Karolina Kozieł
Klasa VI
Praca dodatkowa
Z Techniki:
„Konserwanty”
Konserwanty to inaczej środki konserwujące - związki chemiczne (lub mieszanina związków chemicznych), które powodują przedłużenie przydatności do spożycia lub trwałości produktów spożywczych i przemysłowych. Najczęściej konserwanty dodawane są do żywności. Konserwujące działanie ma także proces moczenia mięsa w solance (wodnym roztworze chlorku sodu) i wędzenia. Konserwanty dzielą się na:
Wszystkie substancje dodawane do produktów spożywczych oznaczane są przez odpowiedni symbol „E”. Konserwanty i regulatory kwasowości mają zakres numerów E200-E299. Substancje te można podzielić na trzy grupy:
zabronione (o bardzo wysokiej szkodliwośco)
dopuszczone
spożywcze (o niskiej szkodliwości)
Konserwanty takie jak: E249 azotan(III) potasu, E250 azotan(III) sodu, E251 azotan(V) sodu mogące mieć wpływ rakotwórczy.
Rodzaje konserwantów:
E200 (Kwas sorbinowy, kwas (2E,4E)-heksa-2,4-dienowy, CH3(CH=CH)2COOH)- organiczny związek chemiczny z grupy nienasyconych kwasów karboksylowych. Stosowany jako konserwant, głównie w margarynie i serach. Uważa się, że jest nieszkodliwy dla zdrowia, choć często powoduje reakcje alergiczne. Po raz pierwszy został otrzymany poprzez ekstrakcję z owoców jarzębiny (Sorbus aucuparia) skąd pochodzi jego nazwa. Kwas sorbowy i jego sole hamują rozwój pleśli i drożdży, natomiast wykazują ograniczone działąnie w stosunku do bakterii, szczególnie bakterii kwasu mlekowego, co sprawia, że kwas sorbowy jest bardzo użyteczny przy produkcji serów. Właściwości konserwujące wzrastają w obecności soli kuchennej, cukru, kwasu propionowego, nizyny i fosforanów. Mechanizm działania polega na hamowaniu aktywności enzymów, głównie dehydrogenaz, ale także katalazy, peroksydazy i niektórych enzymów zawierających grupy -SH. Kwas sorbowy jest skuteczny tylko w niskim pH, w stanie niezdysocjowaym. Jest on bardziej efektywny w działaniu od kwasu benzoesowego i propionowego. W organizmie ulega oksydajcji.
E201 (Sorbinian sodu, CH3-(CH=CH)2-COONa, NaC6H7O2)- sól sodowa kwasu sorbinowego. Sorbinian sodu jest często wykorzystywany do konserwacji żywności, gdyż jest lepiej rozpuszczalny w porównaniu z kwasem sorbowym, a jego aktywność jest porównywalna. Ten konserwant jest używany np. w jogurtach i innych fermentowanych produktach mlecznych, sałatkach owocowych, słodyczach, serach, ciastkach i pieczywie, pizzy, skorupiakach, soku cytrynowym, winie, alkoholowych napojach jabłkowych i zupach. Dopuszczalne dzienne spożycie wynosi do 25 mg/kg masy ciała. Rzadkim efektem ubocznym jest reakcja alergiczna. Sorbiniany mogą być spożywane przez osoby wszystkich wyznań religijnych, wegan i wegetarian.
E202 (Sorbinian potasu, C6H7O2K) - organiczny związek chemiczny, sól potasowa kwasu sorbinowego. Sorbinian potasu jest używany jako środek konserwujący do żywności, zwłaszcza serów, jogurtu, napojów i ciast. Związek ten jest często używany razem z benzoesanem sodu. Jest on substancją spożywczą, która może wywoływać reakcje alergiczne. Działanie konserwujące sorbinianu potasu polega na hamowaniu rozwoju bakterii, drożdży i pleśni w produktach spożywczych. Dawka środka konserwującego zależy od rodzaju produktu i mieści się w zakresie 0,2 - 1,0 g/kg produktu.
E203 (Sorbinian wapnia, C12H14O4Ca)- jest substancją bezbarwną krystaliczną o słabo kwaśnym smaku i nieco drażniącym zapachu, słabo rozpuszczalny w wodzie. Kwas sorbowy jest środkiem konserwującym, głównie przeciwko grzybom i drożdżom. Nie jest skuteczny w stosunku do bakterii. Optymalną aktywność wykazuje przy pH poniżej 6,5 (kwaśna i słabo kwaśna żywność). Sorbinian wapnia jest używany głównie w produktach mlecznych; jego skuteczność zbliżona jest do skuteczności kwasu sorbowego. Sorbinian wapnia używany jest głównie w produktach mlecznych i chlebie żytnim. Dopuszczalne dzienne spożycie tego konserwantu wynosi 25 mg/kg masy ciała. Jedynym efektem ubocznym u niektórych ludzi jest delikatna pseudo-alergiczna reakcja. Nie posiada on żadnych ograniczeń żywnościowych.
E210 (Kwas benzoesowy, C6H5COOH) - jest to najprostszy organiczny, aromatyczny kwas karboksylowy. W temperaturze pokojowej jest stały tworząc białe, igłowe kryształy. W czasie ogrzewania łatwo sublimuje. Podobnie jak inne kwasy aromatyczne występuje w stanie wolnym w żywicach niektórych drzew egzotycznych. Do celów przemysłowych taniej jest go jednak otrzymywać na drodze czysto syntetycznej. Jedną z metod laboratoryjnego otrzymywania kwasu benzoesowego jest utlenienie toluenu za pomocą nadmanganianu potasu. Najbardziej znaną jego pochodną jest jego sól sodowa - benzoesan sodu, która jest często stosowana jako konserwant przedłużający trwałość produktów spożywczych. Sam kwas benzoesowy jest również stosowany w tym celu. Innymi znanymi pochodnymi kwasu benzoesowego jest kwas salicylowy, stosowany jako środek odkażający oraz kwas 2-acetoksybenzoesowy lepiej znany jako aspiryna. Po jego spożyciu osoby wrażliwe, chorujące na astmę, katar sienny lub alergie skórne mogą odczuwać zaostrzenie stanów chorobowych. Odradza się częste spożywanie, gdyż jest rakotwórczy.
E211 (Benzoesan sodu C6H5COONa.)- związek organiczny, sól sodowa kwasu benzoesowego. W warunkach standardowych jest to białe, krystaliczne ciało stałe. Dobrze rozpuszcza się w wodzie. Benzoesan sodu występuje naturalnie w znacznych ilościach w żurawinach, borówkach i śliwkach suszonych, a także w renklodach, cynamonie, goździkach i jabłkach. W badaniu The International Programme on Chemical Safety nie stwierdzono szkodliwego wpływu dziennych dawek 647-825 mg benzoesanu sodu/kg masy ciała człowieka. Ze względu na właściwości bakteriostatyczne i fungistatyczne przy pH < 3,6 jest efektywny do konserwacji produktów spożywczych wykazujących odczyn kwaśny.Stosuje się go do konserwacji, między innymi: przetworów owocowych ( >0,5 g na kg produktu), przetworów warzywnych, różnych sałatek (<1 g/kg), koncentratu pomidorowego (1,5 g/kg), konserw rybnych, ryb (<1 g/kg, krewetki gotowane <2 g/kg), napojów gazowanych (<0,15 g/litr) i margaryny. Benzoesan sodu działa drażniąco na śluzówkę żołądka, dlatego spożycie zawierających go produktów może u osób nadwrażliwych powodować dolegliwości bólowe. W połączeniu z witaminą C może przekształcić się w rakotwórczy benzen, co ma znaczenie szczególnie w przypadku napojów gazowanych, w których stosuje się jednocześnie obie te substancje. Temperatura i naświetlenie przyspiesza formowanie się benzenu. Benzoesan sodu ma dość szerokie zastosowanie w pirotechnice amatorskiej, jak i komercyjnej. Wykonuje się z niego m.in. mieszanin świszczących. Jest dobrym żółtym barwnikiem płomienia, który spalając się wytwarza duże ilości gazów.
E212 (Benzoesan potasuC6H5COOK)- Kwas benzoesowy jest używany jako środek konserwujący, zarówno przeciwko drożdżom, jak i bakteriom w kwaśnych produktach. Nie jest skuteczne przeciw grzybom oraz w produktach o pH powyżej 5 (lekko kwaśne lub neutralne). Wysokie stężenia prowadzą do kwaśnego smaku produktów, który ogranicza zastosowanie. Benzoesany są często preferowane, z powodu lepszej rozpuszczalności. Żurawina jest bardzo bogatym źródłem kwasu benzoesowego. Oprócz owoców, występuje w grzybach, cynamonie, goździkach i niektórych produktach mlecznych (jako efekt fermentacji bakteryjnej). Kwas benzoesowy i benzoesany są używane w szerokim spektrum kwaśnych lub lekko kwaśnych produktów żywnościowych. Do 5 mg/kg masy ciała. U niektórych ludzi kwas benzoesowy może być przyczyną pseudo-alergicznych reakcji i raka. Brak ograniczeń żywnościowych.
E213 (Benzoesan wapnia)-Kwas benzoesowy i estry kwasy benzoesowego powszechnie występują w większości owoców, szczególnie w jagodach. Żurawina jest bardzo bogatym źródłem kwasu benzoesowego. Oprócz owoców, występuje w grzybach, cynamonie, goździkach i niektórych produktach mlecznych (jako efekt fermentacji bakteryjnej). Używany jest: dla celów przemysłowych i jako środek konserwujący (daje kwaśny smak i ogranicza zastosowanie). Do 5 mg/kg masy ciała. U ludzi może być przyczyną pseudo-alergicznych reakcji i raka. Brak ograniczeń żywnościowych.
E214 (P-hydroksybenzoesan etylu)- konserwant na powierzchni suszonych przetworów mięsnych, w wyrobach cukierniczych z wyjątkiem czekoladowych, żywności dietetycznej. Może wywołać reakcje alergiczne, ma działanie odurzające, może wywoływać skurcze mięśni i może być rakotwórczy. Do 10 mg/kg masy ciała. Brak ograniczeń żywnościowych.
E220 (Tlenek siarki(IV), SO2 ditlenek siarki, dwutlenek siarki, bezwodnik siarkawy) - nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków niemetali. Bezbarwny gaz o ostrym, gryzącym i duszącym zapachu, silnie drażniący drogi oddechowe. Dwutlenek siarki jest trujący dla człowieka, zwierząt, niektórych bakterii (własności bakteriobójcze) i pleśni, a także szkodliwy dla roślin. Rozpuszczalny w wodzie (daje kwas siarkowy) i acetonie. W obecności katalizatora utlenia się tlenem z powietrza do SO3. Otrzymywany przez spalanie S lub H2S w tlenie, przez prażenie rud siarczkowych:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
S + O2 → SO2
Jest stosowany do produkcji siarczynów, kwasu siarkowego(VI) i różnych soli, do bielenia (w przemyśle tekstylnym i papierniczym), dezynfekcji (znany już w starożytności) i jako czynnik chłodniczy. Tlenek siarki(IV) dobrze rozpuszcza się w wodzie dając słaby kwas siarkowy(IV), zwany kiedyś kwasem siarkawym.
SO2 + H2O → H2SO3
Dwutlenek siarki również znajduje powszechne zastosowanie w produkcji win jako przeciwutleniacz i substancja stabilizująca mikrobiologicznie. Nieprawdą jest, że SO2 stosuje się jedynie w produkcji tanich win owocowych - najdroższe gronowe wina produkowane są z jego użyciem. Dwutlenek siarki jest produktem ubocznym spalania paliw kopalnych, przez co przyczynia się do zanieczyszczenia atmosfery (smog).
E221 (Siarczan(IV) sodu (siarczyn sodu)- nieorganiczny związek chemiczny, sól sodowa kwasu siarkowego(IV) o wzorze Na2SO3. Biała krystaliczna substancja rozpuszczalna w wodzie, nierozpuszczalna w alkoholu. Tworzy hydrat Na2SO3•7H2O. Jest reduktorem. Siarczan(IV) sodu jest otrzymywany w reakcji gazowego dwutlenek siarki z roztworem węglanu sodu lub wodorotlenku sodu. Przy reakcji z tlenem tworzy siarczan(VI) sodu. Jest stosowany jako dodatek do żywności (konserwant). Inne zastosowania znajduje w przemyśle garbarskim, tekstylnym i winiarskim. W fotografice wchodzi w skład utrwalaczy i wywoływaczy fotograficznych. Może obniżyć zawartość witamin w produktach na skutek utlenienia. Jest on rozkładany w wątrobie do nieszkodliwych siarczanów i wydalany wraz z moczem. W połączeniu z alkoholem wzmaga symptomy kaca. Osoby, u których występuje brak tolerancji w stosunku do naturalnych siarczynów powinny także unikać dodatku siarczynów.
E225 (Siarczek sodu, Na2S)- nieorganiczny związek chemiczny, sól sodowa kwasu siarkowodorowego. W temperaturze pokojowej związek ten tworzy bezbarwne kryształy, rozpuszczalne w wodzie, silnie higroskopijne. Tworzy hydrat Na2S•9H2O. Stosowany jest m.in. jako środek redukujący, odczynnik chemiczny w garbarstwie do usuwania sierści ze skór, do produkcji barwników siarkowych. Jego temperatura topnienia wynosi 1180°C, a samozapłonu: 392°C.
E230 (Bifenyl, C12H10)- organiczny związki chemiczne - węglowodory aromatyczne, dimer benzenu. W warunkach normalnych bifenyl jest ciałem stałym. Jego temperatura topnienia wynosi 70 °C, a temperatura wrzenia: 255 °C. Jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, dobrze zaś w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych, szczególnie aromatycznych, jak np. benzen. Odkrywcą bifenylu był polski chemik Filip Walter. Jego reaktywność jest zbliżona do benzenu. Bifenyl ulega katalitycznemu uwodornieniu. Bifenylem nazywa się też czasami w skrócie jednowartościową grupę bifenylową, której struktura jest identyczna z bifenylem, lecz jeden atom wodoru jest odłączony.
E236 (Kwas mrówkowy lub kwas formowy, kwas metanowy CH2O2)- to najprostszy związek organiczny z grupy kwasów karboksylowych. Kwas ten znajduje się także w organizmach mrówek i pszczół oraz pokrzywach, dlatego ich ukąszenie jest bolesne i pozostawia ala oparzenie. Substancja o dużej lotności. Otrzymywanie przez utlenienie aldehydu mrówkowego, kwaśną hydrolizę estru (mrówczanu np. etylu).
Charakterystyczną reakcją jest próba Tollensa:
HCOOH + Ag2O -> CO2 + Ag + H2O
Dobrze rozpuszcza sie w wodzie. Związek silnie redukujący, żrący i korodujący. Powoduje podrażnienie skóry i śluzówki, w większych stężeniach poważne poparzenia. Konserwant o silnych właściwościach grzybobójczych, przy wysokich stężeniach i niskim zakresie pH zakres jego działania obejmuje również bakterie. Posiada właściwości leczące reumatyzm. Ze względu na swoje właściwości grzybobójcze często wykorzystywany jako składnik preparatów grzybobójczych i zakwaszających. Często występuje w mieszaninach z innymi kwasami, bądź naniesiony na nośnik. Szerokie zastosowanie w syntezie organicznej. W pszczelarstwie jest stosowany do zwalczania roztocza.
E237 (Mrówczan sodu, HCOONa)- organiczny związek chemiczny, sól sodowa kwasu mrówkowego. Mrówczan sodu jest białym ciałem stałym, rozpuszczalnym w wodzie. Ma właściwości higroskopijne. Można go otrzymać w reakcjach:
kwasu mrówkowego z sodem: 2 HCOOH + 2 Na → 2 HCOONa + H2↑
kwasu mrówkowego z tlenkiem sodu: 2 HCOOH + Na2O → 2 HCOONa + H2O
kwasu mrówkowego z wodorotlenkiem sodu: 2 HCOOH + 2 NaOH → 2 HCOONa + 2H2O
w reakcji Canizarro (reakcja aldehydu mrówkowego z wodorotlenkiem sodu): 2 HCHO + NaOH → CH3OH + HCOONa
Mrówczan sodu jest stosowany w przemyśle chemicznym do produkcji kwasu mrówkowego i kwasu szczawiowego. Jest też stosowany w przemyśle skórzanym, włókienniczym, papierniczym (służy do impregnacji drewna), perfumeryjnym oraz paszowym (jako dodatek do pasz dla bydła). Mrówczan sodu jest środkiem konserwującym żywność. Jest też odczynnikiem analitycznym, wykorzystuje się go w syntezie chemicznej. Przy kontakcie za skórą i po spożyciu występują podrażnienia skóry oraz błon śluzowych jamy ustnej, gardła, przełyku i przewodu pokarmowego. Jego opary działają drażniąco na drogi oddechowe, wywołują kaszel i duszności. W wypadku spożycia należy podać choremu dużą ilość wody aby spowodować wymioty i skonsultować się z lekarzem.
E238 (Mrówczan potasu, HCOOK)- związek organiczny, sól kwasu mrówkowego i potasu. Mrówczan potasu jest bezbarwnym ciałem stałym, dobrze rozpuszczalnym w wodzie. Ma właściwości higroskopijne. Roztwory Mrówczanu Potasu są obecnie szeroko stosowane jako płyny do dowiercania i rekonstrukcji otworów wiertniczych a także są podstawowymi komponentami wysokoefektywnych płuczek wiertniczych. Płuczki na bazie mrówczanu potasu zwiększają stabilność termiczną biopolimerów, posiadają doskonałe właściwości inhibitujące aktywne łupki oraz, w porównaniu do płuczek na bazie innych solanek, w procesie wiercenia tylko w niewielkim stopniu uszkadzają skały zbiornikowe.
E239 (Urotropina, C6H12N4 )- organiczny związek chemiczny, amina trzeciorzędowa. Używana w tabletkach rozgrzewających stosowanych w wojsku w gotowych do spożycia posiłkach. Stosowana w przemyśle tworzyw sztucznych jako substrat do produkcji żywic fenolowo-formaldehydowych (bakelitu). Jest półproduktem do otrzymywaniu materiałów wybuchowych takich jak HMTD, heksogen, oktogen. W lecznictwie stosuje sie ją jako środek bakteriobójczy, w celu odkażania dróg moczowych. Urotropina w kwaśnym środowisku moczu hydrolizuje do toksycznego dla drobnoustrojów formaldehydu. W celu wzmocnienia działania stosuje się, równocześnie z urotropiną, witaminę C. Działanie przeciwbakteryjne tego leku jest słabe, ale jego zaletą jest niemożność bakterii do rozwinięcia oporności. Także zewnętrznie w dermatologii jako środek przeciwpotowy. Używana również jako inhibitor korozji w kwaśnych kąpielach trawiących i czyszczących. Otrzymuje się ją w wyniku kondensacji amoniaku z formaldehydem (aldehydem mrówkowym) w środowisku alkalicznym wg. reakcji:
6 CH2O + 4 NH3 → C6H12N4 + 6 H2O
E240 (Aldehyd mrówkowy, formaldehyd, CH2O)- to najprostszy związek organiczny z grupy aldehydów o wzorze HCHO (inny zapis - H2CO). W warunkach normalnych aldehyd mrówkowy jest gazem o charakterystycznej, duszącej woni i jest silną trucizną. Jego temperatura topnienia wynosi to -113°C, a temperatura wrzenia to -21°C. Dobrze rozpuszcza się w wodzie. Roztwór ma słabo kwasowe pH. Formaldehyd powstaje podczas niepełnego spalania substancji zawierających węgiel. Otrzymuje się go poprzez utlenianie i odwodornianie metanolu na katalizatorze tlenkowym(molibdeniany żelaza lub bizmutu) lub srebrowym. Stosowany do wyrobu żywic syntetycznych, włókien chemicznych, barwników i jako środek odkażający.
E249 (Azotan(III) potasu (dawniej azotyn potasu KNO2) - nieorganiczny związek chemiczny, sól, kwasu azotowego(III) i potasu. Otrzymuje się go przez redukcję ołowiem azotanu(V) potasu:
KNO3 + Pb → KNO2 + PbO
lub w wyniku jego rozkładu termicznego:
2KNO3 → 2KNO2 + O2
Azotan(III) potasu jest białą lub żółtawą, substancją stałą. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Roztwór ma odczyn lekko zasadowy. Temperatura topnienia azotanu(III) potasu wynosi 440°C. Powyżej tej temperatury rozkłada się:
4KNO2 → 2K2O + 2N2 + 3O2
Jest utleniaczem, choć w pewnych warunkach może wykazywać właściwości redukujące. Azotan(III) potasu jest w większych ilościach toksyczny. Poza tym, w wyniku reakcji KNO2 z aminami powstającymi w wyniku rozkładu białek w organizmie mogą tworzyć się rakotwórcze nitrozoaminy. Azotan(III) potasu jest używany do nitrozowania, w produkcji barwników azowych, w chemii analitycznej do określania rzędowości amin, w fotografii jako sensybilizator (uczulacz), a także do konserwacji mięsa, gdyż zapobiega tworzeniu się jadu kiełbasianego. Ze względu na szkodliwość azotanów(III) sugeruje się ograniczenie ich używania jako konserwantów, jednak całkowite zastąpienie innymi związkami nie jest możliwe.
E250 (Azotan(III) sodu NaNO2, azotyn sodu) - nieorganiczny związek chemiczny, sól sodowa kwasu azotowego(III), stosowany jako substrat przy produkcji barwników, oraz jako dodatek konserwujący do żywności. W temperaturze pokojowej jest to biała lub żółtawa substancja stała. W temperaturze to 271°C topnieje, a w 320°C rozkłada się. Dobrze rozpuszczalna w wodzie. W wyniku hydrolizy anionowej odczyn jej roztworu jest zasadowy:
NaNO2 → Na+ + NO2-
NO2- + H2O ↔ HNO2 + OH-
Azotan(III) sodu stosuje się przy tworzeniu organicznych pochodnych kwasu azotowego(III), barwników, oraz jako dodatek do żywności. E250 służy w przemyśle spożywczym jako barwnik mięs i ryb oraz zapobiega rozwojowi bakterii powodujących botulizm, Clostridium botulinum. Dzienne spożycie nie powinno przekroczyć 0,06 mg na kg masy ciała, niemowlętom do 6 miesiąca życia nie powinien być podawany w ogóle. Przekroczenie tej dawki może spowodować hiperaktywność i inne efekty uboczne. E250 jest potencjalnie rakotwórczy, a w połączeniu z innymi związkami chemicznymi w warunkach panujących w żołądku może tworzyć rakotwórcze nitrozoaminy. W wielu krajach jest zabronione dodawanie do żywności
E251 (Azotan (V) sodu, inaczej saletra sodowa, saletra chilijska, NaNO3) - nieorganiczny związek chemiczny z grupy azotanów, sól kwasu azotowego i sodu. Nazwa nitronatryt jest utworzona od składu chemicznego minerału z języka łacińskiego wyrazów azot (nitrogenium) i sód (natrium). Natomiast określenie saletra pochodzi od wyrazu sól skalna (z łaciny sal petrae). Azotan sodu jest białą lub bezbarwną substancją krystaliczną. Jego właściwości są analogiczne do azotanu potasu. Dobrze rozpuszcza się w wodzie. Topi się w temp. 307°C. Rozkłada się po podgrzaniu do 380°C. Ma właściwości utleniające. Jest higroskopijny, powinien być przechowywany w szczelnych pojemnikach. Jako minerał może mieć barwy tj. biała, czerwonawa, żółtobrunatna, ma szklisty połysk, trygonalny układ krystalograficzny i nie jest łupliwy. Bardzo rzadko tworzy kryształy izometryczne, tabliczkowe, płytkowe, przyjmujące postać romboedrów. Występuje w skupieniach zbitych, ziarnistych, tworzy też naloty i wykwity. Kryształy są takie same jak kryształy kalcytu. Można sztucznie wyhodować kryształ nitratynu; do roztworu azotanu sodowego wprowadza się romboedr kalcytu w charakterze jądra. Występuje na obszarach suchych i gorących, gdyż jest łatwo rozpuszczalny w wodzie. Powstaje w procesie odparowania, którego wynikiem są złoża solne. Występuje zwykle w towarzystwie halitu, anhydrytu, gipsu. Największe złoża nitronatrytu występują na pustyni Atacama w Chile - stąd powstała pierwotna nazwa "saletra chilijska". Ważne złoża występują też w Boliwii, Peru, Egipcie, Indiach, Kazachstanie oraz w USA. Otrzymuje się go działając kwasem azotowym(V) na węglan sodu:
Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2↑
Stosuje się go: jako nawóz azotowy, do produkcji azotanu potasu, do konserwacji mięsa, w przemyśle szklarskim, do produkcji materiałów wybuchowych, produkcji farb, emalii i leków i chętnie jest zbierany przez kolekcjonerów.
E252 (Azotan(V) potasu, saletra potasowa, saletra indyjska, KNO3)- Azotan potasu występuje w przyrodzie w niewielkich ilościach w postaci minerału nitrokalitu w krajach o suchym, gorącym klimacie, m.in. w Chinach i Indiach. Z tych państw była sprowadzana do Europy, czemu zawdzięcza nazwę "saletra indyjska". Obecnie otrzymuje się ją głównie w reakcji podwójnej wymiany między azotanem(V) sodu i chlorkiem potasu:
NaNO3 + KCl → KNO3 + NaCl
Saletra potasowa jest bezbarwnym lub białym, krystalicznym ciałem stałym. Jej temperatura topnienia wynosi 334°C. Przy ogrzaniu do 400°C rozkłada się na azotan(III) potasu i tlen:
2KNO3 → 2KNO2 + O2
Stosuje się ją głównie do: produkcji czarnego prochu, otrzymywania kwasu azotowego, produkcji azotanu(III) potasu, nawożenia, konserwowania mięsa, Azotan potasu zmieszany z cukrem jest podstawowym paliwem stosowanym przez palestyńskie ugrupowania terrorystyczne w rakietach typu Kassam, którymi ostrzeliwane jest terytorium Izraela.
E260 (Kwas octowy, kwas etanowy, kwas metylokarboksylowy, C2H4O2,CH3COOH)- to związek organiczny z grupy kwasów karboksylowych. Czysty kwas octowy jest bezbarwną, żrącą cieczą. 100% kwas octowy jest bardzo higroskopijny, zaś proces rozpuszczania się w nim wody ma charakter silnie endotermiczny. Powoduje to, że po otwarciu butelki z takim kwasem w wilgotnym pomieszczeniu zaczyna on pochłaniać wilgoć z powietrza, co skutkuje jego zauważalnym ochłodzeniem i szronieniem się ścianek butelki. W skrajnych przypadkach, jeśli w pomieszczeniu jest bardzo wilgotno, a otwór butelki jest szeroki, stężony kwas octowy potrafi nawet zamarznąć po otwarciu. Stosunkowo wysoka temperatura wrzenia, a także efekty endotermiczne przy rozcieńczaniu wynikają z silnych wiązań wodorowych występujących między cząsteczkami kwasu. Wiązania wodorowe tworzone przez kwas octowy są na tyle silne, że obserwowano ich występowanie także w fazie gazowej. Jak każdy kwas karboksylowy, kwas octowy ulega dysocjacji i dobrze przewodzi prąd elektryczny, jednak jest kwasem słabym. Z metalami tworzy sole, a z alkoholami - estry; obie te grupy związków nazywane są octanami. W laboratorium można go otrzymać przez utlenianie etanolu lub aldehydu octowego, hydrolizę estrów kwasu octowego, bezwodnika octowego lub chlorku acetylu. W przemyśle otrzymywany jest przez karbonylowanie metanolu, bezpośrednie utlenianie butanu lub niskooktanowych benzyn i utlenianie aldehydu octowego. Fermentacja octowa etanolu otrzymywanego z fermentacji alkoholowej cukrów jest źródłem spożywczego kwasu octowego. Kiedyś stężony (ok. 80%) kwas octowy otrzymywano w reakcji octanu wapnia z kwasem siarkowym, podgrzanie i skroplenie kwasu octowego.Synteza organiczna, do produkcji sztucznego jedwabiu, leków (aspiryna), niepalnej taśmy filmowej i esencji octowej, kwasu chlorooctowego, octanów, karboksymetylocelulozy, octany celulozy, w technice grzewczej do usuwania kamienia kotłowego, w postaci kilkuprocentowego roztworu (produkt fermentacji octowej) jako ocet spożywczy do konserwacji żywności, jako składnik roztworów buforowych i wiele innych. Bardzo duże ilości kwasu octowego używane są jako rozpuszczalnik w rafinacji kwasu tereftalowego, używanego do wielkotonażowej produkcji poli(tereftalanu etylenu) (butelki PET). Jest stosowany również jako konserwant.
E270 (Kwas mlekowy, kwas 2-hydroksypropanowy, wzór C3H6O3 lub C2H4OHCOOH)-organiczny, hydroksykwas, obecny w skwaśniałym mleku, powstający w mięśniach (Powstawanie kwasu mlekowego w mięśniach jest związane z procesem spalania glukozy, który to proces jest głównym dostarczycielem energii pożytkowanej na ruch. W przypadku gdy do mięśni jest dostarczana wystarczająca ilość tlenu spalanie glukozy przebiega w sposób kompletny. W procesie kompletnego spalania glukozy jako jeden z produktów przejściowych powstaje kwas mlekowy, ale jest on natychmiast przekształcany do kwasu cytrynowego, który jest dalej spalany do CO2 i wody w procesie zwanym cyklem kwasu cytrynowego. Gdy natomiast występuje deficyt tlenu, nie może on być przekształcany do kwasu cytrynowego i zaczyna się odkładać w tkance mięśniowej.( 1. Spalanie glukozy z dostatecznym udziałem tlenu; 2. Spalanie glukozy przy niedoborze tlenu:
C6H12O6+6O2 → 6CO2+6H2O
C6H12O6 → 2C2H4OHCOOH )
Ze względu na to, że atom węgla do którego jest przyłączona grupa hydroksylowa jest asymetryczny, kwas mlekowy jest związkiem chiralnym i posiada dwa enancjomery. W organizmach żywych występuje wyłącznie forma L(+). Wzrastające stężenie kwasu mlekowego odbiera się jako doznanie bólu w trakcie zbyt intensywnego wysiłku. Kwas ten jednak jest dość szybko odprowadzany z mięśni przez układ krwionośny, a następnie ponownie przetwarzany w wątrobie do glukozy w procesie zwanym glukoneogenezą. W zasadzie po 2 godzinach od ustania zbyt intensywnego wysiłku fizycznego, cały kwas mlekowy jest odprowadzany z mięśni. Ból mięśni, który występuje zwykle po 20 godzinach od wzmożonego wysiłku fizycznego zwany czasami „zakwasem” i kojarzony z występowaniem bólu w mięśniach nie ma w istocie z kwasem mlekowym wiele wspólnego, lecz jest związany z procesem naprawy drobnych zniszczeń mechanicznych w strukturze tkanki mięśniowej, powstałych w trakcie intensywnego wysiłku) oraz w innych, różnych produktach (Kwas mlekowy powstaje w produktach spożywczych otrzymywanych przez fermentację mlekową, nadając im charakterystyczny, kwaskowy smak. Sumaryczny przebieg fermentacji mlekowej jest identyczny z procesem niekompletnego spalania glukozy w mięśniach, choć jej mechanizm jest zupełnie inny. Czasami proces spalania glukozy w mięśniach jest nazywany fermentacją mleczanową. Kwas mlekowy w produktach spożywczych jest wynikiem fermentacji cukrów prostych - laktozy obecnej w mleku, czy fruktozy obecnej w warzywach i owocach. Obecność kwasu mlekowego w mleku powoduje koagulację białek wchodzących w jego skład, na skutek czego mleko zmienia swoją strukturę i smak. Proces ten jest masowo wykorzystywany przy produkcji serów, jogurtów, kefiru i innych produktów mlekopochodnych. Kwas mlekowy powstaje też w wyniku celowego fermentowania niektórych warzyw np: ogórków i kapusty. Jego, względnie duże stężenie powoduje zmianę struktury tych warzyw (ciemnienie, mięknięcie, kurczenie się) i nadaje im charakterystyczny smak. Ze względu na to, że kwas mlekowy jest dużo mniej toksyczny od octu, warzywa kwaszone fermentacyjne są zdrowsze od warzyw kwaszonych w zalewie octowej). Stosuje się go: jako chemiczny dodatek do żywności, do regulacji kwasowości w przemyśle cukierniczym, w przemyśle garbarskim i tekstylnym, w pszczelarstwie.
E280 (Kwas propionowy, kwaspropionowy kwas etanokarboksylowy, C3H6O2, CH3CH2COOH) - W temperaturze pokojowej jest to bezbarwna ciecz rozpuszczalna w wodzie, o nieprzyjemnym ostrym zapachu, stosowana przy wyrobie rozcieńczalników oraz substancji zapachowych. Występuje w mleku i jest wytwarzany w przewodzie pokarmowym zwierząt. Jest stosowany w przemyśle spożywczym jako środek do konserwacji żywności. Dodawany do chleba paczkowanego krojonego i chleba żytniego oraz do wyrobów ciastkarskich. Maksymalna dawka 3000 mg/kg. Dodawany jest również do pasz zwierzęcych jako środek przeciwpleśniowy. Bakterie propionowe należące do rodzaju Clostridium wytwarzają kwas propionowy w fermentacji propionowej i mają zdolność rozkładu cukrów, błonnika i pektyn. Guma guar oraz pektyny są znacznie szybciej metabolizowane przez bakterie jelita grubego. Wytwarzany w tym procesie kwas propionowy i kwas masłowy, korzystnie oddziałuje na organizm człowieka. Kwas propionowy sprzyja hamowaniu syntezy cholesterolu, a kwas masłowy może być stymulatorem jelitowego systemu odpornościowego. Kwas propionowy/ mlekowy jest palną cieczą. Pary tworzą z powietrzem mieszaniny wybuchowe. Pary gromadzą się w dolnych partiach pomieszczeń i w zagłębieniach terenu. Parametry: temperatura zapłonu: 54 °C temperatura samozapłonu: 475 °C klasa wybuchowości - IIA klasa niebezpieczeństwa pożarowego - 2. Kwas propionowy jest wchłaniany do organizmu człowieka przez drogi oddechowe, skórę i przewód pokarmowy. Wdychane pary kwasu drażnią śluzówkę jamy ustnej, oczu, nosa, górnych dróg oddechowych. Działanie kwasu propionowego może spowodować łzawienie, nieżyt nosa, kaszel, bóle w klatce piersiowej, nieżyt żołądka. Kwas propionowy w kontakcie ze skórą powoduje oparzenia. Oparzenia oczu mogą doprowadzić do utraty wzroku bez możliwości wyleczenia.
E290 (Dwutlenek węgla, CO2, ditlenek węgla, tlenek węgla(IV))- W temperaturze pokojowej jest to bezbarwny, bezwonny i niepalny gaz, dobrze rozpuszczalny w wodzie i cięższy od powietrza (ok. 1,5 razy). Pod normalnym ciśnieniem przechodzi ze stanu stałego do gazowego z pominięciem fazy ciekłej w temperaturze -78,5°C. Pod zwiększonym ciśnieniem można go jednak skroplić w temperaturze - 57°C.W naturze występuje w stanie wolnym w atmosferze i związanym. Dwutlenek węgla jest produktem spalania i oddychania. Jest wykorzystywany przez rośliny w procesie fotosyntezy. Tworzy się przy utlenianiu i fermentacji substancji organicznych. Występuje w kopalniach, cukrowniach, gorzelniach, wytwórniach win, silosach zbożowych, browarach i studzienkach kanalizacyjnych. W małych stężeniach nie jest trujący, w większych stężeniach dwutlenek węgla jest szkodliwy dla zdrowia a nawet zabójczy, a jego działanie powoduje powstawanie hiperkapni, a co za tym idzie kwasicy oddechowej i w następstwie obrzęku mózgu. W laboratorium najłatwiej wytworzyć dwutlenek węgla działając dowolnym kwasem (np. octowym, solnym, cytrynowym) na węglan wapniowy (CaCO3) lub węglan sodu (Na2CO3) czy też wodorowęglan sodowy(NaHCO3). W przemyśle dwutlenek węgla otrzymuje się jako wynik spalania lub wydobywa się z ziemi, a także jako produkt uboczny przy produkcji piwa. Stosuje się go między innymi: jako suchy lód jako chłodziwo, w artykułach spożywczych i napojach gazowanych, stosowany do "zasilania" markerów do gry w paintball itd. Do zatruć dwutlenkiem węgla dochodzi przede wszystkim w różnych zakładach przemysłowych, głównie kopalniach, jednak zatrucia są także możliwe w zamkniętych pomieszczeniach, gdzie wydzielany w wyniku fermentacji dwutlenek węgla zwiększa stężenie tego gazu w powietrzu wdechowym. Wejście do takich pomieszczeń bez sprawdzenia składu powietrza lub bez aparatów tlenowych zagraża zatruciem, a nawet śmiercią.CO2 tworzy się przy utlenianiu i fermentacji substancji organicznych - powietrze zostaje zubożone w tlen, a zwiększa się w nim procentowa zawartość dwutlenku węgla. Dzieje się tak w cukrowniach, gorzelniach, wytwórniach win, silosach zbożowych, browarach, studzienkach kanalizacyjnych i innych podobnych. Odmienna sytuacja ma miejsce w kopalniach, gdzie nagle na wskutek prac górniczych lub ruchów górotworu zostają uwolnione znaczne ilości gazów, w tym najczęściej dwutlenku węgla. Zatrucie CO2 ma nieco odmienny charakter od zatruć innymi gazami takimi jak tlenek węgla, siarkowodór czy cyjanowodór. Polega zwykle na połączeniu zagrażającego życiu niedotlenienia (hipoksja) i hiperkapnii, a co za tym idzie powstającej kwasicy oddechowej. Przy znacznej hiperkapnii dochodzi do obrzęku mózgu i porażenia ośrodka oddechowego. Przy oddychaniu powietrzem zawierającym dwutlenek węgla w małych stężeniach zwiększa się jego ciśnienie parcjalne we krwi, co powoduje uczucie duszności, niepokój, pobudzenie ośrodka oddechowego i zwiększenie częstości oddechów. Przy zwiększaniu się jego stężenia dochodzi do bólów i zawrotów głowy, szumu w uszach, zaburzeń postrzegania, tachykardii, nadmiernej potliwości i przekrwienia spojówek. Przy stężeniach powyżej 10% narasta duszność i osłabienie, pojawiają się omamy i zaburzenia świadomości do śpiączki włącznie oraz drgawki. Stężenia powyżej 20% powodują śmierć w ciągu kilkunastu minut, a powyżej 30% śmierć natychmiastową. Niedotlenienie i obrzęk mózgu mogą spowodować nieodwracalne zmiany w mózgu, mimo uratowania zatrutej osoby. Przedszpitalne postępowanie z osobą zatrutą: usunięcie z miejsca o dużym stężeniu CO2 bez narażania osób ratujących na niebezpieczeństwo, ułożenie nieprzytomnych w pozycji bezpiecznej - bocznej ustalonej, transport do szpitala. W szpitalu stosuje się intensywną tlenoterapię, a także w razie potrzeby oddech kontrolowany lub wspomagany. Obecność dwutlenku węgla można stwierdzić za pomocą wody wapiennej. W zetknięciu się wody wapiennej z dwutlenkiem węgla następuję reakcja:
CO2 + Ca(OH)2 → H2O + CaCO3
Występują jeszcze konserwanty takie jak:
E219 metylo-p-hydroksybenzoesan,
E222 siarczyn sodowo-wodorowy,
E223 metadisiarczek sodu,
E224 metadisiarczek potasu,
E226 siarczek wapnia,
E231 fenol ortofenylowy ,
E233 tiobendazol,
E234 nisyna,
E235 natamycyna,
E242 węglan metylu,
E261 octan potasu,
E262 octan sodu i wodorooctan sodu,
E263 octan wapnia,
E264 Octan amonu,
E281 propionian sodu,
E282 Propionian wapnia,
E283 propionian potasu,
E284 Kwas ortoborowy,
E296 Kwas jabłkowy,
E297 Kwas fumarowy.
2
