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.
Общая характеристика и получение
Вещество Е551 известно под многими названиями. Это кремнезем, белая сажа и аэросил. В природе мы знаем его как кварцевые частички песка, кристаллы опала и горного хрусталя. Если не требуется особая чистота сырья, то кремниевый диоксид получают из природного кварца путем сплавления со щелочами. Для применения в лекарствах и продуктах получают синтетическую форму Е551, разлагая кремниевый пар в присутствии кислорода при высоких температурах.
Природный кремниевый диоксид выглядит как твердые бесцветные кристаллы. Вещество, полученное синтетическим путем – это голубоватый порошок из мелких рыхлых гранул. Он не растворяется ни в воде, ни в спиртах, ни в кислотах. Чтобы его расплавить, требуются очень высокие температуры. Молекула Е551 обладает большой поверхностью с рыхлой структурой, без жесткой кристаллической решетки. Это обусловливает аморфность вещества. При попадании в организм оно не всасывается и быстро выводится естественным путем, не изменяясь.
Назначение
Аморфность Е551, то есть специфичное состояние его молекулярной кристаллической решетки, обусловило способность вещества прочно присоединять к себе молекулы других веществ. Ему нашли применение как разделителю жидких сред, разрыхлителю, осветлителю, антивспенивающему агенту.
Прекрасные адсорбирующие свойства Е551 делают его отличным осветлителем пива. Вещество способно втягивать молекулы, которые способствуют помутнению напитка. При этом молекулы, стабилизирующие пену, остаются в пиве.
Способность втягивать влагу обусловила предназначение Е551 препятствовать созданию комков и слеживанию разных сыпучих продуктов – от сахара и соли до пивных закусок и мелких глазированных сладостей. Благодаря этому же свойству добавки удается сохранить текстуру тертого или нарезанного ломтиками сыра.
Отсутствие жесткой кристаллической структуры делает вещество удобной матрицей для создания лекарств с определенными свойствами. Как вспомогательный компонент его включают в состав таблеток и суппозиториев, стоматологических материалов для пломб.
Влияние на организм человека: польза и вред
Преимущества и недостатки Е551 связаны с особенностью строения молекулы этого вещества. С одной стороны – это прекрасный абсорбент, если попадает внутрь организма. С другой – при оседании на слизистых оболочках дыхательных путей он тоже оказывает абсорбирующее действие, чем сильно раздражает ткани и вызывает воспаление.
Особенно полезен диоксид кремния в фармацевтике. Во многих странах он внесен в нормативные документы (фармакопеи), где регламентируются требования к качеству лекарств. Вещество способно замедлять выход биоактивных веществ из проглоченной таблетки или капсулы. Оно помогает сделать мазь гуще, а суспензию или линимент – стабильнее, предотвращает порчу сухих экстрактов. Известен в качестве основного компонента препарата Полисорб.
Проведенные французскими исследователями наблюдения показали, что если в природной воде много Е551, у населения, которое ее пьет, значительно снижается риск болезни Альцгеймера.
Опасность Е551 связана с неосторожным вдыханием частиц этого вещества. Они раздражают слизистые оболочки и могут стать причиной сильных воспалительных процессов в дыхательных путях. Молекулы вещества способны вступать в реакции с другими элементами, провоцируя серьезные заболевания бронхов и легких.
Использование и применение
В пищевой отрасли Е551 применяется как вещество-абсорбент, которое втягивает избытки влаги при добавлении к сыпучим продуктам и мелким сухим изделиям – закусочным или кондитерским, которые тоже можно насыпать. Е551 не дает слеживаться и портиться муке, соли, сахару, пряностям и приправам. Добавка препятствует комкованию и слеживанию разных мелких снеков и сухариков, орешков и чипсов, глазированных сладостей.
Вещество улучшает и стабилизирует структуру вина и пива, некоторых соков. Выступает фильтрующим агентом при производстве растительных масел. Его добавляют в сыр, натертый или нарезанный ломтиками, для сохранения текстуры изделия.
Е551 необходим при изготовлении зубной пасты, вещество есть в составе минеральной косметической пудры и сухих румян. Широко применяется добавка в фармацевтической отрасли, где входит в состав препаратов-энтеросорбентов, улучшает структуру лекарственных мазей и линиментов, выступает наполнителем в таблетках.
Вещество используют при изготовлении бумаги и картона для упаковки пищевых продуктов. В промышленности его применяют для производства стекла, волоконной оптики, красок и лаков, защитных химикатов для растений, авиационных деталей.
В готовой пищевой продукции содержание Е551 не должно превышать 30 г в расчете на килограмм изделия (табл. 1).
Таблица 1 – Норма содержания пищевой добавки Е551 диоксида кремния в продуктах согласно СанПиН 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008
Законодательство
В России, Украине, а также других странах Европы и Азии, В США добавка разрешена.
Российское законодательство регламентирует применение Е551 в пищевых продуктах на основании СанПиН 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008:
- п. 3.5.1. Гигиенических регламентов применения пищевых добавок, препятствующих слеживанию и комкованию.
Использование Е551 предусмотрено ГОСТ Р 54649-2011. «Консервы молокосодержащие сухие. Технические условия», ГОСТ 34145-2017 «Добавки пищевые. Агенты антислеживающие пищевой продукции. Термины и определения».
Таблица 2 – Норма содержания пищевой добавки Е551 в продуктах согласно Codex Alimentarius (ФАО и ВОЗ, 2007)
Оксид кремния (IV)
Химические свойства
Диоксид кремния, что это такое? Согласно Википедии, четырехвалентный оксид кремния входит в состав практически всех горных пород. Это химическое соединение имеет вид бесцветных кристаллов, с достаточно высокой температурой плавления. Формула Диоксида Кремния: SiO2 . Химическая формула кремнезема совпадает с формулой Диоксида Кремния. Температура плавления – около 1600 градусов Цельсия.
Вещество относят к группе кислотных оксидов, является диэлектриком, и имеет несколько полиморфных модификаций кристаллов. Под действием высоких температур и давления вещество превращается в коэсит и стишовит, имеет различные модификации и формы, кварцин, опал, аутигенный кварц, халцедон; аморфный Диоксид Кремния – это кварцевое стекло.
Применение кремнезема
Вещество вследствие разнообразия форм, применяется в различных областях. Минерал используют при производстве стекла, абразивов, изделий из бетона и керамики; в качестве наполнителя во время производства резины, для получения кремния; при производстве огнеупорных материалов; в хроматографии. Кварцевые кристаллы применяют для производства зажигалок, ультразвуковых установок, в радиотехнике. Некоторые водоросли способствуют накоплению кремнезема в биосфере и выполняют биохимическую функцию. Соединение также применяют в качестве эмульгатора в пищевой промышленности (Е551 ), добавляют в состав зубной пасты. Применяют в виде изолятора, при производстве волоконно-оптических кабелей, используют в виде нагревательного элемента в электронных сигаретах; в ювелирном деле и так далее. Распространено применение Диоксида Кремния в медицине в качестве вспомогательного вещества, пищевой добавки или в виде энтеросорбента.
Диоксид кремния: вред и польза
Вещество нанести особого вреда организму не может, так как при проникновении в желудочно-кишечный тракт не всасывается через стенки желудка и выводится в неизмененном виде. Пищевая добавка Е 551 присутствует во многих продуктах питания, в сахаре, сухом молоке и славках, чипсах, сухариках, алкогольных напитках и кондитерских изделиях. При правильном использовании лекарственных препаратов вред кремния диоксида коллоидного также отсутствует.
Фармакологическое действие
Адсорбирующее, регенерирующее.
Фармакодинамика и фармакокинетика
Кремнезем имеет достаточно высокую абсорбционную способность. Вещество связывает и выводит из организма различные ферменты, ангигены , продукты тканевого распада, микроорганизмы и пищевые аллергены . Вещество активно применяют для эвакуации некоторых лекарств, воды и ядов. Средство после проникновения в пищеварительный тракт не подвергается системной абсорбции, не накапливается в организме.
При местном использовании вещество препятствует некротическим изменениям тканей, способствует заживлению ран.
Показания к применению
В медицине используют Кремния Диоксид коллоидный:
- при кишечных инфекциях, пищевых токсикоинфекциях , аллергии ;
- при экзогенной и эндогенной интоксикации ;
- в рамках комплексного лечения острых отравлений;
- при алкогольной абстиненции ;
- при лечении гнойно-воспалительных заболеваний мягких тканей, абсцессов, гнойных ран, флегмоны , мастита .
Противопоказания
Вещество противопоказано для системного использования при во время обострения; при эрозии желудка и непроходимости кишечника. Лекарство не наносят на гранулирующие и чистые асептические раны.
Побочные действия
Кремнезем при приеме внутрь может вызвать , . При местном воздействии – образовать корку, препятствующую нормальной аэрации поверхности раны.
Инструкция по применению (Способ и дозировка)
Вещество принимают внутрь в соответствии с инструкцией, которая прилагается к препарату.
Передозировка
При передозировке у пациентов может возникнуть и несварение желудка . Нет сведений о случаях передозировки веществом.
Взаимодействие
Лекарство при пероральном приеме обладает способностью снижать эффективность одновременно принимаемых внутрь лекарств. Следует соблюдать промежуток в один час между приемами прочих лекарств.
В статье описана пищевая добавка (антислеживатель и антикомкователь) диоксид кремния аморфный (Е551), ее применение, влияние на организм, вред и польза, состав, отзывы потребителей
Выполняемые функции
антислеживатель и антикомкователь
Законность использования
Украина
ЕС
Россия
Что такое пищевая добавка Е551 – диоксид кремния аморфный?
Диоксид кремния – это неорганическое соединение, обладающее небольшой активностью при нормальных условиях. При комнатной температуре оно не растворяется в воде, не взаимодействует с ней и с другими веществами. Данный оксид относится к кислотным и при определенных условиях может образовывать соли кремниевой кислоты, которые называются силикатами.
Диоксид кремния широко распространен в природе, входит в состав многих горных пород, минералов. В каждодневной жизни известен всем как обычный (кварцевый) песок. Существует несколько видов кристаллических модификаций данного вещества.
Аморфная форма диоксида кремния используется в фармацевтике как вспомогательное и основное вещество. Аморфный диоксид кремния представляет собой пищевую добавку Е551, которая применяется в пищевой промышленности для предотвращения слеживания и комкования сухих порошкообразных продуктов.
В промышленности диоксид кремния применяется при производстве строительных материалов, керамической продукции, абразивов, волоконно-оптических кабелей. Для технических целей используют продукт из природных источников. В пищевой и фармацевтической промышленности в качестве добавки Е551 применяют диоксид кремния, синтезированный окислением кремния при очень высокой температуре.
Диоксид кремния аморфный, Е551 – влияние на организм, вред или польза?
Добавка Е551 – одно из самых безопасных для здоровья соединений. Данное вещество абсолютно не растворяется в пищеводе и выводится из организма в неизменном виде. Помимо положительного влияния на качество пищевых продуктов добавка E551 может оказывать очищающее воздействие на кишечник. Не случайно диоксид кремния применяют в практической медицине как энтеросорбент. Данное вещество присутствует в составе многих зубных паст и способствует механической и микробиологической очистке полости рта.
Учитывая нерастворимость диоксида кремния, злоупотреблять пищевыми продуктами с добавкой Е551 не стоит людям, имеющим проблемы с выделительной системой. При поступлении в организм больших количеств данного вещества нельзя полностью исключить его накапливание в протоках мочевыводящей системы, особенно в тех случаях, когда они деформированы или спазмированы.
Пищевая добавка диоксид кремния аморфный – применение в продуктах питания
Добавка Е551 препятствует слеживанию сухих пищевых продуктов, образованию в них комков. Применяется при расфасовке пряностей, других смесей. Добавление аморфного диоксида кремния особенно актуально в случае, если сухие пищевые продукты обернуты в фольгу. Максимальная концентрация E551 в одном килограмме пищевых смесей не должна превышать 30 граммов. Диоксид кремния разрешен к применению как добавка к пище во всех странах.
Для химического элемента с порядковым номером 14, находящегося в таблице Менделеева в IV группе 3 периода и III ряда, возможно образование двух оксидов кремния, состоящих из двух элементов Si и O:
- моноксид кремния, в котором Si двухвалентен, химическая формула этого окисда может быть представлена, как SiO;
- диоксид кремния — это кремния, в котором Si четырехвалентен, химическая формула его записывается, как SiO2.
Кремний (IV) оксид по внешнем виду представляет собой прозрачные кристаллы. Плотность SiO2 равняется 2,648 г/см³. Вещество плавится в пределах температур от 1600 до 1725 °С, кипит при температуре 2230 °С.
Оксид кремния SiO2 был известен своей твердостью и прочностью с древних времен, наиболее распространен в природе в или кварца, а также в диатомовых водорослей. Вещество имеет много полиморфных модификаций, наиболее часто встречается в двух видах:
- кристаллический - в виде природного минерала кварца, а также его разновидностей (халцедон, горный хрусталь, яшма, агат, кремень); кварц является основой это незаменимый строительный материал и сырье для силикатной промышленности;
- аморфный встречается в виде природного минерала опала, состав которого можно описать формулой SiO2 . nH2O; землистыми формами аморфного SiO2 являются трепел (горная мука, инфузорная земля) или диатомит; искусственный аморфный безводный кремнезем — это силикагель, который изготавливают из метасиликата натрия.
Оксид кремния SiO2 является кислотным окислом. Именно этот фактор определяет его химические свойства.
Фтор реагирует с двуокисью кремния: SiO2 + 4F → SiF4 +O2 с образованием бесцветного газа тетрафторида кремния и кислорода, в то время как другие газы (галогены Cl2, Br2, I2) реагируют менее активно.
Оксид кремния IV взаимодействует с с получением кремнефтористоводородной кислоты: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O. Это свойство используется в полупроводниковой промышленности.
Кремний (IV) оксид растворяется в горячей концентрированной или расплавленной щелочи с образованием силиката натрия: 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.
Двуокись кремния реагирует с основными оксидами металлов (например, с оксидами натрия, калия, свинца (II), цинка или смесью оксидов, что используется в производстве стекла). Для примера можно привести реакции окиси натрия и SiO2, в результате которых могут образовываться: ортосиликат натрия 2Na2O + SiO2 → Na4SiO4, силикат натрия Na2O + SiO2 → Na2SiO3, и стекло Na2O + 6SiO2 + XO → Na2O: XO: 6SiO2. Примерами такого стекла, имеющего коммерческое значение, являются натрий-кальциевое стекло, боросиликатное стекло, свинцовое стекло.
Двуокись кремния при высоких температурах взаимодействует с кремнием, в результате получается газообразный монооксид: Si + SiO2 → 2SiO.
Чаще всего оксид кремния SiO2 используется для производства элементарного кремния. Процесс взаимодействия с элементарным углеродом протекает при высокой температуре в электродуговой печи: 2C + SiO2 → Si + 2CO. Он достаточно энергоемкий. Однако его продукт используется в полупроводниковой технике для изготовления (превращают световую энергию в электрическую). Также чистый Si применяется в металлургии (в производстве жаростойких и кислотоупорных кремнистых сталей). Полученный таким образом элементарный кремний необходим для получения чистой двуокиси кремния, которая имеет большое значение для ряда отраслей промышленности. Натуральный SiO2 используется в виде песка в тех производствах, где не требуется его высокая чистота.
При вдыхании тонко измельченной пыли кристаллического SiO2, даже в очень малых количествах (до 0,1 мг/м³), с течением времени может развиться силикоз, бронхит или рак. Пыль становится опасной при попадании в легкие, постоянно их раздражает, сокращая тем самым их функцию. В организме человека оксид кремния в виде кристаллических частиц не растворяется в течение клинически значимых периодов времени. Этот эффект может создать риск профессиональных заболеваний для людей, работающих с пескоструйной обработкой оборудования или продуктами, которые содержат порошок кристаллического оксида кремния. Дети, астматики любого возраста, страдающие аллергией, а также пожилые люди могут заболеть гораздо быстрее.