Кальция фосфат , фосфорнокислый Ca .

Химические свойства

Неорганическое соединение, соль, образованная Сa и ортофосфорной кислотой. Формула Фосфата Кальция: Ca3(PO4)2 . Обычно – это бесцветный мелкий кристаллический порошок, который плохо растворяется в воде. При воздействии кислот вещество преобразуется в гидрофосфат . Молярная масса соединения = 310,2 грамма на моль.

Получение Фосфата Кальция. Средство широко распространено в виде минералов в природе, находится в фосфорите, гидроксиапатите и апатите. Содержится в больших количествах, буквально составляет основу зубов и костей у позвоночных животных. Из школьного курса химии можно вспомнить реакцию образования Кальция Фосфата из фосфата натрия и хлорида Ca . В результате реакции обмена необходимое вещество выпадает в осадок.

Средство применяют в качестве основного источника кальция для подкормки птиц и скота; добавляют в состав фосфоритной муки для удобрения кислой почвы; используют при производстве абразивов, керамических изделий и стекла; применяют в пищевой промышленности; используют в медицине.

Фармакологическое действие

Источник кальция.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Элемент принимает активное участие в процессах остеогенеза и роста костной ткани, в процессах передачи нервных импульсов, в механизме свертывания крови, способствует нормальной работе сердца и сосудов, опорно-двигательного аппарата. Кальция Фосфат полностью усваивается организмом.

Показания к применению

• в периоды интенсивного роста и развития скелета в детском возрасте;
• для защиты и укрепления костей, зубов;
• пациентам, которые не переносят молоко и молочные продукты;
• во время лечения , пародонтита , вывихов и переломов костей.

Противопоказания

Средство противопоказано к приему:

• при гиперкальциурии , гиперкальциемии ;
• у пациентов с тяжелой ;
• детям до 3 лет;
• при на вещество.

Побочные действия

Кальция Фосфат пациенты хорошо переносят. Редко может возникнуть аллергия , побочные реакции со стороны пищеварительного тракта.

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Лекарство назначают внутрь в комбинации с некоторыми другими витамина и микроэлементами. Суточная дозировка зависит от лекарственной формы, возраста пациента, тяжести заболевания.

Передозировка

При передозировке может возникнуть гиперкальциемия или гиперкальциурия . Лечение – симптоматическое.

Взаимодействие

Кальция Фосфат может замедлить абсорбцию и тетрациклинового ряда. Рекомендуется соблюдать 3-х часовой интервал между применением этих средств.

Общая характеристика и получение

Фосфаты кальция – это группа солей ортофосфорной кислоты. В качестве пищевых добавок используются одно-, двух- и трехзамещенный ортофосфаты кальция, которые отличаются между собой химической формулой. Это отличие обусловливает особенности их использования. Однозамещенный ортофосфат кальция хорошо растворяется в воде, другие две соли нерастворимы, но хорошо подвергаются воздействию кислот.

Для получения вещества из природных источников воздействуют фосфорной кислотой на апатит кальция или серной кислотой на фосфорит кальция. В условиях химического производства Е341 получают методом гидролиза гидроортофосфата кальция или путем взаимодействия гидроксида кальция с ортофосфорной кислотой. В результате получается белый порошок с мелкими частичками в виде кристаллов или зернышек. Его особенность в том, что при нагревании резко снижается способность растворяться в воде или других веществах.

Назначение

Фосфаты кальция регулируют кислотность за счет высокой способности вступать в реакции с молекулами кислорода, предотвращая этим окисление продуктов. Эти вещества предназначены для улучшения качества муки и других сыпучих продуктов (сахарной пудры, соли, чая). Е341 не позволяет им слипаться в комки и слеживаться, разрыхляет структуру, улучшает качество выпекаемого хлеба и мучных кондитерских изделий.

Добавка выступает как эмульгатор при изготовлении масла, маргарина, плавленых сыров и мороженого. В сгущенное молоко её добавляют, чтобы предупредить кристаллизацию. При добавлении в алкогольные и безалкогольные напитки вещество стабилизирует цвет. Для мяса и рыбы, фруктов и овощей Е341 используется в качестве отвердителя и текстуратора, антиоксиданта, чтобы продукты сохраняли цвет и форму, дольше не портились.

Влияние на здоровье организма человека: польза и вред

Полезные и вредные свойства Е341 основываются на содержании в ней солей кальция, которые при значительном их поступлении в организм могут навредить здоровью, а в небольшом количестве способны поддержать.

Польза кальциевых солей в том, что они входят в состав гидроксиапатита кальция – вещества, которое присутствует в нашем организме и необходимо для прочности костной ткани, зубной эмали и эластичности кожи. Е341 улучшает качество продуктов, которые мы употребляем – это хлеб, чай, соль, а также мясные, рыбные, макаронные и кондитерские изделия.

Вред Е341 для организма оценивается предположительно, поскольку нет научных данных о влиянии этого вещества на здоровье. Предполагается, что оно может усугубить имеющиеся заболевания желудочно-кишечного тракта и желчнокаменную болезнь, спровоцировать отложение холестериновых бляшек в сосудах.

Использование и применение

Основная отрасль применения Е341 – это производство продуктов и напитков. Кальциевые фосфаты обладают широким перечнем свойств, позволяющих значительно повысить качество продуктов, продлить срок хранения, улучшить внешний вид. Добавка присутствует в сыпучих продуктах, которые могут слеживаться, комковаться, притягивать ненужную влагу: это мука, соль, разные виды чая и травяных заварок, сахарная пудра и сухие сливки, суповые растворимые концентраты и сухие завтраки.

Эмульгирующие свойства Е341 нашли применение в изготовлении стерилизованного молока и сливок, некоторых видов сыра, масла и маргарина. В качестве антиоксиданта и вещества, улучшающего текстуру продукта, его используют для мяса и рыбы, изделий из фруктов. Добавка применяется как стабилизатор цвета и консистенции при выпуске ликероводочных изделий, сидра, разнообразных фруктовых сиропов, питательных напитков для спортсменов.

Е341 используют в изготовлении зубной пасты. Его применяют при производстве кормов для домашних животных и подкормок для скота. Вещество входит в состав минеральных удобрений, мягких абразивных средств. Без него не обходится изготовление стекла и керамики.

Максимально допустимое употребление Е341 на протяжении суток, согласно гигиеническим нормам, составляет не более 70 мг из расчета на килограмм массы тела.

Таблица. Норма содержания пищевой добавки Е341 фосфатов кальция в продуктах согласно СанПин 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008

Законодательство

Применение Е341 в продуктах регламентировано в России Санитарными правилами и нормами (СанПин 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008):

• п. 3.6.56 Гигиенические регламенты применения стабилизаторов консистенции, эмульгаторов, загустителей, текстураторов и связующих агентов;
• п. 3.2.26 Гигиенические регламенты применения кислот, оснований и солей;
• П. 3.7.15 Гигиенические регламенты применения улучшителей хлеба и муки;
• п. 5.4.17 Питательные вещества (подкормка) для дрожжей для использования в пищевой промышленности.

Добавка разрешена к применению в странах Евросоюза, Украине, странах СНГ. Американская организация FDA относит Е341 к категории безвредных, но уровень содержания этого вещества в продуктах обязательно должен указываться на этикетке.

О пользе фосфата кальция для здоровья зубов смотрите в видео ниже.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Фосфат кальция представляет собой порошок белого цвета (рис. 1) очень плохо растворимый в воде.

Существует в виде двух полиморфных модификаций: моноклинной и гексагональной.

Рис. 1. Фосфат кальция. Внешний вид.

Основные характеристики фосфата кальция приведены в таблице ниже:

Получение фосфата кальция

Лабораторные способы получения фосфата кальция предполагают действие ортофосфорной кислоты на соли кальция (1) или гидроксид кальция (2):

3CaCO 3 + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3CO 2 + 3H 2 O (1);

3Ca(OH) 2 + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 6H 2 O (2).

Химические свойства фосфата кальция

Фосфат кальция - это средняя соль, образованная сильным основанием - гидроксидом кальция (Ca(OH) 2) и слабой кислотой - ортофосфорной (H 3 PO 4). В водном растворе гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону (теоретически возможны вторая и третья ступень). Наличие анионов ОН — свидетельствует о щелочном характере среды.

Первая ступень:

Ca 3 (PO 4) 2 ↔ 3Ca 2+ + 2PO 4 3- ;

3Ca 2+ + 2PO 4 3- + HOH ↔ HPO 4 2- + 3Ca 2+ + OH — ;

Ca 3 (PO 4) 2 + HOH ↔ CaHPO 4 + Ca(OH) 2 .

Вторая ступень:

CaHPO 4 ↔ Ca 2+ + HPO 4 2- ;

Ca 2+ + HPO 4 2- + HOH ↔ H 2 PO 4 — + Ca 2+ + OH — ;

CaHPO 4 + HOH ↔ Ca(H 2 PO 4) 2 + Ca(OH) 2 .

Третья ступень:

Ca(H 2 PO 4) 2 ↔ Ca 2+ + H 2 PO 4 — ;

Ca 2+ + H 2 PO 4 — + HOH ↔ H 3 PO 4 + Ca 2+ + OH — ;

Ca(H 2 PO 4) 2 + HOH ↔ H 3 PO 4 + Ca(OH) 2 .

Для фосфата кальция характерны все свойства солей:

— взаимодействие с сильными минеральными кислотами

Ca 3 (PO 4) 2 + 6HCl = 3CaCl 2 + 2H 3 PO 4 ;

— взаимодействие с солями, в результате которого одним из продуктов реакции является нерастворимое в воде соединение

Ca 3 (PO 4) 2 + 3Li 2 SO 4 = 2Li 3 PO 4 ↓ + 3CaSO 4 ;

— разложение при нагревании

Применение фосфата кальция

Фосфат кальция нашел применение в качестве добавки при производстве кормов для КРС и домашних птиц. Его используют при производстве минеральных удобрений, керамики и стекла. В пищевой промышленности фосфат кальция известен как добавка Е341 - разрыхлитель.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Фосфат кальция содержится в больших количествах в костной ткани человека. Его много в молоке и других молочных продуктах. В то же время его можно найти в списке вредных пищевых добавок под номером Е341 . Как такое возможно, действительно ли имеется в виду одно и то же вещество?

Проблему усложняет то, что под названием «фосфат кальция» подразумеваются как минимум три соединения. Существует много названий и терминов, принятых в их отношении. Одни названия чаще используют в химии, другие в медицине, третьи в пищевой промышленности. Как они связаны и чем отличаются, попытаемся разобраться в этой статье.

Общие сведения

Фосфат кальция – это соль, образованная кальцием и фосфорной кислотой . Представляет собой белый порошок, без запаха и вкуса, нерастворимый в воде. Он входит в состав костей и зубов человека в виде гидроксиапатита. Около 70% костей человека состоит из этого вещества. Зубная эмаль содержит 96% гидроксиапатита.

Фосфат кальция содержится в молоке и некоторых молочных продуктах. Поскольку он нерастворим, то находится в молоке в виде микроскопических взвешенных частиц. Он связан с молочным белком казеином и частично входит в его состав.

В пищевой промышленности используется как добавка Е341 . Его применяют в качестве разрыхлителя, уплотнителя, регулятора кислотности. Впрочем, это применение основано не на полезных свойствах вещества, а на технологических. Нерастворимый в воде порошок хорошо структурирует продукты.

Получают это вещество синтетически, из фосфоритной муки и фосфорной кислоты. Другой способ получения – обработка фосфорной кислотой гашеной извести.

Разновидности и их названия

Фосфат кальция имеет три разновидности, у которых разные химические формулы и обозначения:

Все эти три вещества применяются в качестве пищевых добавок. Все они выглядят примерно одинаково, представляют собой белые порошки, нерастворимые в воде. В кислой среде они, наоборот, хорошо растворяются, благодаря чему могут усваиваться человеком. Ведь в желудке содержится соляная кислота, которая создает высокую кислотность.

Польза

• Является хорошим источником кальция , требующегося для костей. В большом количестве содержится в молоке и молочных продуктах, вместе с белком казеином, с которым хорошо усваивается.
• Является источником фосфора , который нужен для нормальной работы мышц, требуется для синтеза белков и выполняет много важных функций в организме.
• Входит в состав зубной эмали и поэтому используется в зубных пастах. В основном в виде дикальцийфосфата CaHPO 4 . Это вещество также является мягким абразивом, то есть позволяет бережно очищать зубной налет, не повреждая эмали. Также в пастах используются его близкие аналоги глицерофосфат и гидроксиапатит.
• Препятствует слипанию и комкованию веществ в виде порошков, то есть является разрыхлителем . Поэтому его используют как пищевую добавку в производстве сухого молока, сухих сливок, хлебобулочных изделий.
• Применяется в производстве плавленых сыров как эмульгатор.
• Применяется в качестве минеральных удобрений в сельском хозяйстве как источник фосфора. В частности, дигидрофосфат с формулой Са(H 2 PO 4) 2 – основной компонент такого удобрения, как суперфосфат. А удобрение преципитат состоит из гидрофосфата с формулой CaHPO 4 .
• Входит в состав комбинированных кормов для животных . Чаще всего в виде трикальцийфосфата Ca 3 (PO 4) 2 .

Вред

Фосфат кальция содержится в организме в больших количествах, поэтому не представляет большой опасности. В то же время распространена таблица вредных пищевых добавок, в которой добавка Е341 описана как вызывающая расстройства желудка. С чем это связано?

В природных продуктах, таких как молоко, фосфат кальция находится вместе с другими компонентами, с которыми легче усваивается. Если же потреблять много продуктов, куда его добавляют искусственно, он начинает не усваиваться, а накапливаться и зашлаковывать организм. В этом виде он способен:

• Ухудшать работу желудочно-кишечного тракта.
• Вызывать почечную недостаточность и почечно-каменную болезнь.
• Способствовать образованию излишков холестерина.

Избыток фосфора может образовываться в организме при употреблении большого количества мясных продуктов, особенно колбас. Фосфат кальция используют как антиоксидант при производстве колбасы, зачастую с нарушением технологий и в слишком большом количестве – для увеличения объема и веса товара.

Добавка Е341 присутствует в плавленых сырах, маргарине, сухих смесях на основе муки, сухом молоке и сливках.

Кроме того, избыток фосфатов возникает при увлечении фастфудом и полуфабрикатами.

Фосфат кальция применяется как биологическая добавка при нехватке кальция и фосфора. Рекомендуется при переломах костей, ломкости ногтей. Используют при таком заболевании как остеопороз. Добавки, содержащие это вещество и его аналоги, советуют принимать в период беременности и лактации.

Входит в состав таких препаратов, как фтизион , остеогено н и множества БАДов (например, Camosten , Arthromil ). Чаще всего при этом используется дикальцийфосфат. Для полноценного усвоения этих добавок стоит придерживаться рекомендаций:

1. Употреблять лучше натощак, до приема пищи.
2. Кальций полноценно усваивается организмом в сочетании с витамином D, поэтому лучше употреблять препараты, которые содержат этот витамин. Если же используются другие, то витамин D стоит принять отдельно, за 1–2 часа до приема кальциевых препаратов.
3. Противопоказания для приема – заболевания паращитовидных желез, мочекаменная болезнь, индивидуальная непереносимость.

Аналогами фосфата кальция являются гидроксиапатит и глицерофосфат (правда, они стоят несколько дороже). Также в качестве кальциевых добавок употребляют цитрат и карбонат этого металла, которые хорошо усваиваются, но не содержат фосфора. Глюконат кальция, популярный в качестве источника этого элемента, относится к плохо усваиваемым препаратам.

Вывод

Фосфат кальция не представляет вреда при поступлении с обычной пищей. Но продукты, содержащие его как пищевую добавку Е341, должны вызывать настороженность. При частом употреблении таких продуктов могут накопиться излишки этого вещества в организме, которые способны стать причиной расстройств желудка и привести к почечно-каменной болезни. В большом количестве фосфат зашлаковывает организм.

С другой стороны, это вещество полезно принимать в виде БАДов, особенно если есть проблемы с костями. Его также рекомендуют беременным и кормящим женщинам.

Фосфат кальция – вещество, которое имеет кодовый номер Е341. Данная добавка является консервантом, обладающим свойствами и применяется в качестве разрыхлителя в пищевой промышленности.

Качества, которыми обладает данная добавка сделали ее достаточно популярной во многих областях промышленности. Она стала известной не только как разрыхлитель, но и как эмульгатор и уплотнитель. Также продукт применяется как стабилизатор, регулятор кислотности и фиксатор.

Фосфат кальция – это синтетическое неорганическое вещество. Исходное сырье для данного продукта – минералы (апатит, фосфорит, гидроксилапатит). Для получения готового вещества, сырье проходит гидротермический обжиг, после чего к нему добавляется полугидратная фосфорная кислота. Готовая добавка имеет вид аморфного белого порошка, которая активно растворяется в различных кислотах, чего нельзя сказать о простой .

Добавка Е341 имеет 3 подвида. Каждый из них нашел применение в различных отраслях жизнедеятельности человека. Антиоксидант обладает устойчивостью к воздействию внеклеточной жидкости. Если искать аналог природного происхождения, то с уверенностью можно сказать, что определенное количество фосфата кальция есть содержится в коровы. Также около 70 процентов этой находится в любой костной ткани.

В промышленности фосфат кальция добывают при соединении ортофосфорной кислоты, известкового молока и оксида кальция. Стоит отметить, что растворимость фосфата кальция снижается при увеличении температуры.

Применение фосфата кальция

Пищевую добавку Е341 используют в пищевой промышленности в качестве стабилизатора вкуса, регулятора кислотности, разрыхлителя и фиксатора. Также фосфат кальция добавляют, как эмульгирующую соль при производстве . Нередко его применяют при производстве , различных фруктовых и овощных консервов.

Наиболее популярно его применение при изготовлении хлебобулочных изделий, специальных напитков для спортсменов, фаршей, сухих , завтраков, различных полуфабрикатов и .

Кроме пищевой промышленности, добавка Е341 является компонентом в зубных пастах и порошках, ее используют при производстве керамических изделий, стекол и мягких абразивов. Кроме того, достаточно распространены фосфаты кальция при изготовлении кормов для животных. Также не обходятся без этого вещества и производители различных удобрений.

Полезные свойства и вред

Исследования и тестирование добавки Е341 ведутся уже примерно 50 лет. Доказательств того, что добавка вредна для организма человека на сегодняшний день нет, но мнение о вреде фосфата кальция все же имеет свое место.

Некоторые ученые уверены в том, что добавка Е341 обладает канцерогенным воздействием и способствует появлению в организме излишков .

Это может вызвать заболевания и нарушения работы желудочно-кишечного тракта. Несмотря на предполагаемый вред, добавку Е341 принято считать одним из главных компонентов для нормальной работы организма человека. Данное вещество принимает непосредственное участие во многих важных физиологических процессах.

Стоит помнить, что именно из фосфата кальция на 70 процентов состоят человеческие кости. Кроме того, зубная эмаль также в основном состоит из этого вещества.