Карбонат аммония – получение, свойства, применение

Карбонат аммония: получение, химические свойства, спектр применения

Большинство современных продуктов питания имеют на упаковке странные кодировки символом «Е». Некоторых компонентов стоит опасаться, но, по мнению учёных, карбонат аммония является совершенно безвредным для организма человека. Какими свойствами обладает это вещество, как его получают и где применяют? Об этом будет рассказано в данной статье.

Описание реактива, физические свойства

Соединение с формулой (NH4)2CO3 – это не что иное, как соль угольной кислоты. Всем известны её крайне нестабильные свойства, уже в процессе многих реакций она распадается на CO2 и H2O. Видимо, реактиву под названием карбонат аммония они передались по наследству. Пищевая добавка Е503 – это кристаллическое вещество с кубической решёткой. Бесцветные крупинки обладают характерным запахом, обусловленным присутствием катиона NH4 + . Он придаёт кристаллам аромат аммиака.

Плотность вещества составляет 1,5 г/см 3 . Молярная масса соли – 96,09 грамм/моль. Температура плавления реактива – 58 ⁰C. Соединение хорошо растворяется в воде, но имеет крайнюю неустойчивость. Соль начинает разлагаться при температуре 18-25 ⁰C. В ходе реакции выделяется газообразный аммиак и гидрокарбонат аммония. Это свойство реактива позволяет использовать Е503 в пищевой промышленности. По той же причине хранить его в открытых ёмкостях не стоит, ведь всего за несколько дней соединение полностью улетучится.

Синтез углекислого аммония

Первоначальным сырьём для синтеза аммонийной соли угольной кислоты служили природные продукты, содержащие азот. Для этих целей брали волосяной покров, костные выросты полорогих животных и ногтевые пластины. Под воздействием высоких температур компоненты подвергали дистилляции. Сегодня сложно представить массовое производство реактива из таких ингредиентов. Современный синтез предполагает простоту процесса и его дешевизну. Для этого используют обратную разложению реакцию, смешивая газ NH3, двуокись углерода и водяные пары. Обязательным условием этого метода является быстрое охлаждение. Есть и альтернативный способ промышленного синтеза вещества под названием карбонат аммония. Получение пищевой добавки проходит путём пропускания углекислого газа через водные растворы аммиака.

Химические свойства

Как уже было описано выше, углекислому аммонию присуща нестабильность. Это соединение способно разлагаться при воздействии температур с образованием различных реагентов. Так, продуктами полного термического распада станут аммиак, углекислый газ и вода, происходит это при нагревании соли до 58 ⁰C. При комнатной температуре возможно образование карбамата NH2COONH4 или гидрокарбоната NH4HCO3 аммония. С солями Е503 вступает в реакции обмена или образует комплексные соединения.

Продуктами взаимодействия со щелочами станут углекислые соли и водный раствор аммиака, обладающий характерным резким запахом. В обиходе его именуют нашатырным спиртом. Эта реакция является качественной для определения иона NH4 + в соединении под названием карбонат аммония. Взаимодействие с кислотой протекает бурно. При этом происходит реакция обмена, и получается новая соль и H2CO3, которая тут же распадается на двуокись углерода и воду. Выделение CO2 сопровождается вскипанием раствора.

Химический фонтан из колбы

Существует множество красивых опытов, способных впечатлить юных химиков. Именно этим чаще всего пользуются учителя, чтобы сделать столь «скучную» науку максимально привлекательной для подрастающего поколения. Для проведения опыта используются следующие компоненты: карбонат аммония, нашатырный спирт, концентрированная соляная кислота.

В качестве сосуда берётся плоскодонная коническая колба. На её дно помещают небольшое количество (NH4)2CO3. К сухой соли добавляют 5-10 мл водного раствора аммиака. Следующий реагент – хлороводородная кислота, её должно быть в избытке. В химическом сосуде одновременно протекают две бурные реакции. Выделяется плотный белый дым хлорида аммония, а образующийся вследствие нейтрализации кислоты с солью CO2 активно выталкивает его из колбы. На лабораторном столе наблюдается настоящий химический фонтан.

Незаменимый разрыхлитель

Из-за лёгкого разложения на газообразные компоненты карбонат аммония нашёл применение в изготовлении кондитерских изделий. Его используют как разрыхлитель теста и заменитель живых дрожжей. В отличие от пищевой соды, которая в больших количествах оставляет неприятный привкус и «хруст» на зубах, данный компонент не требует строгой дозировки.

Газообразные продукты распада углекислого аммония придают пористость тесту в процессе выпечки. Изделия с использованием пищевой добавки Е503 в рецептуре длительно сохраняют свою свежесть и объем. Вещество входит в состав тортов, печенья, булочек и может быть использовано в питании детей. Его вводят в тесто прямо перед выпечкой, чтобы избежать улетучивания газов, которые необходимы для подъёма.

Влияние углекислого аммония на организм человека

Как и другие «ешки», карбонат аммония оброс неправдоподобными байками о вреде для организма человека. Его прочно связывают с токсичностью газообразного аммиака, выделяемого в ходе термического разрушения пищевой добавки. На самом деле это соединение настолько летуче, что практически сразу покидает выпечку. Углекислый газ не опасен, как и вода, которая является конечным продуктом реакции разложения Е503.

Гипотезу о накоплении аммиака опровергли учёные Великобританского органа сертификации (FSA), пользующиеся заслуженным уважением по всему миру. Работа с порошкообразным реактивом под названием углекислый аммоний способна нанести вред человеку. При взаимодействии с кожными покровами Е503 вызывает раздражение, зуд, местные реакции в виде крапивницы и сыпи. Вдыхание паров аммиака, который выделяется уже при комнатной температуре, способно привести к отравлению, спазмам бронхов, слезотечению и поражению слизистых оболочек. Для проведения работ рекомендуется защитить кожные покровы и органы дыхания, использовать специальные очки.

Применение в других областях промышленности

Помимо приготовления сдобы, углекислый аммоний применяется для синтеза нашатырного спирта и других азотсодержащих солей. Его используют при промышленной очистке газов от сероводорода. Ускорить ферментацию вина также помогает данное соединение. Фармацевты готовят на основе реактива лекарственные средства от кашля, отравлений и сердечной недостаточности. В косметологии карбонат аммония применяется как краситель и стабилизатор водородного показателя.

Стабилизатор Е 503: можно ли отравиться выпечкой с карбонатами аммония?

Производители мучных кондитерских изделий все чаще заменяют добавкой E 503 пищевую соду (Е 500) в составе бездрожжевого теста.

Этому есть объяснение: в отличие от натрия карбонатов вещество не требует строгой дозировки при внесении в рецептуру, не оставляет в готовом изделии неприятного привкуса.

Название продукта

Аммония карбонаты — официально принятое название добавки (ГОСТ 55580—2013).

Индекс в европейской кодификации пищевых добавок — Е 503 (Е–503).

  • Ammonium carbonates, международный;
  • пищевые карбонаты аммония;
  • углекислый аммоний (карбонат);
  • бикарбонат, углекислый кислый аммоний (гидрокарбонат);
  • углеаммонийные соли или соли аммония, название может быть указано на упаковке продуктов;
  • carbonate de ammonium, немецкий;
  • ammonium Carbonat, французский.

Тип вещества

Добавка E 503 относится к группе стабилизаторов пищевых продуктов, разрешена к применению как разрыхлитель и регулятор кислотности.

Вещество состоит из нескольких аммониевых солей угольной кислоты:

  • смеси карбоната, гидрокарбоната и карбамата аммония (E503i);
  • чистого гидрокарбоната аммония (Е503ii).

Существует несколько способов получения вещества.

Добавку для пищевой, фармацевтической, косметической отраслей производят путем взаимодействия двух газов: нитрида водорода (NH3), более известного как аммиак, и диоксида углерода (СО2). Реакция протекает в присутствии паров воды. Получившийся продукт быстро охлаждают и высушивают.

Свойства

ПоказательСтандартные значения
Цветбелый, допускается серый или розоватый оттенок
Составаммония карбонаты, формулы: (NH4)2CO3 (карбонат аммония); NH4HCO3 (гидрокарбонат); NH2COONH4(карбамат)
Внешний видкристаллический порошок
Запахслабый аммиачный
Растворимостьхорошо в воде, не растворимы в этаноле и других органических жидкостях
Содержание основного вещества99% (Е503ii); 30–34% (E503i);
Вкусслабощелочной
Плотность1,58 г/см 3
ДругиеpH 8–8,6 (5% водный раствор); при контакте с воздухом разлагается с выделением аммония; подвержен гидролизу; вступает в реакцию с кислотами и сильными окислителями

Упаковка

Пищевые аммония карбонаты расфасовывают в полиэтиленовые мешки, заваривают и помещают в наружную упаковочную тару:

  • мешки многослойные бумажные;
  • мешки продуктовые из сплетенных синтетических нитей;
  • ящики из гофрированного картона;
  • навивные барабаны.

Добавку Е 503 весом до 1 кг поставляют в плотных полиэтиленовых пакетах или пластиковых банках. В розничную продажу поступает как пекарский порошок.

Применение

Основная сфера применения добавки E 503 — пищевая промышленность.

Допустимая норма неограничена.

В качестве стабилизатора аммония карбонаты разрешены в производстве изделий из шоколада и какао. Кодекс Алиметариус допускает 50 г/кг сухого вещества, СанПиН — 70. Добавка улучшает текстуру взбиваемой массы, фиксирует окраску.

Карбонат аммония включен в технологию изготовления вина. Он ускоряет процесс ферментации сусла, делает более ярким цвет готового напитка.

Самая популярная область применения добавки Е 503 — производство хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. При контакте с воздухом она практически мгновенно расщепляется с выделением исходного газа. Это свойство позволяет применять вещество как разрыхлитель, придающий тесту пористую структуру. В процессе выпечки тесто хорошо поднимается, изделия приобретают пышность, долго не черствеют.

Добавку индивидуально или вместе с натрия карбонатами (Е 500) можно встретить в составе тортов, пряников, бубликов, печенья и подобных изделий, в том числе для питания детей с первого года жизни. Количество вносимого разрыхлителя не превышает 500 г на тонну сухого вещества.

Стабилизатор E 503 нашел применение в фармацевтической отрасли.

На основе карбоната аммония изготавливают гомеопатические растворы, сиропы, растирания для лечения затяжного кашля (в том числе при воспалении легких), сердечной недостаточности.

Препарат выступает антидотом при укусах змей и отравлении грибами.

Добавку Е 503 в качестве фиксатора окраски и стабилизатора уровня pH используют производители декоративной косметики.

Разрешена во всех странах.

Польза и вред

По степени опасности для здоровья добавка E 503 относится к 3 классу (умеренно опасное по ГОСТ 12.1.007).

Потенциальный вред карбонатов аммония связан с их химической особенностью выделять аммиачный газ при взаимодействии с кислородом. Реакция начинается уже при комнатной температуре. Вдыхание паров может спровоцировать спазм бронхов, боли в горле, воспаление слизистой оболочки глаз.

Аллергические реакции в виде сыпи, раздражения, зуда вызывает контакт добавки с кожей.

Важно! Опасность представляет только работа непосредственно с химическим веществом. Продукты, содержащие стабилизатор Е 503, вреда здоровью не причиняют. Аммиак — неустойчивое соединение. Он полностью улетучивается в процессе изготовления любой продукции.

По этой причине опытные мастера добавляют карбонат аммония в готовое тесто непосредственно перед выпечкой. Чем быстрее компонент будет введен в полуфабрикат, тем лучше будет конечный результат.

Пищевую добавку Е473 активно применяют при обработке поверхности фруктов. Подробно о свойствах данного вещества можно прочитать в нашей статье.

Какая добавка скрывается за индексом Е313? Мы подробно рассказали об этом здесь.

Основные производители

Среди российских производителей пищевых аммония карбонатов ведущую позицию занимает АО «СДС Азот» (город Кемерово).

Основные зарубежные поставщики:

  • BASF (Германия);
  • Foodchem International Corporation (Китай);
  • MOLOBELA ML TRADING (ЮАР);
  • ZIMA THAI TRADERS (Таиланд);
  • Ruban Impex (Индия).

Независимые эксперты группы «Кедр» признали вещество опасным. В чем выражается вред вещества, исследователи не указали. Не была опубликована и доказательная база.

Более детальное исследование провели специалисты университета Саутгемптон (Великобритания) по заказу Агентства по пищевым добавкам.

Читайте также:  Хлорид аммония - получение, свойства, применение

Было установлено, что добавка E 503 при 60ºC распадается на составляющие: два газообразных вещества (аммиак и диоксид углерода) и воду. Аммиак как нестойкое вещество практически сразу улетучивается. Углекислый газ не опасен. В атмосфере его гораздо больше, чем в печенье. Он также улетучивается, но медленно. Остается один ингредиент — вода.

Вывод очевиден: бубликами с аммония карбонатами отравиться невозможно.

Карбонат аммония – опасная или безобидная добавка?

Любое вещество, что попадает в понятие “пищевые добавки”, автоматически причисляется к вредным. Но это большое заблуждение. В перечне Е-шек немало безобидных соединений. В какую категорию отнести карбонат аммония и стоит ли пугаться ингредиента Е503 на этикете?

Карбонат аммония — что это такое?

Соли угольной кислоты широко применяются в пищевой промышленности, поскольку способны при нагревании выделять газообразные соединение (углекислый газ). За счет этого можно получать пористые продукты. Наиболее популярными разрыхлителями являются обычная сода и пищевая добавка Е503 – карбонат аммония.

Выглядит вещество как белые кристаллы, что обладают легким запахом аммиака. Химическая формула аммониевой соли угольной кислоты (NH4)2CO3. Степень окисления NH4 составляет +1, а у CO3 она равна -2. Структурная формула приведена на рисунке:

Главный способ получения соли – это смешивание диоксида углерода, аммиака и воды с одновременным резким охлаждением. Образовавшееся вещество содержит небольшое количество примесей.

  • Массовая доля азота в карбонате аммония равна 29,2%.
  • Массовая доля кислорода в карбонате аммония равна 50%.

Показатели качества разрыхлителя регламентируются стандартом ГОСТ Р 55580-2013.

Возможные названия пищевой добавки

Химическое наименование вещества – это карбонат аммония или углекислый аммоний, аммониевая соль угольной кислоты. На этикетке пищевых продуктов оно может обозначаться в составе как разрыхлитель или регулятор кислотности Е503. Также возможна надпись Е503(ii), что означает гидрокарбонат, в нем 99% основного вещества. Если добавка представляет собой смесь нескольких солей угольной кислоты, то маркируется как Е503(i), в ней 30-34% основного соединение в пересчете на NH3. Международное наименование Ammonium carbonates.

Свойства карбонатов аммония

Главная характеристика Е503 – это разложение при температуре выше 60 градусов. Реакция происходит с выделением воды и газообразных соединений: аммиака и углекислого газа. Из-за этого вещество применяется как разрыхлитель в бездрожжевой выпечке.

Также среди свойств можно отметить:

  • высокую растворимость в воде;
  • изменение рН раствора в щелочную сторону;
  • способность к гидролизу в воде с получением слабого основания и кислоты;
  • взаимодействие с другими солями, щелочами и любыми неорганическими кислотами.

Молярная масса составляет 96 г/моль, плотность соединения 1,6 г/м3.

Пищевая добавка Е503 опасна или нет

Польза вещества в том, что более воздушные и пористые изделия лучше усваиваются организмом. Никакого КБЖУ в добавке нет, ее пищевая и энергетическая ценность равна нулю. Такой разрыхлитель пригодится веганам и противникам дрожжей.

Негативное отношение к аммонию связано с тем, что один из его продуктов разложения – аммиак является токсичным соединением. Но для отравления необходимо вдыхать его концентрированные пары, что в случае применения разрыхлителя по назначению невозможно. Во время выпекания блюд в помещении присутствует не совсем приятный запах аммиака. У особо чувствительных людей он может вызывать слезотечение и першение в горле. В процессе приготовления аммиак, как и СО2 улетучивается, в самом продукте остается лишь вода. Поэтому после остывания пищи в ней нет ни запаха аммония, ни какого-либо вреда для организма.

Применение пищевого аммония в продуктах питания

Основная область использования разрыхлителя – это выпечка. Изделия с ним получаются пышные без дрожжей, причем тесто не нужно предварительно выдерживать в тепле. Оно поднимается в процессе термической обработки.

Добавку Е503 можно встретить на этикетке таких продуктов:

  • хлеб и булочные изделия, особенно бездрожжевые категории;
  • печенье;
  • торты, пирожные, бисквиты;
  • бублики;
  • смеси для выпечки;
  • детское питание;
  • изделия с добавлением какао-продуктов.

Аммоний продается в супермаркетах в маленьких пакетиках. Самая популярная марка Dr. Oetker. Этот ингредиент можно в большинстве рецептов заменять любым другим разрыхлителем, в том числе содой.

Пищевая добавка Е503 относится к безопасным веществам. Не стоит пугаться, если в составе продукта промелькнет углекислый аммоний. Соединение не представляет никакой опасности, оно разрешено даже в детском питании.

Карбонат аммония формула химическая. Карбонат аммония: получение, химические свойства, спектр применения. Описание реактива, физические свойства

Добавка E503 (карбонат аммония) представляет собой аммониевую соль угольной кислоты. В быту получил распространение как нашатырный спирт. На вид это бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Молекулярная формула вещества: (NH 4) 2 CO 3 . Это очень не устойчивое соединение. На воздухе уже при комнатной температуре начинает протекать химическая реакция окисления с выделением токсичного газа аммиака и превращением вещества в бикарбонат аммония (NH 4 HCO 3). При температуре выше 60 °C карбонат аммония распадается на воду (H 2 O), углекислый газ (CO 2) и аммиак (NH 3). В связи с выделением газов при разложении добавки E503 она и применяется в пищевой промышленности. Основное применение — использование карбонатов аммония в кондитерской промышленности и хлебопечении вместо дрожжей.

Однако кальций может быть добавлен в тесто другими способами, например, в виде отщепляющей соли или в качестве питательной добавки в муке, но основное значение этого металла при изготовлении печенья заключается в том, что уровни в воде имеют тенденцию значительно варьироваться от от сезона до сезона в зависимости от источника воды и его температуры. В течение года рН воды также может значительно варьироваться, и это может оказать определенное влияние на качество теста. Однако мука обладает сильным буферным действием, которое будет уменьшать воздействие на тесто.

Впервые карбонат аммония был получен из азотистых органических продуктов (рога, волосы, ногти) методом дистилляции при высоких температурах. Сейчас в промышленности карбонат аммония получают путем нагревания смеси хлористого аммония (NH 4 Cl ) или при реакции обратной разложению: взаимодействие аммиака и углекислого газа с водой при быстром охлаждении.

Следы меди и других определенных металлов оказывают влияние на развитие прогорклости в жирах и маслах. Стандарты питьевой воды требуют низких концентраций меди и других металлов, связанных с развитием прогорклости жира, поэтому эта проблема, вероятно, будет под контролем, если в тесто используется только питьевая вода. Если, однако, есть подозрение, что ионы металлов являются причиной трудностей с качеством теста или бисквита, можно удалить или уменьшить их эффекты с помощью хелатирующих агентов, например этилендиаминтетрауксусной кислоты.

По некоторым данным, встречающимся в интернете, добавку относят к опасной для здоровья человека. Возможно эти слухи связаны с высокой токсичностью аммиака, образующегося при распаде карбоната аммония. Однако как видно выше, в ходе химической реакции (в процессе приготовления продукта) углекислый газ и аммиак улетучивается, а в готовом продукте от исходного карбоната аммония остается лишь вода. Так что добавку можно считать вредной для здоровья человека лишь в исходном состоянии. Использование солей аммония (пищевой добавки E503) разрешено практически во всех странах. Исследования государственного агентства по пищевым стандартам Великобритании (FSA) показали что добавка E503 безвредна для здоровья человека.

Для обеспечения эффективности необходимы очень небольшие количества, и они экономичны в использовании. До тех пор, пока не будут проведены более подробные исследования, маловероятно, что установки для очистки воды, предназначенные для удаления растворенных веществ на более низкие уровни, чем те, которые предлагаются для питьевой воды, будут иметь большое значение для изготовления печенья.

Что касается цвета и мутности воды, маловероятно, что эти свойства будут неприятными для печенья, за исключением того, что стоит знать причины высоких уровней, поскольку источник может иметь отношение к микробиологическим или другим свойствам. На аспекты здоровья следов металлов и некоторых других вредных химических веществ в продуктах питания все больше внимания уделяется внимание, и производители продуктов питания всегда должны быть выше упрека. Вероятно, что следы многих веществ полезны для здоровья, так как высокие концентрации вредны, поэтому счастливый баланс трудно установить.

В пищевой промышленности карбонат аммония в качестве добавки E503 применяется вместо соды или дрожжей в кондитерской промышленности и хлебопечении. Основные продукты в которых используются карбонаты аммония: различные виды печенья, бублики, торты, хлебобулочные изделия.

В странах северной Европы и Скандинавии карбонат аммония издавна используется для выпечки фирменных видов печенья. Например при выпечке исландского воздушного печенья используется только карбонат аммония. При замене его на соду или дрожжи оригинальное печенье уже не получится.

Пищевая добавка Е503

Особое внимание следует уделять, когда продукты специально разработаны для людей из наиболее уязвимых групп – детей грудного возраста, беременных матерей, очень старых и больных. В заключение следует полагать, что разумная и эффективная практика заключается в выборе воды для производства печенья, которая имеет постоянное качество и которая соответствует международному стандарту питьевой воды. Там, где эта вода извлекается из общественного питания, вероятно, будет безопасно оставлять ответственность за качество перед властями, но там, где используется колодец или другой частный источник, необходимо провести регулярный анализ примерно через три месяца, чтобы проверить что не существует наращивания вредных веществ.

Также карбонат аммония применяется:

  • в лекарственных препаратах (сиропы от кашля, нашатырь и др.);
  • в качестве ускорителя ферментации при производстве вина;
  • в качестве компонента огнетушащих составов
  • в косметике в качестве красителей

По своим свойствам пищевой эмульгатор Е503 Карбонат аммония может также выступать в качестве регулятора кислотности, разрыхлителя и стабилизатора, за счет чего его применение в различных областях жизнедеятельности человека довольно широко.

Карбонат аммония – влияние на организм, вред и польза!

Это вспомогательное средство для обработки, используемое для изменения качества клейковины и реологии теста путем уменьшения некоторых дисульфидных связей. Это чрезвычайно эффективная и полезная добавка для теста для бисквитов, где важное значение имеет развитие клейковины, но она вызвала много неблагоприятных критических замечаний, поскольку сульфиты, как было показано, имеют возможные вредные побочные эффекты.

Описание реактива, физические свойства

Также возможно использовать метабисульфит калия вместо натриевой соли. Стоимость выше, а использование немного выше, потому что атом калия тяжелее натрия. Поскольку используются только очень небольшие количества, нормально делать 10% -ное решение и измерять количество по объему. Раствор, хранящийся в герметичном контейнере, будет стабильным в течение как минимум 24 часов.

Кстати, помимо основного и наиболее распространенного названия добавки – карбонат аммония – известны и другие. В частности, аммоний углекислый, аммониевая соль угольной кислоты, гиброкарбонат аммония, ammonium hydrogen carbonate и ammonium carbonate.

Как правило, пищевой эмульгатор Е503 Карбонат аммония представляет собой бесцветные кристаллы, однако зачастую встречается вид белых, серых или розовых гранул с выразительным запахом аммиака. Физические свойства пищевого эмульгатора Е503 Карбонат аммония обусловлены синтетической, то есть искусственной природой его происхождения. Химическая формула карбоната аммония – (NH4)2CO3.

Читайте также:  Гуммиарабик — описание, свойства, применение

Химические вещества, присутствующие в рецептах этой группы

Все рецепты содержат бикарбонат аммония. Средний уровень – 73 с диапазоном до диапазона от 18 до Средний уровень – 78 с диапазоном от 30 до. Большинство используют метабисульфит натрия. Если используется средний уровень 041 с диапазоном от 006 до Любые количества, превышающие 08, указывают на серьезные проблемы с качеством мучного белка для этого типа теста.

Состав и рецептура продукта

Сообщалось, что использование бикарбоната аммония существенно увеличивает содержание акриламида в пряниках и печенье. Однако, когда он был заменен бикарбонатом натрия, во всех тестируемых продуктах наблюдалось уменьшение порядка 70%. В дальнейших исследованиях было показано, что когда гидрокарбонат натрия применялся в сочетании с лимонной кислотой, пряники почти лишены акриламида; это объясняется снижением рН. Продукты, которые, как было обнаружено, усиливают образование акриламида, включают миндаль, фундук, кунжут и мак.

Добавка неплохо растворяется в воде, однако на воздухе и в растворе она неустойчива. При повышении температуры до 18-24С пищевой эмульгатор Е503 Карбонат аммония начинает выделять аммиак, превращаясь в аммония гидрокарбонат. Причем при 60С вещество распадается на углекислый газ, воду и аммиак.

Ранее карбонат аммония получали на основе органического азотистого сырья (рогов, копыт и шерсти животных) при помощи дистилляции при соблюдении высокотемпературного режима. На сегодняшний день в промышленных масштабах Е503 образуется путем нагревания смеси аммония хлористого или в результате взаимодействия углекислого газа с аммиаком и водой при условии очень быстрого охлаждения.

Разрыв в знаниях и потребности в исследованиях

Его способствующий эффект на образование акриламида до сих пор не полностью понят. Глубокое знание влияния этого соединения на образование акриламида может помочь найти способы ограничить его отрицательные эффекты при его использовании. Предварительные эксперименты показали, что образование реакционноспособных фрагментов сахара, таких как α-дикарбонилы, может играть важную роль в этом контексте.

Что такое карбонат аммония

В дополнение к его биохимической генерации декарбоксилазами следует также исследовать тепловое образование в хлебобулочных изделиях. Поскольку мука является основным источником свободного аспарагина в тесте, необходимы исследования факторов, которые влияют на содержание этой аминокислоты. Выбор сортов, программ разведения культур с низким содержанием свободного аспарагина и влияние оплодотворения – некоторые области исследований. Эти меры, особенно программы разведения, являются долгосрочными проектами и не могут способствовать смягчению акриламида на краткосрочной основе.

Пищевая промышленность использует эмульгатор Е503 Карбонат аммония как эрзац дрожжей и соды в кондитерской отрасли и хлебопечении. Добавка входит в состав таких продуктов как печенье, шоколадные и хлебобулочные изделия, торты, бублики. Нередко добавку используют и виноделы в качестве ускорителя ферментации при промышленном изготовлении вин.

Синтез углекислого аммония

Кроме того, они также должны сохранять другие качества урожая, такие как урожайность, пригодность для выпечки и аспекты питания. Поэтому для достижения значительного прогресса в этой области могут потребоваться большие усилия и долгое время. Тем не менее, существенное снижение содержания свободного аспарагина в муке зерновых является одним из немногих подходов, которые «решают, а не борются с проблемой».

Добавление глицина и других аминокислот может уменьшать содержание акриламида и одновременно улучшать поджаривание. Таким образом, это представляет собой очень привлекательный вариант для смягчения последствий. Но влияние на аромат, образовавшиеся новые соединения и продукты элиминации акриламида неизвестны и их необходимо исследовать.

Помимо этого, важны основные свойства пищевого эмульгатора Е503 Карбонат аммония и для фармацевтики – его используют при производстве нашатырного спирта и сиропов от кашля. Многие косметические фирмы в составе декоративных средств также указывают карбонат аммония, который играет роль стабилизатора яркости окраски.

Вред пищевого эмульгатора Е503 Карбонат аммония

Вред пищевого эмульгатора Е503 Карбонат аммония для здоровья человека обусловлен тем фактом, что вещество способно выделять аммиак. Однако есть мнение, что в процессе термообработки продуктов углекислый газ и аммиак улетучиваются, при этом в готовой продукции от сложной субстанции остается только вода.

Механизм продвижения солей аммония

Пекарные агенты являются ингредиентами, которые в основном влияют на образование акриламида в сладкой пекарне. Известно, что гидрокарбонат аммония способствует образованию акриламида во время выпечки, что подтверждают многие исследователи. Аммиак из хлебопекарного средства реагирует с восстановительными сахарами, в результате чего образуются реакционноспособные фрагменты сахара, такие как глиоксаль, гидроксиэтан и глицеральдегид. Эти фрагменты, в свою очередь, реагируют со свободным аспарагином и доставляют больше акриламида по сравнению с реакцией между аспарагином и восстановительными сахарами.

Именно поэтому можно сказать, что реальную опасность и вред пищевой эмульгатор Е503 Карбонат аммония может нести лишь в своем исходном состоянии. Но, как бы то ни было, добавка признана опасной, хоть и не запрещена к применению на территории многих стран мира.

Люди, заботящиеся о своем здоровье, внимательно изучают на упаковках продуктов состав. Не все из пищевых добавок безопасные, многие причиняют вред, запрещены для применения. Относится ли к ним Е 503, какое влияние она производит, – предстоит разобраться.

Это приводит к фрагментам сахара, способствует реакциям типа имиданов ретроальдола в их протонированных формах и приводит к фрагментам сахара и окислению энаминов, в результате чего образуются глиоксаль и другие реакционноспособные фрагменты сахара. Эти α-дикарбонильные и α-гидроксикарбонильные соединения могут играть ключевую роль в образовании акриламида, особенно в мягких условиях.

Лизис клеток дрожжей и генерации пептидов

Кроме того, промытые кислотой стеклянные шарики добавляют в конечный объем 5 мл. Затем клетки лизируются биением. Снова добавляют 800 мкл раствора мочевины и повторяют описанную выше процедуру измельчения борта. Для каждого репликта 3 мг белка восстанавливают в течение 30 мин на 5 мМ трисфосфине и алкилируют в течение 1 часа с использованием 10 мМ иодацетамида.

Что такое карбонат аммония

Люди ежедневно употребляют пищу, для приготовления которой используют это синтетическое вещество. Карбонат аммония – это соединение, состоящее из аммониевых солей уксусной кислоты – карбоната и бикарбоната. Химическая формула вещества – (NH4)2CO3. Препарат может иметь различные названия:

  • добавка Е 503 – международное обозначение;
  • углеаммонийная соль;
  • углекислый аммоний;
  • нашатырный спирт – бытовое название;
  • аммоний пищевой.

По внешнему виду карбонат – это бесцветные кристаллы с небольшим запахом аммиака, легко растворимые водой, могут быть подвержены гидролизу. В соприкосновении с воздухом они превращаются в двууглекислый аммоний, запрещенный для производства продуктов – требуется их особое хранение. При повышении температуры вещество становится неустойчивым, проходят химические процессы:

Затем пептиды экстрагируют на трех последующих стадиях экстракции, используя 5 мкл 25 мМ бикарбоната аммония, 30 мкл ацетонитрила, 50 мкл 5% муравьиной кислоты и, наконец, 30 мкл ацетонитрила. Используя этот трехстадийный протокол, восстановление пептида было значительно выше по сравнению с упрощенными методами экстракции.

Лиофилизированную пептидную смесь ресуспендируют в 10 мкл 1% муравьиной кислоты в 3% ацетонитриле. Пептиды с зарядовыми состояниями 2 и 3 выбраны для тандемной масс-спектрометрии. Поиск выполняется в соответствии с Базой данных последовательности белков масс-спектрометрии.

  • начиная с 36 градусов, выделяется летучий аммиак (ammonium), получается гидрокарбонат аммония – NH4HCO3;
  • когда температура становится 60 градусов, – он дальше распадается на воду, углекислый газ, аммиак.

Применение пищевого аммония

Особенность карбоната аммония – вступать в реакцию с появлением углекислого газа – находит употребление в пищевой промышленности. Вещество используют при выпечке хлеба, изготовлении кондитерских продуктов как замену дрожжам и соде. Газ внутри готового изделия создает полости, придавая пышность, свойство долго не черстветь, сохранять свежесть. Углеаммонийные соли можно применять для выпечки продуктов:

Для одновременного определения многоэлементов одноэлементные экстракционные решения не являются полезными. Однако использование высокосолевых небулайзеров устранило использование кислотной предварительной обработки. Тип сосуда и шейкера и скорость шейкера могут влиять на количество некоторых извлекаемых элементов, но их эффект мал по сравнению с переменными измельчения. Однако предпочтительным является использование свежего раствора. Поместите 10 г 2-миллиметровой почвы в коническую колбу емкостью 125 мл.

Встряхните в течение 10 мин для устранения карбонатно-бикарбонатной матрицы и для предотвращения засорения капиллярного наконечника в поперечных или концентрических распылителях. Это решение теперь готово для одновременного определения многоэлементов. С высокосолевыми небулайзерами предварительная обработка кислоты не требуется.

  • тортов;
  • булок;
  • печенья;
  • пирогов.

Находится применение пищевого аммония в кондитерской промышленности при изготовлении мороженого, изделий из шоколада, конфет как эмульгатора. Даже при выпуске детского питания используется эта добавка. Углеаммонийные соли применяет:

  • фармацевтическая промышленность – для изготовления нашатырного спирта, антидота при укусах змей, сиропа от кашля;
  • косметические фирмы – как средство для стабилизации цвета в красках для волос;
  • для изготовления удобрений;
  • как составляющие средства для огнетушения.

Карбонаты аммония включают карбонат аммония, бикарбонат аммония и карбамат аммония. При контакте с воздухом – и особенно быстро при высоких температурах – соединения разрушаются. В отличие от других карбонатов, карбонаты аммония не нуждаются в контакте с кислотами. Деградация соединений высвобождает диоксид углерода и аммиак. Тесто, содержащее карбонаты аммония, увеличивает их объем. Так как это происходит только в жаре духовки и еще не в подготовке теста, в этом контексте говорится «Нахтриб». Карбонаты аммония также улучшают поджаривание выпечки.

Пищевая добавка Е503

Благодаря происходящим при температуре химическим процессам, пищевая добавка Е503 становится безвредной, разрешенной к употреблению во многих странах. Применяется как вспомогательное вещество:

  • разрыхлитель – ускоряет процесс приготовления выпечки, добавляя ей пышности;
  • эмульгатор – помогает сделать однородной смесь из несмешиваемых компонентов в кондитерских продуктах;
  • регулятор кислотности – для выпуска вин, способствует быстрой ферментации.

Использование карбоната аммония Е503 как эмульгатора и разрыхлителя

Карбонат аммония, или добавка Е503, на протяжении многих лет активно используется во многих странах при производстве кондитерских изделий. На упаковке данное вещество может быть отмечено, как соли аммония. Оно разрешено к применению на территории Евросоюза, в Беларуси, на Украине и в России. Предназначено это вещество для смешивания компонентов, которые в обычных условиях смешиванию не поддаются, а также для того, чтобы предотвратить слеживание и комкование смеси.

Описание вещества

Карбонат аммония – это аммониевые соли угольной кислоты, цвета не имеют, в природе представлены в виде кристаллов. В народе данное вещество более известно, как нашатырный спирт. Его химико-физические свойства будут следующими:

  • в водной основе растворяется хорошо;
  • при контакте с воздухом происходит выделение аммиака, после чего вещество преобразуется в бикарбонат аммония;
  • когда температура воздуха достигает отметки 60° начинается распад на аммиак, углекислоту и воду.
  • химическая формула выглядит как (NH4)2CO3, после контакта с воздухом — (NH4HCO3).

На заметку! Именно благодаря способности интенсивно выделять газы, данная добавка интенсивно применяется при изготовлении выпечки!

Методы получения

Изначально карбонат аммония получали путем дистилляции под воздействием высоких температур. Его добывали из таких органических продуктов, таких как ногтевые пластины, волосы и рога.
В современной промышленности Е503 получают методом синтеза химических соединений – при контакте углекислоты и аммиака с водой путем моментального охлаждения либо методом воздействия высоких температур на соединения хлористого аммония.

Читайте также:  Глутамат натрия — описание, вкус, вред и применение добавки

Свойства

Для здоровья человека карбонат аммония может быть вреден только в чистом виде, так как уже при комнатной температуре в результате соприкосновения с воздухом он начинает выделять токсичное и весьма опасное соединение – аммиак. Однако будучи в составе продуктов питания, при условии соблюдения всех правил технологического процесса, данное вещество распадается, в результате чего углекислота и аммиак растворяются в воздухе и остается лишь вода, которая никакой угрозы не несет.

Благодаря таким свойствам карбонат аммония опасен лишь в исходном состоянии. Во многих странах мира использование добавки Е503 в различных отраслях промышленности разрешено и она признана безопасной.

Применение

Карбонат аммония нашел свое применение в следующих сферах:

  • Пищевая промышленность – выступает в качестве заменителя дрожжей и пищевой соды. Входит в состав печенья, тортов, бубликов, шоколадных и хлебобулочных изделий.

На заметку! Без карбоната аммония невозможно изготовление некоторых видов фирменного печенья, производимых в странах северной Европы и на территории Скандинавии. К примеру, в известное на весь мир исландское воздушное печенье добавляют только Е503, а если эту добавку заменить на обычную пищевую соду либо дрожжи, то вкус будет совершенно иным, и, следовательно, оригинальный продукт таким, каким он должен быть, уже не получится!

  • Фармацевтика – встречается в составе сиропов от кашля, является основой нашатырного спирта.
  • Косметология – добавка Е503 используется при изготовлении декоративной косметики, где выполняет функцию стабилизатора цвета и его интенсивности.
  • Виноделие – ускоряет процесс ферментации вин.

Помимо этих сфер, карбонат аммония используется в процессе изготовления составов для огнетушения.

Все материалы на сайте Priroda-Znaet.ru представлены исключительно для ознакомления в информационных целях. Перед применением любых средств консультация с врачом ОБЯЗАТЕЛЬНА!

Ольга Королева

Опубликовано: 10-08-2016

Обновлено: 26-04-2019

Ольга на нашем сайте отвечает за подбор авторов и качество публикуемых материалов.

Исчезающий порошок

Карбонат аммония исчезает при нагревании!

Сделайте этот эксперимент дома

Этот эксперимент входит в набор Азот, как и аммиачный фонтан и огненная надпись. Подпишитесь и получите всё, что понадобится для проведения этого эксперимента дома.

Реагенты

Безопасность

Проводите эксперимент на подносе.

Снимите перчатки перед тем, как поджигать свечку.

  • Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
  • Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
  • Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 12 лет.
  • Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
  • Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
  • Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
  • Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
  • Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.
  • В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
  • В случае проглатывания промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
  • В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
  • В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
  • В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
  • В случае травм всегда обращайтесь к врачу.
  • Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
  • Данный набор опытов предназначен только для детей 12 лет и старше.
  • Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
  • Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
  • Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
  • Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т.е. после открытия упаковки.

Часто задаваемые вопросы

Во время опыта неприятно пахнет. Это не опасно?

Карбонат аммония разлагается на углекислый газ CO2, воду H2O и аммиак NH3. Аммиак-то мы и слышим! В этом опыте он выделяется в небольших количествах, поэтому такая концентрация безопасна. Кстати, водный раствор аммиака, — нашатырный спирт — известный медикамент, которым выводят из обморочного состояния.

Другие эксперименты

Пошаговая инструкция

  1. Поместите свечу в горелку для сухого горючего и подожгите ее.
  2. Накройте горелку пламярассекателем. Сверху положите кусочек фольги.
  3. Насыпьте в центр фольги одну большую ложку карбоната аммония (NH4)2CO3.
  4. Наблюдайте за исчезновением порошка.

Ожидаемый результат

Карбонат аммония разлагается при нагревании на аммиак, углекислый газ и водяной пар. Все три продукта реакции улетают в окружающий воздух, и от порошка ничего не остаётся.

Утилизация

Утилизируйте отходы эксперимента вместе с бытовым мусором.

Что произошло

Что происходит с карбонатом аммония?

Под влиянием высокой температуры происходит разложение карбоната аммония (NH4)2CO3 на составляющие его вещества: аммиак NH3, углекислый газ CO2 и воду H2O:

NH3 и CO2 – это газы. Вода хоть и является жидкостью при комнатной температуре, при нагревании быстро улетучивается в виде водяного пара. Именно поэтому через некоторое время от порошка карбоната аммония остаётся только воспоминание.

Дополнение

Карбонат аммония – неустойчивое вещество. При хранении он постепенно выделяет аммиак, превращаясь в бикарбонат аммония NH4HCO3:

Бикарбонат аммония при термическом разложении ведёт себя точно так же, как карбонат. Только газа в процессе выделяется немного меньше:

Какие ещё твёрдые вещества так себя ведут?

Существует множество твёрдых веществ, способных «улетучиться» при нагревании подобно карбонату аммония. Однако далеко не все они при этом разрушаются.

Дополнение

Многие вещества можно подвергнуть термическому разложению. При этом очень малое количество веществ распадается без образования твёрдого осадка. К примеру, помимо карбоната аммония, с выделением газа разлагается при нагревании щавелевая кислота C2O4H2:

Многие вещества при нагревании плавятся и лишь затем испаряются. Но некоторые соединения способны миновать стадию плавления. Процесс прямого превращения твёрдого вещества в газ без разрушения называется возгонкой. К легковозгоняющимся веществам можно отнести, например, кристаллический йод (I2) и бензойную кислоту (C6H5COOH).

Следует помнить, что в процессах возгонки или термического разложения кислород воздуха не участвует. Если же вещество при нагревании «испаряется» за счёт взаимодействия с кислородом воздуха, то это уже обычная реакция окисления.

Интересный процесс происходит при нагревании хлорида аммония NH4Cl. Под действием высокой температуры он легко разлагается на аммиак NH3 и хлористый водород HCl. Стоит только газам попасть в более холодную зону, как они тут же снова образуют исходное вещество:

Таким образом, процесс термического разложения в данном случае очень хорошо «маскируется» под процесс возгонки.

На примере солей меди рассмотрим реакции, не все продукты термического разложения которых являются летучими.

Теперь понятно, что карбонат аммония лишь одно из множества веществ, с которыми можно проводить опыты по термическому разложению. Выбор именно этого вещества обусловлен его безопасностью для домашних экспериментов.

Развитие эксперимента

Охота на воду

С порошком карбоната аммония можно провести познавательный опыт. Как вы могли узнать из научного описания эксперимента, (NH4)2CO3 разлагается при нагревании на аммиак, углекислый газ и воду:

Вода при нагревании на алюминиевой фольге так же улетучивается. Но её можно поймать! Перед тем, как проводить опыт, возьмите химический стакан из стартового набора. Убедитесь, что он чистый и сухой. Выполните первые 3 пункта из инструкции к эксперименту. Сразу после того, как вы высыплете карбонат аммония на фольгу, аккуратно поставьте стакан дном вверх на фольгу так, чтобы весь (NH4)2CO3 оказался «внутри» стакана. Внимательно наблюдайте за дном стакана. Со временем там появятся маленькие капельки жидкости – это вода!

Дело в том, что вода, испаряясь при нагревании, устремляется вверх и встречает на своём пути холодное дно стакана. Оно выступает фактически в роли ловушки для воды. В такой ситуации ей ничего другого не остаётся, кроме как конденсироваться, образовывая капельки.

Это интересно

Где используют карбонат аммония?

Из-за свойства полностью разлагаться при нагревании с выделением газа, карбонат аммония (NH4)2CO3 широко используется в пищевой промышленности. В общей классификации пищевых добавок он обозначается как E503 и разрешён к использованию практически во всём мире. Мы все привыкли называть его разрыхлителем теста. Многие сотни лет для выпечки пышной пористой сдобы использовались дрожжи. Затем на помощь поварам пришёл винный камень (смесь солей винной кислоты). Наши мамы и бабушки привыкли использовать для выпечки обыкновенную пищевую соду Na_HCO3. Современные рецепты большинства видов печенья, кексов и пирогов включают именно карбонат аммония. Основным его преимуществом перед всеми остальными разрыхлителями является то, что в процессе выпекания он полностью испаряется, не влияя на конечный вкус продукта.

Пищевая промышленность – не единственная сфера применения карбоната аммония. Большое его количество используется как сырье для получения сульфата аммония (NH4)2SO4 из гипса CaSO4:

Полученный в результате сульфат аммония используется как азотно-серное удобрение, которое помогает растениям быстро расти, не насыщая при этом почву вредными для здоровья нитратами.

Как получают карбонат аммония?

Наблюдаемый в эксперименте процесс полностью противоположен получению карбоната аммония в промышленных масштабах. Для синтеза этой соли используют смесь аммиака, углекислого газа и водяного пара, которые сперва нагревают вместе, а затем быстро охлаждают продукты реакции, основным компонентом которой является карбонат аммония:

Подпишитесь на наборы MEL Chemistry и проведите эти опыты у себя дома!

Ссылка на основную публикацию