Углекислый, газ как продукт человеческой жизнедеятельности, известен давно. Но до определённого времени его считали если не ядом, то уж, во всяком случае, малополезным химическим соединением. Во всяком случае, когда английский химик Джозеф Пристли получил в 1767 году газированную воду, он, видимо, даже не представлял себе, такой толчок развитию огромного количества физико-химических технологий даст его изобретение.
Характерно, что сам Пристли занимался вовсе не получением промышленной углекислоты! Его интересовала проблема нейтрализации газов, образующихся в ёмкостях для сбраживания пива. Возможно, именно поэтому промышленные производство газированных напитков, получаемых с использованием двуокиси углерода, началось спустя целых шесть лет, когда Якоб Швепп (в честь которого, между прочим, и назван хорошо известный в мире современный газированный напиток) наладил промышленное производство газировки.
Пищевая добавка Е290 и её роль в современном мире
Цель введения в состав продуктов различных пищевых добавок – увеличить срок их пригодности к употреблению. Не останавливаясь на всём их многообразии, присмотримся к пищевой добавке, которая по европейской классификации получила номер 290. Это и есть диоксид углерода или углекислота.
Обычное состояние пищевой углекислоты – газ, не имеющий цвета и запаха, и отличающийся лёгким кисловатым вкусом. При своём растворении в воде он образует слабую угольную кислоту, которая весьма быстро разлагается кислородом воздуха.
Главное промышленное применение пищевой углекислоты – вовсе не производство сладких и обычных газированных напитков. Благодаря своим физико-химическим свойствам и недефицитности производства, она используется в самых разнообразных отраслях хозяйственной деятельности.
Как производится пищевая углекислота
Известно, что основным потребителем диоксида углерода, выделяемого лёгкими человека, являются растения. Именно ими с результате реакции фотосинтеза из углекислого газа производится кислород. Понятно, что для массового производства этого вещества необходимы другие методы. Ныне самым производительным из них считается обжиг известняка в нагревательных печах или сжигание кокса. В первом случае производителем являются предприятия индустрии строительных материалов, а во втором – металлургии. На третье место по производству пищевой углекислоты вышли заводы по производству спирта: там углекислота является одним из промежуточных продуктов брожения.
Получается, что специально человечество диоксид углерода и не производит – он получается естественным путём как продукт переработки сырья для других целей. Именно это обстоятельство и обуславливает низкую себестоимость производства пищевой углекислоты.
В промышленных масштабах пищевая углекислота производится либо на специализированных производствах, либо как побочный продукт при брожении спиртосодержащих веществ.
В первом случае исходным сырьём служит природный газ, который в процессе своего сжигания выделяет выделяет углекислоту, далее адсорбируемую силикагелем. Отсутствие побочных продуктов (в частности, солей тяжёлых металлов) позволяет получать продукт высокой степени очистки, пригодный для последующего применения в качестве пищевой добавки, и притом в крупных масштабах.
Практически той же степенью химической чистоты обладает и диоксид углерода, получаемый в результате брожения смеси, содержащей крахмал и сырьё, содержащее сахар – зерно, картофель, меласса. Углекислый газ улавливается спиртоловушками, последовательно очищается от побочных продуктов брожения, после чего под давлением подаётся в газосборник.
Впрочем, получить Е290, это даже не полдела – ведь образующийся газ легко улетучивается, а способ «сохранения» его в водном растворе, как уже было показано выше, весьма недолог. Каким образом обеспечить длительную сохранность диоксида углерода и возможность его транспортирования на далёкие расстояния?
Наиболее эффективным ныне признано сжижение углекислого газа. При этом не только уменьшается его объём, но и производится очистка от некоторых вредных сопутствующих компонентов, в частности сернистых продуктов.
Для успешного сжижения диоксида углерода требуются определённые условия, оговариваемые ГОСТ 8050-50. Этим стандартом предусматриваются следующие виды углекислоты:
• Жидкая низкотемпературная (высшего, первого и второго сортов; как пищевая добавка, применяется только продукт высшего сорта);
• Жидкая, высокого давления (не менее 70 ат), также трёх сортов;
• Газообразная, тех же трёх сортов.
Сортность углекислоты устанавливается по процентному содержанию двуокиси углерода (в продукции высшего сорта её доля достигает 99,8%). Кроме того, оговаривается предельное содержание механических примесей (не более 0,1 мг/кг) и водяного пара (влажность продукта варьируется в пределах 0,037…0,184 г/м3, причём меньшие значения соответствуют высшему сорту).
Сохранение пищевой углекислоты
Сжиженный диоксид углерода может стабильно существовать при температурах не выше -340С, поэтому, в сочетании с большим давлением, для длительного хранения углекислоты могут быть применены только специализированные стальные ёмкости. Кроме того, предприятиям, производящим пищевую углекислоту, необходимо проводить экспресс-анализ и на содержание некоторых веществ, которые могут образовываться в процессе хранения сжиженного продукта, пары которого активно контактируют с металлом ёмкости. Наиболее вредным из таких веществ считается оксид ванадия, образующийся при аммиачной технологии выпуска пищевой углекислоты. Поэтому ёмкости, предназначенные для хранения и транспортировки пищевой углекислоты, никогда не изготавливают из сталей, содержащих ванадий.
Для хранения и транспортировки диоксида углерода используются:
• Стальные баллоны ёмкостью до 50 л, при давлении продукта не менее 0,2 МПа;
• Изотермические стальные резервуары;
• Контейнеры-цистерны класса IC или ICC, адаптированные для перевозок продукта железнодорожным или автотранспортом.
Главное требование безопасности перевозок пищевой углекислоты – обеспечение стабильности заданных температуры и давления продукта внутри ёмкости, а также антикоррозионные свойства стали транспортирующих ёмкостей. Гарантийный срок хранения ёмкостей не может превышать двух лет.
Интересные факты о пищевой углекислоте
Рабочее давление в пластиковых бутылках с газированной водой составляет 4 ат. При повышенных более 25…300С внешних температурах это давление резко возрастает, увеличивая объём диоксида углерода, содержащегося в бутылке. Это и становится причиной бурного излива воды при резком открывании бутылки.
Углекислотные огнетушители, которые реализуют способность углекислого газа гасить процесс горения, нельзя применять при температурах окружающего воздуха более 300С, поскольку в этом случае вместо пены, надёжно изолирующей очаг возгорания от кислорода воздуха, из баллона выйдет газообразная углекислота.
Газообразная пищевая углекислота блокирует доступ к продуктам, предназначенным для длительного хранения, различным вредителям – жучкам, моли и т.п.
При регулярной подкормке углекислотой овощей их урожай заметно увеличивается: огурцов – на 50…75%, редиса – на 30…70%, помидоров – на 18…20% (небольшая эффективность в последнем случае вызвана тем, что листья томатов значительно в меньшей степени влияют на урожайность плодов).
Пищевую углекислоту активно применяют для удаления бородавок и иных доброкачественных кожных образований.
Компания «DP Air Gas» является надёжным и высокопрофессиональным поставщиком сжиженной и газообразной пищевой углекислоты. Располагая специализированным автотранспортом и разнообразными по своей конструкции и вместимости ёмкостями, она быстро доставит пищевую добавку Е290 в любую точку СНГ и стран ближнего зарубежья. Компанией «DP Air Gas» полностью гарантируется герметичность ёмкостей, а, следовательно, и целостность транспортируемой пищевой углекислоты.
