Пищевая добавка Е 228: диетический завтрак с гидросульфитом калия

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Описание вещества

Это соединение было известно еще в Средние века. Представляет собой соль калия и серной кислоты. Основные свойства:

Молярная масса (численно равна относительной молекулярной массе) — 174,26 г/моль. Плотность — 2,66 г/см3. Температура плавления — 1069 °C. Растворимость в воде — 12г/100г (при нормальных условиях). Структурная формула (графическое строение) — ромбическая сингония.

Сингония — определенные элементы симметрии, описывающие порядок и расположение атомов в молекуле.

Сульфат калия (химическая формула K2SO4) — бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. В чистом виде (без примесей) в природе встречается редко — есть только несколько месторождений, расположенных в Польше и США (Калифорния). Также в небольших количествах его обнаруживали и в России (Крым, Северо-Восточный регион).

Калия сульфат содержится в водах соленых озер. Примеси этого вещества есть во многих минералах:

• леонит;
• глазерит;
• полигалит, и некоторых других.

Сернокислый калий не подвержен гидролизу. Он не растворяется в спирте (C2H5OH — этанол) и в концентрированных щелочах.

Название продукта

Гидросульфит (бисульфит) калия — наименование пищевой добавки, закрепленное в нормативных документах. Международный синоним Potassium bisulphite или Potassium Hudrogen Sulphite.

Другие названия вещества:

• Е 228 (Е–228), европейский код;
• калий сернистокислый, кислый;
• Kaliumhydrosulfit, Kalium Bisulfit (немецкие синонимы);
• Bisulfite de potassium, Hydrosulfite de potassium (французские).

Физические свойства

Гидросульфат калия — бесцветные кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа P bca, a = 0,840 нм, b = 0,979 нм, c = 1,893 нм, Z = 16.Хорошо растворяется в воде, не растворяется в ацетоне и этаноле.

Тип вещества

Консервант Е 228 относится к подгруппе сульфитов (коды от Е 200 до Е 229). Представляет собой соль диоксида серы (Е 220).

Получают методом кипячения соли калия и угольной кислоты (карбонат) с диоксидом серы. Вместо карбоната иногда используют гидроксид калия.

Гидросульфит калия существует только в жидком состоянии. При высушивании получают кристаллы пиросульфита калия (пищевая добавка E 224).

Твердое вещество удобно при транспортировке и хранении, поэтому бисульфит калия чаще восстанавливают из пиросульфита в производственных цехах.

Получение соединения

Из-за того, что вещество в природе встречается редко, но имеет большое промышленное значение, методам получения K2SO4 уделяется значительное внимание. Основные производственные способы синтеза заключаются в проведении обменных реакций хлорида кальция с солями серной кислоты:

2KCl + 2MgSO4 → K2SO4 + 2MgCl2.

2KCl + Na2SO4 → K2SO4 + 2NaCl.

2KCl + FeSO4 → K2SO4 + FeCL2.

Химически чистое соединение получают воздействием серной кислотой на твердый хлорид:

2KCl + H2SO4 → K2SO4 + HCl.

В лабораториях пользуются немного другими способами, позволяющими получить нужное соединение. Основные из них:

При взаимодействии оксида и серной кислоты: K2O + H2SO4 → k2so4 + H2O. Воздействием на щелочь разбавленной кислоты: 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O. Горением сульфида: K2S + 2O2 → K2SO4. Эта реакция — окисление — проводится при высоких температурах (500°C). Взаимодействие кислых солей с серной кислотой (реакция вытеснения): K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2 (газ) + H2O. Разложение гидросульфата калия: 2KHSO4 → k2so4 + h2o. Реакция протекает при температуре порядка 240 °C. При окислении соли сернистой кислоты: 4K2SO3 → K2S + 3K2SO4. Реакция проводится в условиях высоких температур (около 600°C). Реакцией взаимодействия диоксида серы с надперекисью калия при температуре 100°C: KO2 + SO2 → R2SO4. Окисление серы бихроматом: S + K2Cr2O7 → K2SO4 + Cr2O3. Реакция протекает при t = 1000 °C. Окисление сульфита перманганатом калия (марганцовка) и серной кислотой: 5K2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O. Взаимодействие сульфата аммония и гидроксида калия: (NH4)2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2NH3 (газ) + 2H2O.

Существует достаточно большое количество реакций, в результате которых будет образовываться сернокислый калий (другое название соединения). Преимуществом выбора того или иного метода будет химическая чистота получаемого вещества и экономическая целесообразность.

Химические свойства

• Водные растворы гидросульфата калия имеют кислую среду из-за диссоциации аниона:

<math>\mathsf{HSO_4^- \ \rightleftarrows\ SO_4^{2-} + H^+ }</math>

• При нагревании гидросульфат калия разлагается:

<math>\mathsf{2\ KHSO_4 \ \xrightarrow{240^oC}\ K_2SO_4 + H_2SO_4 }</math> <math>\mathsf{2\ KHSO_4 \ \xrightarrow{320^oC}\ K_2S_2O_7 + H_2O }</math>

• Реакция с щелочами приводит к образованию средней соли:

<math>\mathsf{KHSO_4 + KOH \ \xrightarrow{\ }\ K_2SO_4 + H_2O }</math>

• Взаимодействует с некоторыми солями при сплавлении:

<math>\mathsf{KHSO_4 + KCl \ \xrightarrow{500^oC}\ K_2SO_4 + HCl }</math>

• При сплавлении переводит многие соединения в растворимую форму, например:

<math>\mathsf{2\ KHSO_4 + TiO_2 \ \xrightarrow{300^oC}\ TiOSO_4 + K_2SO_4 + H_2O }</math>

Свойства

Показатель	Стандартные значения
Цвет	бесцветный
Состав	калий, сера; эмпирическая формула KHSO3
Внешний вид	прозрачная жидкость
Запах	отсутствует
Растворимость	хорошо в воде, не растворяется в масляных жидкостях, спирте, эфире
Содержание основного вещества	280 г/дм3
Вкус	без вкуса
Другие	на воздухе окисляется до сульфата

Упаковка

Гидросульфит калия поставляют в пластиковых канистрах.

Неудобство расфасовки заставляет изготовителей поставлять добавку в твердом состоянии (пиросульфит калия) в бумажных многослойных или полипропиленовых мешках.

Применение

• Как компонент флюса в металлургии.
• Сульфирующий агент в производстве красителей.
• В аналитической химии для перевода некоторых соединений в легкорастворимые формы.

Промышленное применение

Аграрная отрасль — основной потребитель калийной селитры (другое название соединения). Оно используется в качестве удобрения для подкормки почвы. Ценность продукта заключается в его способности ускорять обменные процессы в клетках растений, улучшать их сопротивляемость различным грибковым поражениям.

Недостаток калия (K) приводит к тому, что у растений нарушается углеводный баланс, это влечет за собой уменьшение образования крахмала и сахаров, снижение устойчивости растений к заболеваниям. Определить нехватку элемента можно и по внешним признакам:

Края листьев приобретают желтоватую окраску, теряют свой естественный цвет и «выгорают». На нижней поверхности листьев появляются пятна. Стебель растения становится безжизненным, пожухлым, хрупким. Замедляется рост. Снижается урожайность. Ухудшаются вкусовые качества плода.

Причем недостаток K может возникнуть из-за самих растений: некоторые из них слишком активно «вытягивают» его из почвы. В таких случаях внесение удобрения — необходимость.

Еще один вариант применения сернокислого калия — в качестве исходного сырья при получении гидросульфата (KHSO4). Это соединение требуется во многих отраслях промышленности:

Как составной компонент флюса в металлургии. При производстве красителей (сульфирующий компонент). В ювелирном деле (отбеливатель).

Незаменим он и для науки: химики-аналитики используют KHSO4, чтобы перевести некоторые соединения в легкорастворимые формы.

В странах Европейского союза сульфат калия используют как пищевую добавку биодобавку — регулятор кислотности (стабилизатор) при производстве алкогольных напитков, добавляют в дрожжевые закваски при хлебопечении и даже иногда заменяют им соль в диетических продуктах.

Предыдущая

ХимияХимические свойства водорода — взаимодействие с элементами и соединениями

Следующая

ХимияЩавелевая кислота — свойства, формула и применение вещества

Применение

Как большинство сульфитов, пищевая добавка E 228 нашла основное применение в виноделии. Гидросульфит калия стабилизирует вино на микробиологическом уровне, закрепляет окраску, приостанавливает брожение. Попадая в жидкость, он растворяется с выделением диоксида серы.

Антиокислительные свойства бисульфита калия применяют для предохранения очищенного и быстрозамороженного картофеля от потемнения.

Любителям диет не лишним будет внимательно прочитать упаковку: консервант сопровождает кондитерские изделия и джемы без сахара или с его пониженным содержанием.

Добавка Е 228 разрешена, но редко используется в следующих продуктах:

• грибы (сушеные, замороженные);
• пектин жидкий, желирующие экстракты;
• еда быстрого приготовления (из круп и картофеля);
• конфеты и безалкогольные напитки на основе патоки, ароматизированные сиропы;
• вареные ракообразные;
• рыба соленая и вяленая;
• аналогах мясных и рыбных продуктах на белковой основе;
• соки (яблочный, апельсиновый, ананасовый), продающиеся через автоматы;
• маринованные овощи и фрукты;
• сухофрукты, восстановленные путем регидратации.

Список внушительный (и далеко не полный!). Он не означает, что разрешенная добавка Е 228 действительно присутствует в продуктах. Бисульфит калия популярностью в пищевой отрасли не пользуется (за исключением виноделия). Производители предпочитают менее вредные консерванты или используют добавку E 228 совместно с другими веществами (например, натрием).

Кодекс Алиментариус разрешает пищевую добавку Е 228 в быстрозамороженном картофеле фри, лобстерах замороженных, концентрированном ананасовом соке.

Допустимая норма 0,7 мг в сутки на 1 кг массы человека. Данные определяются в перерасчете на диоксид серы.

Гидросульфит калия запрещен в качестве добавки к продуктам массового потребления (мука, молоко, сливочное масло, хлеб) и детскому питанию.

Пищевая добавка E 228 разрешена к применению в пищевой отрасли в России, странах Евразийского экономического союза и ЕС.

В США запрещена с середины прошлого века. Тогда из-за высокой концентрации бисульфита калия в картофеле фри более ста человек получили отравление, было несколько летальных исходов.

Литература

• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.

Польза и вред

Гидросульфит калия как синтетическое вещество биологической ценности не имеет.

Речь можно вести только о степени наносимого вреда.

Большинству людей бояться пищевой добавки E 228 не стоит. В пределах допустимой нормы гидросульфит калия не принесет вреда. Он легко метаболизируется и выводится из организма с мочой.

Абсолютно безопасной для здоровья пищевую добавку Е 228 считать нельзя.

Аллергическая реакция на бисульфит калия наблюдается у 5% людей, страдающих бронхиальной астмой. Чаще всего, это удушье, спазм бронхов. В тяжелых случаях может развиться анафилактический шок.

В группу риска попадают люди (по статистике их не более 0,5%), у которых сульфиты блокируют образование в организме тиаминпирофосфата (одна из форм витамина B). Это приводит к нервным расстройствам, нарушениям работы пищеварительной системы.

Не стоит употреблять продукты с консервантом E228 людям, имеющим серьезные заболевания ЖКТ. Бисульфит калия проявляет химическую агрессивность при контакте с кислотами пищеварительного тракта.

Кантаксантин очень плохо выводится из организма и способен нанести вред здоровью.

Мадлер — это барный инвентарь, который используется для приготовления «Мохито». Описание этого аксессуара вы найдете в этой статье.

Использование формальдегида в пищевой промышленности запрещено! Подробно об этой добавке читайте здесь.  

Отрывок, характеризующий Гидросульфат калия

– Здесь генерал? – спросил адъютант, подходя к кургану.

– Сейчас были, поехали сюда, – указывая вправо, отвечали ему.

Адъютант оглянулся на Пьера, как бы не зная, что ему теперь с ним делать.

– Не беспокойтесь, – сказал Пьер. – Я пойду на курган, можно?

– Да пойдите, оттуда все видно и не так опасно. А я заеду за вами.

Пьер пошел на батарею, и адъютант поехал дальше. Больше они не видались, и уже гораздо после Пьер узнал, что этому адъютанту в этот день оторвало руку.

Курган, на который вошел Пьер, был то знаменитое (потом известное у русских под именем курганной батареи, или батареи Раевского, а у французов под именем la grande redoute, la fatale redoute, la redoute du centre [большого редута, рокового редута, центрального редута] место, вокруг которого положены десятки тысяч людей и которое французы считали важнейшим пунктом позиции.

Редут этот состоял из кургана, на котором с трех сторон были выкопаны канавы. В окопанном канавами место стояли десять стрелявших пушек, высунутых в отверстие валов.

В линию с курганом стояли с обеих сторон пушки, тоже беспрестанно стрелявшие. Немного позади пушек стояли пехотные войска. Входя на этот курган, Пьер никак не думал, что это окопанное небольшими канавами место, на котором стояло и стреляло несколько пушек, было самое важное место в сражении.

Пьеру, напротив, казалось, что это место (именно потому, что он находился на нем) было одно из самых незначительных мест сражения.

Войдя на курган, Пьер сел в конце канавы, окружающей батарею, и с бессознательно радостной улыбкой смотрел на то, что делалось вокруг него. Изредка Пьер все с той же улыбкой вставал и, стараясь не помешать солдатам, заряжавшим и накатывавшим орудия, беспрестанно пробегавшим мимо него с сумками и зарядами, прохаживался по батарее. Пушки с этой батареи беспрестанно одна за другой стреляли, оглушая своими звуками и застилая всю окрестность пороховым дымом.

В противность той жуткости, которая чувствовалась между пехотными солдатами прикрытия, здесь, на батарее, где небольшое количество людей, занятых делом, бело ограничено, отделено от других канавой, – здесь чувствовалось одинаковое и общее всем, как бы семейное оживление.

Появление невоенной фигуры Пьера в белой шляпе сначала неприятно поразило этих людей. Солдаты, проходя мимо его, удивленно и даже испуганно косились на его фигуру. Старший артиллерийский офицер, высокий, с длинными ногами, рябой человек, как будто для того, чтобы посмотреть на действие крайнего орудия, подошел к Пьеру и любопытно посмотрел на него.

Молоденький круглолицый офицерик, еще совершенный ребенок, очевидно, только что выпущенный из корпуса, распоряжаясь весьма старательно порученными ему двумя пушками, строго обратился к Пьеру.

– Господин, позвольте вас попросить с дороги, – сказал он ему, – здесь нельзя.

Солдаты неодобрительно покачивали головами, глядя на Пьера. Но когда все убедились, что этот человек в белой шляпе не только не делал ничего дурного, но или смирно сидел на откосе вала, или с робкой улыбкой, учтиво сторонясь перед солдатами, прохаживался по батарее под выстрелами так же спокойно, как по бульвару, тогда понемногу чувство недоброжелательного недоуменья к нему стало переходить в ласковое и шутливое участие, подобное тому, которое солдаты имеют к своим животным: собакам, петухам, козлам и вообще животным, живущим при воинских командах. Солдаты эти сейчас же мысленно приняли Пьера в свою семью, присвоили себе и дали ему прозвище. «Наш барин» прозвали его и про него ласково смеялись между собой.

Одно ядро взрыло землю в двух шагах от Пьера. Он, обчищая взбрызнутую ядром землю с платья, с улыбкой оглянулся вокруг себя.

– И как это вы не боитесь, барин, право! – обратился к Пьеру краснорожий широкий солдат, оскаливая крепкие белые зубы.

Основные производители

Доля российского гидросульфита калия на отечественном рынке мала. Основным производителем является группа компаний NORD из Санкт-Петербурга.

Чистый бисульфит калия для винодельческих компаний под собственным названием Кадифит поставляет немецкая фирма ERBSLOEH GEISENHEIM AG.

Традиционно большие объемы у китайских компаний (TianjinZhentaiChemical и другие), но предлагают они твердую добавку (пиросульфит калия).

Экологи центра независимой экспертизы «Кедр» внесли гидросульфит калия в список опасных для здоровья добавок. Минздрав и СанПиН особого вреда в консерванте не находят.

Выбор потребителю придется делать самостоятельно. При определенных сомнениях, лучше приобрести бутылку вина с менее вредными добавками: диоксидом серы (Е 220) или сульфитом натрия (Е 221).

В других продуктах консервант Е 228 встречается редко и в незначительных количествах.