптических кабелей.

Диоксид кремния: вред

Пищевой диоксид кремния, известный в качестве добавки под номером Е551, причисляется к группе химических соединений, которые разрешены к использованию в производственных процессах продуктов питания. Но согласно предостережениям ряда специалистов, существует и вред диоксида кремния для организма человека, который проявляется в случае взаимодействия с соединением.

Однако стоит отметить, что вред диоксид кремния может нанести в случае пренебрежения мерам предосторожности во время работы с веществом в чистом виде. Например, пыль, которая образуется в процессе взаимодействия диоксида с иными химическими реагентами, может вызывать серьезные раздражения легких и бронхов человека.

В случае употребления соединения внутрь, в неизменном состоянии оно проходит через желудочно-кишечный тракт, а после естественным образом покидает организм. Также заметим, что во Франции в течение пятнадцати лет проходили исследования касательно данной добавки, которые показали, что в случае употребления воды с высоким уровнем содержания диоксида сокращается риск развития болезни Альцгеймера на целых 11%.

Популярные статьи Читать больше статей

02.12.2013

Все мы много ходим в течение дня. Даже если у нас малоподвижный образ жизни, мы все равно ходим – ведь у нас н...

604161 65 Подробнее

10.10.2013

Пятьдесят лет для представительниц прекрасного пола – это своеобразный рубеж, перешагнув который каждая вторая...

443658 117 Подробнее

02.12.2013

В наше время бег уже не вызывает массу восторженных отзывов, как это было лет тридцать назад. Тогда общество б...

354167 41 Подробнее

Диоксид кремния, известный также как пищевая добавка Е551, является самым обыкновенным кварцем – очень мелким и прозрачным песком, который образуется путем окисления кремния. В промышленных целях он используется в виде порошка, который именуют белой сажей, тонкодисперсной субстанции и аморфного диоксида кремния.

В чем польза Е551?

Диоксид кремния препятствует образованию комков в сыпучих субстанциях, а также прекрасно нейтрализует щелочную среду. Кроме этого, он легко растворяется в плавиковой кислоте, образуя стеклообразную массу. Именно благодаря этому Е551 применяют не только в пищевой, но и в химической промышленности.

Данный порошок не растворяется в воде, однако отдает ей свои ионы. В итоге вода очищается на молекулярном уровне и приобретает массу полезных свойств . Так, считается, что если пить ее регулярно, то можно избежать болезни Альцгеймера и в целом продлить срок жизни на 8-10 лет.

Где применяется диоксид кремния?

Изначально данное природное вещество, которое входит в состав всех без исключения горных пород, использовалось при производстве таких строительных материалов, как цемент и бетон. Кроме этого, благодаря своим уникальным свойствам диоксид кремния нашел свое применение при изготовлении стекла и керамики, а также великолепно зарекомендовал себя при производстве абразивов. Также в наши дни белую сажу добавляют в зубную пасту, что позволяет легко и быстро избавляться от налета.

С середины прошлого века эмульгатор Е551 стал широко применяться в пищевой промышленности в качестве стабилизатора и загустителя. Его добавляют в сыры и всевозможные пивные закуски, включая чипсы и сухарики , используют в кондитерском производстве и в молочной промышленности. Благодаря способности защищать сыпучие продукты от образования комков Е551 нередко добавляют в различные приправы, муку и сахар, а также манку и сухое молоко. Отдельно стоит сказать о том, что в качестве природного стабилизатора и нейтрализатора щелочи Е551 применяется при изготовлении различных спиртных напитков, в том числе вин и коньяка.

Чем опасен стабилизатор Е551?

Считается, что диоксид кремния абсолютно безвреден для человеческого организма, поэтому его использование промышленных целях сегодня разрешено во многих странах мира. Тем не менее, у ученых, которые исследуют пищевую добавку Е551, все же есть определенные сомнения. Все дело в том, что, являясь щелочным нейтрализатором, диоксид кремния при попадании в организм может вступать в реакцию с самыми различными веществами . Поэтому трудно предугадать, какие токсины или же осадки могут образовываться в крови, желудочном соке, слюне и т.д. С учетом того, что стабилизатор Е551 не растворяется в воде, часть его оседает в организме. Именно по этой причине в почках, печени и поджелудочной железе образуются так называемые камни, которые могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Плюс ко всему, у некоторых ученых есть предположение, что побочные продукты, образующиеся при взаимодействии Е551 с другими веществами, способны вызвать онкологические заболевания.

Кремнезем, по латыни Silicondioxide, silica – это двуокись кремния.Что же представляет собой такое соединение? Это твердые кристаллы без цвета, не имеющие запаха, они достаточно твердые, прочные, пластичные и тугоплавкие. В природе это самый обычный кварц, мельчайшие прозрачные песчинки, которые образуются при окислении кремния (Si).

SiO₂ – молекулярная (химическая) формула диоксида кремния.

Свойства диоксида кремния

Это соединение – высший, четырехвалентный кислотный оксид кремния. Он обладает идеальной устойчивостью к действию кислорода, различных кислот (при температуре плавления, равной 1 600 ºС, растворяется плавиковой кислотой, щелочами). Диоксид кремния не растворяется , является диэлектриком (не проводит ток).

Siliconiumdioxide- идеальный нейтрализатор щелочи.

Производство кремнезема для пищевой промышленности

В пищевой промышленности SiO₂ используют как добавку в пищу, которая имеет собственный индекс в европейской системе кодов – Е551.

Диоксид кремния в чистом виде не применяется в пищевой промышленности. В ней используют порошковый SiliconDioxide, другими словами, «белую сажу», аморфный кремнезем. Производство Е551 осуществляется на специализированных заводах двумя методами искусственного синтезирования: нагреванием Si в кислородной среде при температуре, равной пятистам градусам по Цельсию, происходит окислительная реакция, в результате которой получается белая сажа, и в специальных стерилизаторах при tº 1 000 ºС происходит реакция паров SiliconаTetrachloridа в пламени водорода (второй метод).

Синтезированный Silicondioxide относится к группе эмульгаторов, которые обеспечивают однородность смесям несмешивающихся веществ в природе, таких, как масло (растительного и животного происхождения) и жир с водой.

Применение эмульгатора Е551 в пищевом производстве разрешено во всех странах без исключения (в том числе в РФ, Беларуси, Украине, европейских странах) при условии, что его содержание в готовом продукте не превышает лимита, т.е. 30 гр/кг. Он не наносит вред здоровью, безопасен в употреблении.

Особые требования предъявляются к упаковке и условиям хранения пищевой добавки.

Для упаковки применяют мешки, изготовленные из прочного полиэтилена или специальной оберточной бумаги (kraft), а также полипропилена (обязательное присутствие вставки из полиэтилена).

Хранить пищевую добавку Е551 следует в сухом, закрытом помещении при установленном режиме влажности и определенной вентиляции.

Использование диоксида кремния

Пока уникальные свойства вещества не были изучены, оно главным образом применялось для изготовления строительных материалов, таких как бетон и цемент.

Но по мере исследования Siliconаdioxide учеными, медиками, физиологами, химиками стали известны и другие его признаки. Вещество стали применять в радиотехнике, в производстве огнеупорных материалов и резины.

Благодаря своим свойствам вещество нашло широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе пищевой, фармацевтической, косметологической.

Кремний диоксид кристаллический	Аморфный (порошкообразный) кремний диоксид	Кремний диоксид коллоидный
Вещество широко распространено в природе. Оно содержится в горных породах – минералах, в агате, яшме, халцедоне, аметисте, горном хрустале. Широко применяется в строительстве, а также в производстве стекла, керамических и бетонных изделий. В этих индустриях не важна его чистота.	Это вещество встречается в природе в чистом виде достаточно редко. Это трепел (кизельгур), который образовывается на морском дне на протяжении длительного времени. В наши дни получают синтетическим способом в заводских условиях. Его используют главным образом в промышленных целях.	Вещество нашло широкое применение в медицине, как абсорбент (Siliciumdioxidecolloidal выводит токсичные вещества из организма) и загуститель (в изготовлении мазей, гелей, вазелина, суспензий). В косметологии (в составе зубных паст, как отбеливающее средство; в скрабах, пудрах, лосьонах). Его получение происходит в промышленных условиях из высокодисперсной двуокиси кремния.

В пищевой промышленности эмульгатор используют как антикоагулятор (стабилизатор) и нейтрализатор, а также как загуститель. Он помогает продуктам сохранять сыпучесть, предотвращает образование комков и слеживание:

диоксид кремния добавляют в готовые сыпучие продукты, такие как , мука, специи, а также и , яичный порошок, различные приправы и пряности, и другие;
в молочной продукции при изготовлении сыров (для сохранения их структуры) также применяют кремнезем;
незаменимым компонентом он является и в производстве , какао;
Е551 входит и в состав как абсорбент, способствует осветлению напитка, повышает его выдержку;
широко применяется он и при производстве , сухариков, всевозможных закусок, усиливает аромат продуктов потребления;
при изготовлении алкогольных напитков, для стабилизации кислотности и нейтрализации излишка щелочей тоже используют кремнезем;
производство кондитерских и кулинарных изделий не обходится без применения эмульгатора Е551, им обрабатывают сладкие поверхности, за исключением тех, которые покрыты . Он влияет на сроки реализации продукции, продлевает ее (обеспечивает свежесть, не дает слипаться изделиям), усиливает вкусовые качества и аромат.

Влияние на организм человека, польза и вред

До конца влияние на организм двуокиси кремния учеными не изучено, но из их исследований на сегодняшний день можно сделать вывод, что вещество не наносит вред здоровью при его правильном употреблении.

Диоксид кремния полностью выводится из организма, не всасывается в желудочно-кишечный тракт.

Помимо этого, Silicondioxide присутствует в организме, в крови и плазме.

Немецким физиологом на основе его практики было доказано, что кремнезем полезен для человека, он предупреждает и предотвращает атеросклероз, укрепляет и очищает сосуды. Вода кремния имеет не только абсорбирующие свойства, выводит шлаки и токсичные вещества из человеческого организма, но еще и антибактериальные.

Существует теория, что вещество оказывает положительное влияние на организм человека и сокращает риск дальнейшего развития такого заболевания, как болезнь Альцгеймера. Однако это лишь гипотеза, которую следует доказать ученым.

Ясно одно, что существенный вред здоровью может нанести пыль диоксида кремния при ее вдыхании (только на промышленных производствах). Она может послужить развитию таких заболеваний, как силикоз легких. Умеренное использование пищевой добавки Е551 безопасно для здоровья.