Способ получения пероксида кальция. Способ получения пероксида кальция Предостережения при применении — mashamult.ru

Пероксид кальция
– пищевая добавка, применяющаяся в качестве улучшителя муки и хлеба. Зарегистрирована данная добавка под кодом Е-930
.
В настоящее время пищевой антифламинг Е-930
Пероксид кальция
используют в качестве пищевого улучшителя муки преимущественно в странах постсоветского пространства. Большинство других государств, к примеру входящих в состав Евросоюза, а также США и Канада уже достаточно давно исключили эту добавку из списка допущенных к применению в производственных процессах пищевой промышленности.

Применение

Пероксид кальция
преимущественно применяется в пищевой индустрии в роли улучшителя качества хлеба. Е-930
добавляют в муку, которая в последствии, не требует каких-то особенных условий хранения, до начала процесса замешивания перекись кальция
с мукой практически не взаимодействует. Оптимальная доза добавки не превышает 20 мг на 1 кг муки. Пероксид кальция
позволяет значительно улучшить газоудерживающие свойства теста, повысить его физические показатели, положительно сказывается на качестве, снижает кислотность хлеба.
Дело в том, что пероксид кальция
способен значительно повысить как вкусовые, так и потребительские качества хлеба и других хлебобулочных изделий. Нередко его применяют как агент способствующий отбеливанию муки. Кроме того Е-930
используют в качестве разрыхлителя и пекарского порошка, который способен в разы увеличивать объем теста, а также повышать качество готового хлеба.

Влияние на организм человека

Пищевая добавка Е-930
имеет, помимо взрывоопасности и горючести, целый ряд противопоказаний и побочных эффектов. К негативным качествам перекиси кальция можно отнести его высокую аллергенность. Контакт с Е-930
зачастую приводит к сильному раздражению кожных покровов, слизистых оболочек, покраснению, шелушению, зуду, жжению. При попадании взвеси пероксида кальция в дыхательные пути, развивается раздражение органов дыхания, астматический приступ, одышка, осложнения при вдохе и выдохе. При употреблении продуктов, содержащих эту пищевую добавку, у контрольной группы людей осложнений отмечено не было.

Предостережения при применении

В контакте с горючими веществами способен к взрыву
Раздражает слизистые оболочки
Вызывает раздражение дыхательной системы
Раздражает кожный покров (гипераллерген)

Физико-химические свойства

По своей химической структуре и отличительным параметрам пищевой антифламинг Е-930
пероксид кальция
представляет собой ни что иное, как неорганическое и в тоже время бинарное соединение, которое получают в результате взаимодействия кислорода, а также кальция. По своему внешнему виду пероксид кальция
– это порошкообразное соединение, которое абсолютно нерастворимо в водной среде. В пищевой промышленности перекись кальция
получают при воздействии водородного пероксида на гидроокись кальция, которая, как правило, представляет собой суспензию.
Е-930
органически активное соединение. Пероксид кальция
разлагается при температуре в 250С. Кроме того, при взаимодействии с горячей водой (температура должна быть не ниже 50С) он начинает постепенно медленно разлагаться. Также пищевой антифламинг вступает во взаимодействие с различными кислотами. Главной его особенностью является то, что соединение может самовоспламенится при определенных условиях.
К примеру, если смешать Е-930
пероксид кальция
и вещество органического происхождения взрыв будет неминуем. Однако, несмотря на такие особенности, данную добавку производят тысячами тонн ежегодно. Плюс ко всему, применяют её в пищевой промышленности.

Другие названия:
пероксид кальция, перкис кальция, E930.

Пероксид кальция
— это кристаллическое вещество или порошок, который при контакте с влагой начинает медленно гидролизоваться с выделением молекулярного кислорода. При взаимодействии с кислотами образует перекись водорода. Способен к самовозгоранию при контакте с органическими веществами. В химической промышленности зарегистрирован как пищевая добавка Е930 и используется как улучшитель муки и хлеба .

Получение

Пероксид кальция получают из гидроксида кальция и пероксида водорода:

Ca(OH) 2 + H 2 O 2 = CaO 2 + 2H 2 O

По окончании реакции, образовавшийся осадок, состоящий из пероксида кальция (60-75%) и остатков оксида кальция и гидроксида кальция (25-40%), отфильтровывают и высушивают до постоянной массы.

Использование

Е930 используется как хлебопекарный улучшитель окислительного действия. В связи с тем, что перекись кальция нерастворима в воде, его обычно добавляют к муке. Обработанное мука может храниться в тех же условиях, что и обычная, поскольку улучшитель не взаимодействует с мукой до начала замешивания. Оптимальная дозировка препарата зависит от сорта муки и ее силы, но не превышает 20 мг/кг муки. Пероксид кальция улучшает физические свойства теста, увеличивает газоудерживающую способность, увеличивает качество хлеба, а также, в отличие от других улучшителей окислительной действия (бромата и йодида калия), уменьшает калорийность хлеба. Наибольшего эффекта можно достичь при безопарном способе приготовления теста. При опарном способе и использовании жидких полуфабрикатов препарат уместно добавлять не в муку, а в тесто.

Список литературы

Ластухін Ю.А.
Пищевые добавки. Е-коды. Строение. Получения. Свойства. Учеб. пособие.- Львов: Центр Европы, 2009. — 836 с. ISBN 978-966-7022-83-9 (с. 767 — 768)

Матвеева Ы.В., Белявская Ы.Г.
Пищевые добавки и хлебопекарные улучшители в производстве мучных изделий. Издание второе, переработанное и дополненное. — М.: 2001. — 116 с. (с. 19)

Постановление от 4 января 1999 г. N 12 Киев
Об утверждении перечня пищевых добавок, разрешенных для использования в пищевых продуктах
Санитарные нормы и правила «Требования к пищевым добавкам, отдушкам и технологическим вспомогательным средствам»
УТВЕРЖДЕНО. Постановление Министерства здравоохранения Республики Беларусь 12 декабря 2012 № 195
Health Canada.
List of Permitted Bleaching, Maturing or Dough Conditioning Agents (Lists of Permitted Food Additives)
Приложение 1 к СанПиН 2.3.2.1293-03
ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Изобретение относится к технологии пероксида кальция. В способ получения пероксида кальция осуществляют взаимодействие гидроксида кальция с водным раствором пероксида водорода при молярном отношении Н 2 O 2:Са(ОН) 2 , равном 1,2-7,0, с образованием гидрата пероксида кальция. Гидроксид кальция вводят в реакцию в виде водной суспензии оксида кальция, раствор пероксида водорода вводят путем регулируемой подачи со скоростью 0,006-0,060 моль Н 2 О 2 на моль Са(ОН) 2 в минуту. Перед стадией термической дегидратации осадок гидрата пероксида кальция отделяют от раствора декантацией. Термическую дегидратацию проводят в токе нагретого воздуха. Взаимодействие гидроксида кальция с водным раствором пероксида водорода осуществляют в присутствии пероксидного стабилизатора с концентрацией 10 -3 -10 -5 моль/л, который выбирают из ряда: фосфат щелочного металла, этилендиаминтетрауксусная кислота, комплекс полиэтиленгликоля с оксидом фосфора (V). Предлагаемый способ позволяет расширить сырьевую базу технологии пероксида кальция, исключить энергоемкие стадии охлаждения реакционной смеси и фильтрования мелкодисперсного гидрата пероксида кальция, упростить технологическую цепочку. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения пероксида кальция, практическое применение которого связано с генерацией кислорода для процессов окисления, что определяет возможность его использования в качестве источника кислорода в пищевой, парфюмерной промышленности, сельском хозяйстве, медицине, бытовой химии и т.д.

Преимуществами CaO 2 по сравнению с другими твердыми носителями активного кислорода является экологическая чистота конечных продуктов его превращения или разложения — Са(ОН) 2 , СаСО 2 , O 2 , Н 2 O, а также его повышенная устойчивость в условиях хранения.

Известен способ получения пероксида кальция путем взаимодействия водного раствора хлористого кальция с аммиачным 3,8-20% раствором пероксида водорода при 20-60°С с последующей дегидратацией гидрата пероксида кальция при атмосферном давлении [а.с. СССР №1281507, 1987]. Недостатком данного способа является сложность технологии, связанная с использованием раствора аммиака, что накладывает жесткие ограничения на безопасность зоны производства.

Известен способ получения пероксида кальция путем взаимодействия водного раствора хлористого кальция, 10% раствора NaOH и 30% раствора Н 2 O 2 . Раствор NaOH дополнительно содержит 6,02-10 мас.% NaCl. Реакционная смесь имеет рН 10-12. Полученный осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат при 125°С . Недостатком данного способа является сложность технологии, связанная с необходимостью контроля за содержанием в растворе NaCl, и повышенные энергозатраты на его осуществление.

Известен способ получения пероксида кальция путем дегидратации дипероксосольвата пероксида кальция . По одному варианту этого способа дегидратацию осуществляют при остаточном давлении Р=10-10 -2 мм рт.ст. и начальной температуре 0-10°С с повышением температуры в процессе дегидратации до 140-160°С. По другому варианту дегидратацию проводят при атмосферном давлении и при температуре 0-250°С в потоке осушенного, свободного от диоксида углерода воздуха. Дипероксосольват пероксида кальция перед дегидратацией обрабатывают охлажденной безводной инертной жидкостью. Дегидратацию осуществляют в присутствии поглотителя паров воды. Недостатком способа является сложность технологии и повышенные энергозатраты.

Известен способ получения пероксида кальция путем взаимодействия сухого гидроксида кальция или его 50% водной суспензии с 16-35% водным раствором пероксида водорода при отношении пероксида водорода к гидроксиду кальция, равном 1,2-2,0. Продукт взаимодействия подвергают дегидратации при 40-170°С с предварительной фильтрацией при остаточном давлении 0,1-10,0 мм рт.ст. или путем сублимации при остаточном давлении 10 -2 -10 -3 мм рт.ст. . Недостатком данного способа является сложность технологии на стадии выделения продукта, что приводит к повышенным энергозатратам.

Известен способ получения пероксида кальция путем дегидратации дипероксогидрата пероксида кальция при атмосферном давлении в присутствии поглотителя паров воды. Дегидратацию проводят при отрицательных температурах до -15°С . Недостатком способа является сложность технологии, связанная с наличием дополнительной стадии получения дипероксогидрата, а также с необходимостью его разложения при пониженных температурах.

Известен способ получения пероксида кальция путем взаимодействия гидроксида или солей кальция в щелочной среде с пероксидом водорода. В пероксид водорода вводят кислородсодержащие органические вещества с температурой кипения не более 300°С, например этиловый спирт, ацетон, диоксан [а.с. СССР №421621, 1974]. Недостатком способа является использование органических веществ, которые загрязняют целевой продукт и тем самым ограничивают его применение либо требуется дополнительная очистка продукта.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения пероксида кальция, включающий взаимодействие сухого гидроксида кальция с водным раствором пероксида водорода с образованием гидрата пероксида кальция и его последующей термической дегидратацией [а.с. СССР №1532547, С01В 15/043, 1982] (прототип). Используют 3-35% водный раствор пероксида водорода при молярном отношении H 2 O 2:Са(ОН) 2 , равном 1,2-7,0. Как следует из примеров, раствор охлаждают, фильтруют и проводят дегидратацию под вакуумом. Температура дегидратации составляет 20-140°С.

Основным недостатком данного способа является использование в качестве сырья сухого гидроксида кальция, дорогостоящего продукта, к которому предъявляются жесткие требования технологической безопасности, например защита от влаги и от диоксида углерода. Использование на стадии термической дегидратации вакуума также усложняет и удорожает технологию. К недостаткам способа можно отнести наличие стадии принудительного охлаждения реакционной смеси и трудоемкой стадии фильтрования мелкодисперсного осадка гидрата пероксида кальция.

Технической задачей является расширение сырьевой базы в технологии пероксида кальция.

Изобретение направлено на изыскание способа получения пероксида кальция из негашеной извести, исключающего энергоемкую стадию охлаждения промежуточного продукта при одновременном упрощении всей технологической цепочки.

Технический результат достигается тем, что предложен способ получения пероксида кальция, включающий взаимодействие гидроксида кальция с водным раствором пероксида водорода при молярном отношении Н 2 О 2:Са(ОН) 2 , равном 1,2-7,0, с образованием гидрата пероксида кальция, его термическую дегидратацию, при этом согласно изобретению гидроксид кальция вводят в реакцию в виде водной суспензии оксида кальция, раствор пероксида водорода вводят путем регулируемой подачи со скоростью 0,006-0,060 моль Н 2 О 2 на моль Са(ОН) 2 в минуту, перед стадией термической дегидратации осадок гидрата пероксида кальция отделяют от раствора декантацией, а термическую дегидратацию проводят в токе нагретого воздуха.

Предпочтительно, что взаимодействие гидроксида кальция с водным раствором пероксида водорода осуществляют в присутствии пероксидного стабилизатора с концентрацией 10 -3 -10 -5 моль/л, который выбирают из ряда: фосфат щелочного металла; этилендиаминтетрауксусная кислота; комплекс полиэтиленгликоля с оксидом фосфора (V).

Снижение энергозатрат в заявленном способе достигается регулируемой подачей водного раствора пероксида водорода к водной суспензии оксида кальция. Скорость подачи 0,006-0,060 моль H 2 O 2 на моль Са(ОН) 2 в минуту выбирают из условия, что при всех заявленных молярных отношениях Н 2 О 2 к Са(ОН) 2 , температура в зоне экзотермической реакции образования гидрата пероксида кальция не будет превышать 40°С. Регулируемая подача раствора Н 2 О 2 исключает стадию принудительного охлаждения реакционной смеси.

Использование в качестве исходного реагента доступной и дешевой негашеной извести — оксида кальция — существенно расширяет сырьевую базу технологии пероксида кальция.

Упрощение технологии достигается исключением принудительного охлаждения реакционной смеси за счет регулируемой подачи раствора пероксида водорода, а также заменой процесса фильтрации на декантацию на стадии отделения мелкодисперсного осадка гидрата пероксида кальция от маточного раствора.

Наличие стабилизатора пероксида водорода обеспечивает более полный выход по промежуточному продукту, а следовательно, и по пероксиду кальция.

Пероксид кальция получают следующим образом.

К 20-30% водной суспензии оксида кальция приливают 3,0-37% водный раствор пероксида водорода в количестве, обеспечивающем молярное отношении Н 2 О 2:Са(ОН) 2 , равное 1,2-7,0, со скоростью 0,006-0,060 моля H 2 O 2 на моль Са(ОН) 2 в минуту. Осаждение мелкодисперсного гидрата пероксида кальция проводят в течение 2-х часов, после чего осадок отделяют от маточного раствора декантацией. Осадок сушат в токе подогретого воздуха в течение 2-х часов. Полученный продукт анализируется на содержание активного кислорода, после чего определяется его выход.

Ниже приведены примеры реализации заявленного способа.

100 мл Н 2 О в течение 30 мин приливают к 30 г СаО. В полученную суспензию приливают 42 мл 35%-ной Н 2 О 2 со скоростью подачи 0,006 моль Н 2 О 2 на моль Са(ОН) 2 в минуту. В течение ˜30 минут достигается мольное отношение H 2 O 2:Са(ОН) 2 , равное 1,2. Температура в зоне реакции поддерживается в пределах 30-40°С. Выпавший осадок Ca(OH) 2 с маточным раствором оставляют отстаиваться в реакционном сосуде в течение 2-х часов. Уплотненный осадок отделяют от маточного раствора декантацией и проводят его дегидратацию в токе подогретого воздуха в течение 2-х часов. Получают 26,4 г СаО 2 с выходом 49,8 мас.%. Анализ: найдено О акт. — 11,1 мас.%

Примеры 2-12 реализуются аналогично Примеру 1 и сведены в Таблицу.

Таблица

Примеры реализации способа получения пероксида кальция

N
мольное отношение Н 2 O 2:Са(ОН) 2
Скорость подачи моль Н 2 О 2 на моль Са(ОН) 2 в минуту
O акт. , мас %
Выход CaO 2 , мас.%
Стабилизатор, моль/л

1
1,2
0,006
11,1
49,8

2
4,0
0,006
12,1
54,6

3
7,0
0,006
13,5
60,9

4
1,2
0,010
10,5
47,2

5
4,0
0,010
11,4
51,3

6
7,0
0,010
13,1
59,0

7
1,2
0,060
10,8
48,6

8
4,0
0,060
11,9
53,6

9
7,0
0,060
13,0
58,7

10
4,0
0,020
14,8
66,6
1·10 -3

11
4,0
0,020
14,6
65,8
1·10 -4

12
4,0
0,020
14,7
66,3
1·10 -5

Как следует из полученных данных, пероксид кальция с чистотой до 50 мас.% можно получить при использовании раствора пероксида водорода 3-35%-ной концентрации и молярном отношении Н 2 O 2:Са(ОН) 2 =1,2. Увеличение молярного отношения до 4-7 позволяет получать высокопроцентный пероксид кальция (60 мас.% СаО 2) даже при использовании разбавленных растворов Н 2 O 2 ( Ca(OH) 2 + H 2 O 2 2H 2 O 2 > 2H 2 O + O 2

Наличие этих продуктов распада (Н 2 О 2 и О 2) способствует развитию целого ряда окислительных процессов, на чем и основано широкое применение СаО 2 на практике (отбеливание, обесцвечивание, устранение дурных запахов, локальное дезинфицирующее действие и др.). Кроме того, образование гидроксида кальция способствует нейтрализации нежелательных кислот.

Повышенный интерес к пероксиду кальция объясняется не столько спецификой его действия, сколько экологической безопасностью конечных продуктов его превращения (СаСО 3 , О 2 , Н 2 О), а именно этому аспекту использования химических препаратов уделяется в последнее время пристальное внимание.

Препаративный метод получения пероксида кальция известен с начала XIX века. Обычно СаО 2 выделяют из октагидрата СаО 2 ?8Н 2 О при осторожном нагревании при температуре?130 °С. Сам октагидрат пероксида кальция синтезируют следующим образом: СаСl 2 ?6Н 2 О растворяют в небольшом количестве воды и обрабатывают 3%-ным раствором Н 2 О 2 , к полученному раствору добавляют 25%-ный водный аммиак.

Октагидрат СаО 2 ?8Н 2 О представляет собой белые блестящие кристаллы, которые на воздухе становятся непрозрачными под действием углекислого газа с образованием соответствующих карбонатов. Гидрат СаО2?8Н2О в воде гидролизуется, не растворяется в абсолютном спирте и эфире.

В безводном состоянии СаО 2 можно получить путем непосредственного осаждения из раствора CaCl 2 ?6Н 2 О в 3%-ном пероксиде водорода при обработке 25%-ным водным аммиаком.

Пероксид кальция СаО 2 — тетрагональные белые кристаллы, без запаха, имеет следующие основные физико-химические характеристики: разлагается при температуре 275 °С; насыпная плотность?600 кг/м3; растворимость в воде при 20 °С?1, 65 г/л; рН насыщенного раствора при 20 °С 12, 3; при концентрации 75%(масс.) содержание активного кислорода составляет около 17%.

Современные производства пероксида кальция базируются в основном на методах, заявленных в патентах. В предлагается метод, основанный на взаимодействии раствора СаCl 2 с 10%-ным раствором NaOH и 30%-ным раствором Н 2 О 2 ; раствор NaOH может дополнительно содержать 6—10%(масс.) NaCl. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат при температуре 125 °С. Содержание CaO 2 в получаемом продукте 81—88%(масс.), выход по пероксиду водорода 76—90%(масс.).

Пероксид кальция может быть получен и другим способом — непосредственным взаимодействием гидроксида кальция и 50%-ного раствора пероксида водорода:

Са(ОН) 2 + Н 2 О 2 > СаО 2 + 2Н 2 О

Использование строительной извести в качестве исходного сырья существенно снижает себестоимость конечного продукта. Выделение и очистку целевого продукта проводят при температуре 50—60 °С. Продукт получается в виде порошка (размер частиц не более 0, 5 мкм), который затем может быть сформован в таблетки или гранулы любой требуемой формы. Содержание целевого продукта достигает 60% (обычно 40— 50%). Продукт не содержит примеси тяжелых металлов в экологически неприемлемых количествах. Основными примесями, которые включаются в СаО2 при получении его этим новым способом, являются экологически безвредные вещества — карбонат и алюмосиликат кальция Эти примеси присутствуют либо в исходном продукте, либо являются следствием протекания побочных процессов.

Выпускаемый и достаточно широко применяемый в европейских странах пероксид кальция имеет следующие классификационные и сертификационные индексы:

CAS — 1305-79-9; EINECS — 215-139-4; TSCA — R117-7967.

К сожалению, в России пероксид кальция не находит столь широкого применения, как в странах Западной Европы. Поэтому основной целью этой работы является обзор наиболее интересных направлений применения СаО 2 .

Как было отмечено выше, применение пероксида кальция, как и пероксида водорода, связано в основном с экологическим аспектом его действия (генерация кислорода, окислительная и нейтрализующая способности). Соответственно применение СаО 2 имеет экологическую и санитарно-гигиеническую направленность (отбеливание, дезодорация, дезинфекция, аэрация и др.). Несомненным преимуществом СаО 2 является его повышенная устойчивость и больший срок хранения по сравнению с другими пероксидными соединениями. Основные области применения пероксида кальция представлены на рис. 1.

Пероксид кальция вводят в фармацевтические препараты и косметические средства. Он входит в состав зубных паст — способствует удалению остаточных частиц пищи из полости рта, препятствует образованию зубного камня, а в композиции с Са(ОН)2 обеспечивает более эффективную нейтрализацию пищевых кислот. В частности, пероксид кальция входит в состав зубной пасты «Tooth white», обладающей интенсивным отбеливающим эффектом. Помимо СаО2 в состав этой пасты входят глицерин, карбонат кальция, диоксид кремния, диоксид титана, лаурилсульфат натрия и вкусовые добавки. Клинические исследования подтвердили высокую отбеливающую способность продуктов этой линии — зубы осветляются на 2—3 тона. Активный кислород, содержащийся в пероксиде кальция, устраняет бактерии, способствующие возникновению неприятного запаха изо рта.

В состав препарата «Сансмайл» (жевательные таблетки) входит пероксид кальция (совместно с ксилитом, сорбитом, гидрокарбонатом калия, лимонной кислотой, диоксидом кремния, гидроксипропилцеллюлозой и др.). Этот препарат обладает общеукрепляющим действием и освежает дыхание.

Еще одна область применения препарата СаО 2 связана с сельскохозяйственными работами на дачных и садовых участках и с выращиванием растений в домашних условиях. Основное действие СаО 2 в этом случае сводится к аэрации (оксидации) почвы, что улучшает прорастание корней и ускоряет адаптацию пересаженных растений. Частый и обильный полив растений не особенно сказывается на «работоспособности» СаО 2 в силу его малой растворимости в воде.

Пероксид СаО 2 ускоряет биологическое разложение отходов жизнедеятельности растительного и животного происхождения и существенно снижает неприятный запах при гниении отходов. Поэтому эффективно добавление СаО 2 в так называемые компостные ямы — в присутствии СаО 2 перегнивание травы и листьев ускоряется. При этом СаО 2 используется в виде таблеток (для того чтобы пролонгировать действие СаО 2 в течение всего периода перегнивания) в количестве, обычно не превышающем 1—2% от массы первичного компостного материала. Ускорение перегнивания достигается за счет практически полного исключения образования анаэробных зон, в которых процесс перегнивания существенно замедляется. Внесенный в почву СаО2 одновременно оказывает дезинфицирующее и фунгицидное действие (за счет пероксида водорода, выделяющегося в ходе превращений СаО2) на токсины, образующиеся при гниении растений. Введение СаО2 позволяет также регулировать рН посредством поступления в почву другого продукта — Са(ОН)2.

В некоторых странах, в частности, в США, пероксид кальция добавляют в тесто при выпечке хлебных изделий.

Количество этой добавки обычно составляет 0, 001—0, 004%(масс.), ее введение улучшает текстуру хлеба, увеличивает срок годности хлеба, сохраняется его мягкость в течение длительного времени.

Введение добавок пероксида кальция в хлебобулочные изделия рекомендовано в России Государственным научно-исследовательским институтом хлебопекарной промышленности.

Этот препарат относится (наряду с бензоилпероксидом, перборатами, персульфатами, аскорбиновой кислотой и др.) к улучшителям окислительного действия. Особенностью улучшителей окислительного действия является их способность регулировать реологические свойства теста путем упрочнения структуры теста, инактивации протеиназы и активирования протеолиза. В результате этих процессов повышается газо- и формоудерживающая способность теста, увеличивается объем выпекаемого хлеба, уменьшается расплываемость подовых изделий, мякиш хлеба становится белее. Дозы внесения улучшителей окислительного типа в зависимости от конкретного вида этих веществ изменяются в широких пределах: от 0, 0004 до 0, 02%(масс.) по отношению к массе муки. По данным, пероксид кальция, обогащенный пищевыми ферментами и витаминами, может служить натуральной добавкой к ежедневному рациону питания. Пероксид кальция используется как добавка не только при выпечке хлебобулочных изделий, но также и при изготовлении печенья. Аспекты промышленного производства и использования комплексных хлебопекарных улучшителей, в том числе и СаО2, рассмотрены в работе.

Оценку синтезированного СаО2 на соответствие экологическим нормам по содержанию тяжелых металлов и других элементов проводили методом элементного и изотопного анализа с ионизацией в индуктивно связанной плазме с использованием прибора VG PLASMA QUAD PQ 2-TURBO (производство США).

Этот метод позволяет определять концентрации элементов и изотопов на уровне 10-9 г/мл. Результаты определения содержания примесей элементов в синтезированном СаО2 приведены на рис. 2.

Анализ показал, что содержание элементов не превосходит уровень ПДК. Исключение составляет лишь алюминий (отмечен звездочкой на рис. 2), количество которого незначительно превышает требуемый уровень. Такие элементы, как P, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, As, Te в образце обнаружены не были.

Во многих европейских странах нет каких-либо принципиальных количественных ограничений на добавки СаО2 в пищевые продукты. Например, СаО2 добавляют в корм для кур-несушек, что приводит к суммарному эффекту: в организм кур поступает кислород и кальций — компоненты, необходимые для производства яиц и для обеззараживания кормов.

Еще одно промышленное применение пероксида кальция — введение его в состав герметиков (например, полисульфидных) в качестве активатора вулканизации. Действие пероксида, введенного в безводную смесь герметика, в данном случае основано на том, что он адсорбирует атмосферную влагу, которая инициирует процесс вулканизации. Обычно такие герметики включают 5—15 масс. ч. СаО2 (с содержанием основного компонента около 75%) на 100 масс. ч. полисульфидного полимера (включающего добавки пластификаторов и др.). Герметики, содержащие СаО2, могут быть компаундированы и окрашены другими компонентами. При обычной температуре и влажности воздуха герметик с поверхности вулканизируется в течение 24 ч после применения, полная вулканизация достигается через 2—4 недели.

Пероксид кальция используется как источник кислорода в алюмотермических и других металлургических процессах. Добавки СаО2 позволяют регулировать температурный режим процесса, делают более легкой операцию отделения шлака от металла, способствуют снижению дефектов в изделии.

Пероксид кальция имеет широкий спектр применения в области защиты окружающей среды от загрязнений для решения конкретных инженерных задач. Так, например, пероксид кальция может быть успешно использован для насыщения кислородом питьевой воды и для удаления слизи на фильтрах, предназначенных для очистки воды. Одновременно удаляются дурно пахнущие вещества. Использование СаО2 в системах очистки воды приводит к эффективному удалению из воды катионов железа, марганца и некоторых других металлов. Поэтому весьма перспективно применение СаО2 в составе адсорбента (активный уголь с другими добавками) для непосредственной очистки питьевой воды.

Не менее перспективным является использование таблеток (или других твердых форм) СаО2 для насыщения кислородом нижних (профундальных) слоев искусственных или естественных водоемов. Обычно с этой целью осуществляется аэрация, однако она часто приводит к неудовлетворительному результату из-за чрезмерного перемешивания, перемещения питательных веществ на поверхность, что инициирует рост водорослей. В отличие от этого метода, таблетки СаО2, опускаясь на дно водоема и постепенно генерируя кислород, обеспечивают более удовлетворительный режим насыщения кислородом низких слоев. Именно этот принцип действия СаО2 был использован в свое время для очистки Женевского озера от красных водорослей, которые наиболее интенсивно размножаются в анаэробных условиях.

Использование СаО2 для аэрации воды позволяет дополнительно очищать воду от нежелательных ионов, например фторид-ионов, путем образования мало растворимых в воде соединений.

Известно применение пероксида кальция при биологическом очищении почвы, загрязненной нефтью. Степень очистки почвы от нефтезагрязнений при совместном действии биосорбента «С-Верад» и СаО2 составляет через три месяца 70—72%, что в природных условиях достигается лишь через 1, 5 года.

Перспективным является применение СаО2 одновременно в качестве щелочного и пероксидного агента для бесхлорной отбелки макулатурной массы. Технология отбелки позволяет достичь белизны целлюлозы 88— 90% и существенно сократить водопотребление (с 100— 150 м3 до 10—20 м3 на 1 т целлюлозы). Использование СаО2 позволяет по крайней мере частично заменить дорогостоящий NaOH, применяемый в качестве щелочной добавки в этом процессе.

При работе с СаО2 необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Препарат должен храниться в холодном сухом помещении, преимущественно в герметичных контейнерах. Согласно списку ООН (список потенциально опасных веществ), пероксид кальция относится к классу опасности 5.1 и может быть допущен к перевозке автомобильным транспортом.

Если применять достаточно простые методы предосторожности — хранение в специальных контейнерах при температуре, не превышающей комнатную, и защиту от влажности и загрязнений, то СаО2 может храниться в течение двух лет без заметной потери активности. Допускается хранение пероксида кальция в количестве 25 кг в бумажных или полипропиленовых мешках с полиэтиленовым вкладышем или в двойных полиэтиленовых мешках. В этом случае продукт хранят в упаковке изготовителя в крытых складских помещениях при температуре не выше 40 °С в условиях, исключающих действие прямого солнечного света. Гарантийный срок хранения 6 месяцев. Под действием водяных паров происходит потеря кислорода и образование Са(ОН)2. При смешивании СаО2 с другими веществами необходимо убедиться, что эти вещества не обладают каталитической активностью по отношению к СаО2 или восстановительной активностью в условиях применения. В противном случае эти операции могут привести к быстрому распаду СаО2, увеличению давления и возможному взрыву, а при образовании большого количества кислорода — и к воспламенению. Смешивание СаО2 с органическими продуктами может увеличить потенциальный риск при работе с пероксидом кальция.

Большой спектр возможного применения СаО2 и экологическая безопасность продуктов его распада создают безусловные предпосылки для более широкого производства и использования этого препарата. В заключение отметим, что пероксид кальция производится на Чебоксарском химкомбинате (по заказу).

Список литературы

1. Руководство по препаративной неорганической химии. Под ред. Г. Бауера. М.: Издатинлит, 1956, с. 440.

2. Авт. свид. СССР № 153254 МПК С01В 15/043, 1989.

3. Авт. свид. СССР № 421621 МПК С01В 15/04, 1971.

4. Авт. свид. СССР № 1281507 МПК С01В 15/043, 1986.

5. Патент России № 2069171 м.кл. С01В 15/04, 1994.

6. Патент России № 2006115939, МПК С01В 15/043, 2007.

7. http://www.ark-inform.com

8. http://www.kolobok.biz

9. http://rusbiz.net

10. http://www.babyton.ru

11. Поландова Р.Д., Уайтхест Б. Проблемы промышленного производства комплексных хлебопекарных улуч…

Подобные документы

Изучение показателей технико-экономического уровня производства. Характеристика производимой продукции, исходного сырья, материалов и полупродуктов. Описание технологического процесса и материального баланса. Обеспечение безопасности и жизнедеятельности.

курсовая работа , добавлен 09.03.2010

Характеристика производства лидокаина гидрохлорида, его технико-экономический уровень и обоснование основных технических решений. Исходное сырье, материалы и полупродукты. Физико-химические основы технологического процесса. Нормы технологического режима.

дипломная работа , добавлен 15.05.2014

Сырье и материалы для производства консервной продукции, консервная тара. Нормы потерь и отходов сырья и материалов. Рецептура консервов, нормы расхода сырья и материалов. Выбор и расчет технологического оборудования. Безопасность пищевого сырья.

курсовая работа , добавлен 09.05.2018

Общая характеристика производства. Описание технологического процесса. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов. Образование отходов производства. Процесс образования биурета. Карбамид в сельском хозяйстве и промышленности.

отчет по практике , добавлен 09.09.2014

Месторождения цементного сырья. Характеристика предприятия ЗАО «Невьянский цементник». Контроль технологического процесса, сырья, полуфабриката и цемента. Технология и оборудование цементного производства, особенности конструкции основного оборудования.

отчет по практике , добавлен 23.10.2014

Технико-экономическое обоснование производства. Характеристика готовой продукции, исходного сырья и материалов. Технологический процесс производства, материальный расчет. Переработка отходов производства и экологическая оценка технологических решений.

методичка , добавлен 03.05.2009

Общие понятия о мясных консервах и паштетах. Ассортимент выпускаемой продукции. Описание технологического процесса. Подготовка сырья и вспомогательных материалов. Приготовление паштетной массы. Рецептура и нормы расхода. Требования к качеству продукции.

курсовая работа , добавлен 04.12.2009

Характеристика сортов винограда Каберне-Совиньон и Саперави для производства вин типа Портвейн розовый. Выбор и обоснование технологического оборудования. Материальный расчет основного сырья. Технохимический и микробиологический контроль производства.

курсовая работа , добавлен 14.01.2015

Разработка конструкции и технологического процесса производства кровати в условиях ОАО «Ирбитская мебельная фабрика»

Пищевая добавка E 930 — представитель группы пероксидов. Основное использование вещества связано с его способностью выделять активный кислород, оказывать дезинфицирующее и иммуностимулирующее действие.

Высокий окислительный потенциал пероксида кальция позволяет применять его для очистки и обеззараживания воды. Экологически безопасная добавка исключена из производства продуктов питания, но широко используются в птицеводстве, фармацевтике, сельском хозяйстве.

Пероксид кальция — официально принятое наименование продукта.

Синонимы:

Calcium Peroxide, международный; Е 930 (Е–930), европейский код; перекись кальция, обозначение вещества в СанПиН 2.3.2.2795-10;

Тип вещества

Е 930 до 2010 года входила в группу веществ, улучшающих качество муки и хлеба.

Пероксид кальция — неорганический продукт, активное соединение кислорода и кальция. Существует несколько способов получения добавки. В промышленности наиболее распространена методика взаимодействия 50% раствора пероксида водорода с суспензией (гашеной известью).

Реакция протекает при температуре 25–30ºC, на заключительном этапе полученную массу сушат распылительным способом.

Свойства

Упаковка

Добавку E 930 расфасовывают в многослойные бумажные или полипропиленовые мешки с внутренним вкладышем из нестабилизированного полиэтилена. Допускается упаковка продукта в плотные двойные полиэтиленовые пакеты.

Для предотвращения потери активности продукт хранят герметично упакованным, при температуре ниже 40ºC.

Применение

Пероксид кальция в пищевом производстве выполнял технологическую функцию улучшителя муки и хлеба. Введение не более 50 мг/кг добавки окислительного действия позволяет:

повысить реологические свойства теста (упругость, вязкость и другие показатели); получить более светлый и пористый мякиш; снизить кислотность хлеба; увеличить объем готового изделия; продлить срок хранения.

Дополнениями к СанПиН 2.3.2.1293-03 от 2010 года продукт был исключен из списка разрешенных для пищевого производства. Вещество разрушает витамины, фолиевую кислоту и другие питательные компоненты.

Способность пероксида кальция медленно распадаться с выделением активного кислорода, перекиси водорода и гидроксида кальция формирует ряд полезных качеств добавки E 930:

дезинфицирующее действие; высокие отбеливающие свойства; устранение неприятных запахов; обеспечение естественной аэрации; нейтрализация ряда кислот.

Все это нашло применение в различных сферах деятельности человека.

Косметическая и фармацевтическая отрасли

Добавка Е 930 в качестве активного компонента входит в состав зубных с интенсивным отбеливающим эффектом (например, Plus White, США).

Пероксид кальция:

нейтрализует разрушающее действие пищевых кислот; снижает вероятность образования зубного камня; останавливает размножение болезнетворных бактерий; освежает дыхание.

Дезинфицирующие свойства добавки используют производители гелей для бритья.

Пероксид кальция можно встретить в антибактериальных кремах и мазях медицинского назначения.

Птицеводство, животноводство

Пищевую добавку E 930 начали активно использовать в промышленном птицеводстве с середины прошлого века.

Добавка защищает комбикорм от заражения гнилостными бактериями, продлевает срок хранения.

Многочисленные исследования доказали пользу добавки в выращивании цыплят-бройлеров. Введение в рацион перекиси кальция:

благоприятно влияет на развитие молодняка, ускоряет рост; повышает процент сохранности птицы при клеточном и напольном содержании; способствует увеличению живой массы.

Добавка Е 930 помогает бороться с массовым расклевом птицы — поведенческим расстройством, наносящим серьезный экономический ущерб.

Перекись кальция пользуется спросом на этапе выращивания молодняка коров и свиней как минеральный и антибактерицидный препарат с высоким противодиарейным действием. Применение вещества позволяет сохранить поголовье, увеличить привес.

Аграрный сектор

Добавка E 930 — экологически безопасный аэратор почвы. Вещество насыщает землю кислородом, предупреждает ее закисление.

Внесение пероксида кальция:

повышает плодородие почвы;

укрепляет корневую систему растений; повышает адаптацию культур к новому месту при пересадке; ускоряет рост;

Продукт обладает фунгицидным действием. Проявляет активность в отношении золотистой картофельной нематоды — основной причины снижения урожайности картофеля.

Пероксид кальция добавляют в компостные ямы для ускорения процесса биоразложения. Важным фактором при этом считается способность вещества осуществлять распад токсичных продуктов гниения, предотвращать возникновение неприятного запаха.

Польза и вред

Употребление внутрь добавки Е 930 в целом для здоровья безопасно. Исключение из списка разрешенных обусловлено свойством вещества разрушать витамины, фолиевую кислоту и другие полезные ингредиенты, входящие в состав пищевых продуктов.

Вред причиняет непосредственный контакт с пероксидом кальция (например, в домашнем птицеводстве или при сельскохозяйственных работах). Продукт — сильный аллерген.
При попадании на кожу вызывает раздражение, жжение, зуд.

Вдыхание перекиси кальция опасно развитием следующих осложнений:

одышка; отек слизистых; спазм бронхов.

При работе с продуктом необходимы индивидуальные средства защиты: перчатки, респиратор.

Основные производители

Крупнейший российский производитель добавки E 930 — научно-производственное объединение «УниПеК» (Нижегородская область). Предприятие выпускает перекись кальция под торговым наименованием Косокс.

Ведущие мировые производители:

SOLVAY Chemicals (Бельгия); Shangyu Jiehua Chemical Co., Ltd (Китай).

Интересный факт!
Перекись кальция увеличивает сохранность срезанных цветов. Добавленное в воду вещество в течение 20 суток выделяет активный кислород, препятствуя размножению бактерий и гнилостной микрофлоры.

Источник: knia.ru