Пищевая углекислота: области применения

Углекислота пищевая

ГОСТ: 8050-85
Объем: 24кг/40л

Углекислота – (Диоксид углерода) CO2, бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом. Область применения углекислоты весьма обширна – газовая сварка, газирование напитков, системы пожаротушения. В большинстве этих случаев используется углекислота в баллонах. Углекислый газ используется в различных сферах, охватывающих многие отрасли промышленности. Углекислый газ используется для сатурации напитков. Обладая природными антимикробными свойствами, углекислота используется также для увеличения срока хранения молочных продуктов, защищая вкус и текстуру, и сокращая потребность в консервантах, натуральных и искусственных. Другие области применения углекислоты включают: замораживание и охлаждение продуктов питания, упаковки. Например, газированная вода с добавками ароматных эссенций – прекрасный освежающий напиток. В своей твердой форме, углекислота представляет собой сухой лед. Промышленные и бытовые сточные воды должны быть нейтрализованы перед сбросом в окружающую среду. Углекислота заменяет более жесткие кислоты для нейтрализации щелочных процессов. Углекислота также проще в обращении и хранении. Углекислота также используется в качестве защитного газа при сварке. Углекислый газ значительно улучшает рост и качество растений в теплице. Увеличение концентрации углекислоты способствует производству больших, здоровых и быстро растущих растений и снижению эксплуатационные расходов, особенно во время зимы. Биохимики нашли, что удобрение воздуха углекислым газом весьма эффективное средство для увеличения урожайности различных культур. Углекислота заменяет газогенераторы, позволяет снизить расходы на топливо и ликвидировать вредные выбросы. Использование углекислоты также содействует сохранению леса. Углекислый газ используется для производства осажденного карбоната кальция, который снижает объемы натурального волокна древесины в производстве бумаги. В своей сверхкритической точке 31,1 ° С и 7.38MPa, углекислота становится универсальным растворителем. Она может заменить хлорированные фторуглероды для очистки компонентов оборудования. Углекислота также может заменить многие летучие органические химические вещества для таких операций, как декофеинизация кофе или извлечения жира из продуктов питания. Углекислота является непроводящей – безопасная для очистки электрических компонентов. Широко используется углекислый газ в повседневной практике. Углекислота помогает бороться с огнем без повреждения или загрязнения материалов и используется для тушения пожаров (углекислотными огнетушителями), когда вода является неэффективным средством, или отсутствует. Углекислый газ невзрывоопасен и малотоксичен. Обычно, углекислота в баллонах используется при проведении сварочных работ как активный защитный газ. В промышленности углекислоту производят из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании разлагается, высвобождая углекислоту. При производстве в промышленности закачивается в баллоны. Жидкая углекислота, которая выпускается из баллона, помещенного вентилем вниз, попадает в условия комнатной температуры и обычного давления и быстро испаряется, при этом поглощается так много тепла, что она превращается в твердую белую снегообразную массу. Это используется при замораживании тканей для гистологических срезов (образцов ткани для микроскопических исследований). Если перемешать твердый угольный ангидрид с эфиром, то температура падает до -80 °С. Транспортировка и хранение углекислоты в соответствии с правилами безопасности производится в стальных баллонах различной емкости. Будьте очень внимательны при нахождении в грузовой машине, помещении, где хранится углекислота в твердом или газообразном виде. Неосторожная работа с углекислотой может также привести к обморожению. Твердая углекислота (сухой лед) сохраняет температуру -78 ° С. Баллоны окрашиваются в черный цвет и маркируются желтой надписью «Углекислота». В таких баллонах может храниться как жидкая углекислота (обычно применяемая в системах пожаротушения), так и газообразная углекислота под высоким давлением (до 200 атмосфер). После опустошения баллона углекислоты или периодически (по истечении срока хранения) возможна повторная заправка баллонов углекислым газом. “Плюсы” Углекислоты Углекислота повышает производительность труда по сравнению с ручной сваркой. Углекислота один из недорогих технических газов. Углекислота снижает более чем в два раза себестоимость наплавленных металлов. Углекислота обеспечивает отличное качество сварных швов. – для холодной посадки частей машин – в процессах тонкой заточки.

ООО «Гермес» © Нижний Новгород 2015
Сделано в Malevich

Углекислый газ в промышленности, его получение и применение

Углекислый газ, имея универсальные свойства, используется в промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Сегодня CO2 – это удобрение в сельском хозяйстве, медицинский инструмент, регулятор температуры и источник новой энергии.

Получение в промышленности

Получение диоксида углерода в промышленности методологически разнообразно. Он находится в дымовых отходах, выпускаемых в атмосферу ТЭЦ и электростанциями, получается при брожении спирта и выступает как продукт реакции с природными карбонатами.

Индустрия получения двуокиси углерода широка. Газ можно абсорбировать несколькими способами из одного источника. Во всех случаях это поэтапный процесс очистки от примесей (для достижения требований ГОСТа) и достижения нужной консистенции, агрегатного состояния.

Получение газообразной двуокиси углерода

Газообразный CO2 извлекают из промышленных (нефтяных) дымов путем адсорбции моноэтаноламина (коммерчески выгодно) и карбонатом калия (редко). Принцип сбора частиц углерода одинаков для обоих веществ. Они направляются по трубопроводу к отходам и собирают в себя углекислый газ. После сбора, насыщенные углекислотой газы направляются на очистку.

В специальных емкостях происходит реакция в при повышенной температуре или заниженном давлении. В процессе высвобождается чистая углекислота и продукты распада (аммиак и другие).

Схематически процесс выглядит так:

  1. Отходящий дым смешивается с адсорбентами (газообразным карбонатом калия или моноэтаноламином);
  2. Накопившие в себе двуокись углерода газы поступают в специальный газгольдер для очистки;
  3. В реакции с высокой температурой или низким давлением происходит отделение углекислого газа от адсорбента.

В лаборатории извлечь много CO2 не получается. Но это возможно в реакции с гидрокарбонатами и кислотами. В отдельности CO2 можно выделить на промышленных станках для получения кислорода, аргона или азота. Углекислый газ здесь выступает как побочный продукт. Хранится он в специальных баллонах, поставляемых потребителю.

Получение жидкой углекислоты

Добыча жидкой углекислоты поэтапно связана с получением ее из газа. Из летучего газообразного состояния, при обработке водородом, раствором перманганата калия и углем, образуется жидкая двуокись.

Сжижение происходит из-за низкого давления, сопровождающего реакцию. После многоступенчатой очистки, жидкий диоксид углерода попадает в компрессор. Там он сжимается и подается для сушки в 2 адсорбера, поочередно перенимающие работу для восстановления. Параллельно сжатая жидкость очищается от запахов и переводится в конденсатор, а оттуда – на хранение.

Этот метод сжижения применяется для газов спиртового брожения. Он актуален для пропана, бутана и т.д. Его используют на крупных пивоварнях, а получаемая очищенная углекислота имеет высокие показатели качества.

Получение твердого диоксида углерода

Твердый диоксид образуют из жидкого путем обработки низкой температурой (-56°). В промышленных условиях только 20% переходят в твердое состояние, а остальные – испаряются.

Порядок извлечения углекислотных кристаллов (сухого льда):

  1. Из емкости брожения газ переходит в емкость для промывки;
  2. В газгольдере после мытья он сжимается и сжижается;
  3. Многократно сжимаясь и нагреваясь, газообразный углерод охлаждается в специальных холодильниках;
  4. Жидкость очищается активированным углем;
  5. Поступает в холодильник, где охлаждается и дополнительно очищается от примесей;
  6. Охлажденный CO2 направляется на испарение и пресс, где комплектуется сухой лед.

Применение в промышленности

Применение углекислого газа в различных областях промышленности связано с химическими и физическими свойствами вещества. Он не горит, не опасен в минимальных концентрациях для человека и животных и является основным компонентом для жизнедеятельности растений.

Химическая промышленность:

  • Участвует в синтезе искусственных химикатов;
  • Регулирует температуру в реакциях;
  • Нейтрализует щелочи;
  • Очищает ткани животных и растений;
  • Может восстанавливаться до метана.

Металлургия:

  • Осаждение отходящего дыма;
  • Регулирует направления течения воды при отводе шахт;
  • Некоторые лазеры используют CO2 в качестве источника энергии (неон).

Производство бумаги:

  • Регулирует водородный показатель в древесной массе или целлюлозе;
  • Усиливает в мощности производственные машины.

Особую роль в промышленной и смежных индустриях играет сухой лед. Он применяется как:

  • Источник охлаждения в морозильных камерах при перевозках;
  • Охлаждение при затвердевании сплавов;
  • Очистка сухим льдом оборудования (криобластинг).

Применение в других сферах деятельности

Человек также использует углекислоту в других областях деятельности и в быту. Доступность диоксида обуславливает его широкую распространенность, а свойства – востребованность даже среди обывателей.

Где еще применяется углекислота:

  • При сварке. Защищает металл от нагрева и окисления, обтекая электрическую дугу.
  • В сельском хозяйстве. Углекислый газ в купе с солнечным светом – идеальный способ удобрить любые культуры. Распыление газа в парнике или теплице увеличивает урожайность в 2-3 раза;
  • В медицине служит для создания атмосферы, близкой к реальной, при проведении искусственных операций на органах. Он применяется как стимулятор для восстановления дыхания пациента и при введении его в наркоз;
  • Фармацевтика. Создает идеальную среду для синтеза химии и низкотемпературной транспортировки вод;
  • Приборы и оборудование. Охлаждает оборудование и агрегаты без разбора на модули, выступает как абразивный элемент прочистки;
  • Защита окружающей среды. Регулирует показатель водорода в стоках;
  • Пищевая промышленность. Используется как консервант и разрыхлитель теста. Добавляется в напитки, делая их газированными;
  • Для создания давления в пневматическом оружии.

Применение углекислого газа особенно востребовано в системах пожаротушения. Он заполняется в углекислотные газовые огнетушители и при возгорании позволяет изолировать очаг пожара от источника кислорода. Горение не может долго продолжаться без подпитки воздухом, а газификация углекислотой не даст ему проникнуть к огню.

Получаемый в малом количестве от спиртового брожения используется как способ газировки напитков. Он также уберегает муку, сухофрукты, арахис от насекомых, не влияя на качество и скорость их порчи.

Углекислый газ – первоклассная среда для разведения цветов, подкормки овощей и подводных растений. Он ускоряет фотосинтез и улучшает обменные процессы в растительных клетках. Главное – имеет доступную цену даже для обывателей.

Читайте также:  Цветы на дачном участке: посадка, описание и фото

Диоксид углерода может применяться и в криодеструкции, в качестве заморозки. Он сжигает холодом поверхность бородавок и родинок, заставляя их отваливаться, но не оставлять шрамов от скальпеля и швов.

Заключение

Углекислый газ – простое и распространенное по всей планете вещество, играющее практическую функцию в ключевых отраслях деятельности. Без него не обходится промышленность, медицина, пищевая отрасль и даже простой человеческий быт.

С недавних пор CO2 применяется как основа для производства источника топлива (метанола). Популярность набирает способ использования в качестве возобновляемого геотермального источника энергии, способного увеличить производство электроэнергии и сократить выбросы газа в атмосферу.

Углекислый газ: характеристики и применение

Человечество научилось использовать газообразные вещества для поддержания искусственных процессов и реакций, в результате которых удаётся получить другие химические соединения. Кроме этого, различные газы используются для получения определённых физических явлений и свойств. Углекислый газ или СО2 обладает большим количеством качеств, которые не могут не использоваться в химической промышленности и быту.

Что такое углекислый газ

Оксид углерода (IV) представляет собой тяжёлый газ. Плотность углекислоты примерно в полтора раза больше чем у атмосферного воздуха. Несмотря на то, что этот газ уже при температуре минус 78,3 градуса Цельсия превращается в снегообразную массу, получить жидкую углекислоту при нормальном давлении не представляется возможным. Так называемый сухой лёд при малейшем повышении температуры сразу переходит из твёрдой, в газообразную форму. Получить жидкую углекислоту можно только при давлении более 60 атмосфер. В таких условиях газ конденсируется даже при комнатной температуре с образованием бесцветной жидкости.

Углекислый газ не окисляется, но может поддерживать горение некоторых металлов. В среде углекислоты, при определённых условиях, могут возгораться такие активные элементы как магний, кальций и барий. Этот газ хорошо растворим в воде, а в воздухе его содержится большое количество благодаря дыханию живых организмов и растений, наличию вулканической активности на земле, а также в результате сгорания органических веществ.

В результате растворения СО2 в воде в большой концентрации образуется угольная кислота. Это вещество может вступать в реакцию с фенолом и магнийорганическими соединениями. Углекислый газ также реагирует с щелочами. В результате такой реакции образуются соли и эфиры угольной кислоты.

Свойства углекислого газа

Углекислый газ невозможно определить органами зрения или обоняния. Если концентрация СО2 невелика, то не будет ощущаться и вкуса, но при наличии большого количества этого газа в воздухе может ощущаться кисловатый привкус.

При большой концентрации углекислоты во вдыхаемом воздухе может наступить отравление. Признаками негативного воздействия СО2 на организм человека являются:

  • Шум и гул в ушах.
  • Обильный холодный пот.
  • Потеря сознания.

Учитывая тот факт, что углекислый газ тяжелее воздуха, его концентрация в нижней части помещения будет более значительной. По этой причине, первую очередь симптомы отравления могут наблюдаться у животных и детей, а также у взрослых очень маленького роста. Большая концентрация СО2 может привести к гибели людей. При потере сознания человек может оказаться на полу, где количество кислорода будет недостаточным для поддержания нормального процесса дыхания.

Углекислый газ: получение в промышленности

Существует большое количество способов промышленного получения углекислоты. Наиболее рентабельными являются варианты добычи газа, основанные на получении СО2, который образовывается на химических производствах в виде отходов.

Газообразный оксид углерода (IV) получают из промышленного дыма способом адсорбции моноэтаноламина. Частицы этого вещества подаются в трубу с отходами и вбирают в себя углекислоту. После прохождение через смесь CO2 моноэтаноламины направляются на очистку в специальные резервуары, в которых, при определённых показателях температуры и давления, происходит высвобождение углекислого газа.

Углекислый газ высокого качества получается в результате брожения сырья при изготовлении спиртных напитков. На таких производствах газообразный СО2 обрабатывают водородом, перманганатом калия и углем. В результате реакции получают жидкую форму углекислоты.

Твёрдое состояние СО2 или «сухой лёд» также получают из отходов пивоваренных заводов и ликероводочных производств. Это агрегатное состояние вещества в промышленных масштабах образуется в такой последовательности:

  • Из резервуара, где происходит брожение, газ подаётся в ёмкость для промывки.
  • Углекислота направляется в газгольдер, в котором подвергается воздействию повышенного давления.
  • В специальных холодильниках СО2 охлаждается до определённой температуры.
  • Образовавшаяся жидкость фильтруется через слой угля.
  • Углекислота снова направляется в холодильник, где производится дополнительное охлаждение вещества с последующим прессованием.

Таким образом получается высококачественный «сухой лёд», который может использоваться в пищевой промышленности, растениеводстве или в быту.

Применение углекислого газа

Благодаря наличию определённых физических и химических свойств углекислый газ может использоваться в различных сферах. В химической промышленности углекислота используется для:

  • Синтеза искусственных химических соединений.
  • Для очистки животной и растительной ткани.
  • Регулирования температуры реакций.
  • Нейтрализации щёлочи.

В металлургии CO2 применяется с целью:

  • Регулирования отвода воды в шахтах.
  • Создания лазерного луча для резки металлов.
  • Осаждения вредных газообразных веществ.

Кроме перечисленных областей углекислый газ активно используется при производстве бумаги. Оксид углерода применяется регулирования водородного показателя древесной массы, а также усиления мощности производственных машин.

Углекислый газ используется в пищевой промышленности в качестве добавки, которая оказывает консервирующее действие. При изготовлении выпечки СО2 применяется в качестве разрыхлителя. Газированные напитки также изготавливаются с применением углекислоты, а для хранения быстро портящихся продуктов используется «сухой лёд».

Незаменим углекислый газ и при выращивании овощей и фруктов в зимних теплицах. В таких помещения в воздухе недостаточное количество СО2, который необходим для «дыхания» растений, поэтому приходится искусственно насыщать атмосферу этим газом.

В медицине углекислота применяется во время проведения сложных операций на внутренних органах. Наиболее ценным качеством этого газа, является использование его для реанимационных мероприятий, ведь благодаря возможности повысить его концентрацию можно эффективно стимулировать процесс дыхания пациента.

При сварке металлов углекислота применяется в качестве инертного облака, которое служит защитой расплавленного участка от попадания в него активного кислорода. В результате такой обработки сварочный шов получается идеально ровным и не подверженным окислению.

Благодаря способности охлаждаться при испарении, СО2 используется для тушения пожаров. Заправленные этим веществом огнетушители являются эффективным средством борьбы с возгораниями на объектах, где применение порошковых или пенных средств тушения невозможно.

В быту углекислота используется в качестве напорного газа в пневматическом оружии, а также для отпугивания комаров и борьбы с грызунами.

Углекислый газ: хранение и транспортировка

Хранение СО осуществляется в баллонах чёрного цвета, на корпусе которых обязательно должна быть надпись «Углекислота».

Кроме этого, на ёмкости наносится маркировка, по которой можно получить информацию о производителе баллона, весе пустой ёмкости, а также узнать дату последнего освидетельствования. Нельзя использовать углекислотные баллоны, у которых:

  • Истёк срок освидетельствования.
  • Имеются повреждения.
  • Неисправны вентили.

Транспортировка наполненных газом баллонов должна осуществляться по следующим правилам:

  • Транспортировать ёмкости только в горизонтальном положении. Вертикальное размещение допускается только в том случае, если имеются специальные ограждения, которые препятствуют падению баллона во время перевозки.
  • Для безопасного перемещения на баллонах должны быть резиновые кольца.
  • Не допускать механических воздействий, а также чрезмерного нагрева.
  • Запрещается перевозка углекислотных баллонов в торговых аппаратах.

Кроме этого, техникой безопасности запрещается переносить баллоны вручную или перекатывать их по земле.

Хранение баллонов с углекислотой может осуществляться как в специально оборудованных помещениях, так и под открытым небом. В зданиях ёмкости следует размещать на расстоянии не менее 1 метра от отопительных приборов. При хранении на улице необходимо оградить ёмкости от воздействия прямых солнечных лучей и осадков, поэтому размещать резервуары таким способом рекомендуется под навесом. Если хранение баллонов осуществляется в неотапливаемом помещении или под открытым небом, то в зимнее время необходимо следить за тем, чтобы ёмкости не охлаждались ниже минус 40 градусов Цельсия.

Газы в пищевой промышленности

Газы в пищевой промышленности.


Вопрос сохранности продуктов питания всегда актуален, причем на всех уровнях «пищевой цепи»: производитель, оптовик, продуктовый ритейлер, потребитель.

Современными производителями этот вопрос решается разными путями: заморозка продукции, рафинирование, добавление консервантов. Однако, наилучшего соотношения сроков хранения и сохранения полезных свойств продуктов добиваются производители, использующие в производственной цепочке пищевые газовые смеси.

С помощью пищевых газов легко можно увеличить сроки хранения в три, четыре, а иногда и большее число раз. Как правило, пищевые газы поставляются на перерабатывающие предприятия в специальных баллонах с давлением 150 бар (примерно 150 атмосфер). Реже производители сами производят требуемые смеси.

Пищевые газы, используемые при упаковке продуктов, часто называют защитными газами, а сам метод такой упаковки «упаковкой с регулируемой атмосферой» (modified-atmosphere packing – MAP).

Главное преимущество использования при упаковке газовых смесей – безопасность для потребителей.

Внешний вид продукта, упакованного в модифицированной газовой среде, остается привлекательным для покупателя, у него не возникает визуальных искажений, как при использовании вакуума. Вкус, запах продукта остается прежним.

Таким образом, хранение продуктов с помощью защитных газовых смесей становится более длительным, не портит внешнюю привлекательность и остается безопасным.

Для различных типов продуктов при MAP используются определенные соотношения объема газов — азота, углекислого газа и кислорода.

При подборе пищевой смеси учитываются такие факторы, как: кислотность, количество влаги, жира, состав продукта, тип и количество микроорганизмов, температура и особенности процесса изготовления.

Чаще всего употребляется смесь азота (N2) и углекислого газа (CO2). Оба газа не токсичны, химически не активны, не горючи. Реже используется кислород (O2).

Читайте также:  Мусор на даче и в частном доме

Азот (N2) используется как инертный газ для замещения атмосферного воздуха. Он вытесняет кислород (O2), замедляя процессы окисления, а еще он практически не растворим в воде. Благодаря этим свойствам, он сохраняет вкус и аромат продукта и увеличивает срок его годности. Как раз азот не дает жирам окисляться и тормозит процесс развития анаэробного гниения. Используется в составе защитного газа в упаковке мяса, рыбы, жиров, хлебобулочных изделий и др. Обычно в смеси пищевых газов преобладает содержание азота, а при упаковке сухих продуктов, таких как орехи, чипсы, кофе, пряности, сухое молоко часто используется чистый азот.

Углекислый газ (CO2) является «бактериостатическим компонентом» и подавляет микробиологическую активность (рост) аэробных бактерий и плесени, тем самым сохраняя вкус, запах рыбы, птицы, мяса и других продуктов. Но его концентрация в смеси газов должна быть значительно меньше, чем азота, иначе это может привести к изменению кислотности и порче продукта. Часто двуокись углерода применяется при бункерном хранении чая, муки, круп, пряностей. В потребительской упаковке часто диоксид углерода используется в составе газовой смеси для хранения сыров, охлажденных мясных продуктов, рыбы, фруктов, грибов, орехов, соков, овощей, макаронных изделий, хлебобулочных изделий, сухих завтраков и т.д.

Кислород (O2) подавляет рост патогенных микроорганизмов. При хранении свежего мяса кислород помогает сохранить первоначальный красный цвет. При упаковке рыбы – предотвращает развитие ботулизма. Фруктам и зелени кислород дает возможность «дышать». Для пищевого производства нужен кислород высокой степени очистки. Кстати, кислород используется на производстве ещё и как обеззараживающий элемент. Озонирование — это хороший способ борьбы с плесенью, вредителями, грибками, бактериями и микроорганизмами. Этот метод является экологически чистым.

Теперь чуть более подробно примеры того, как действуют пищевые газы при методе MAP:

— Сухое молоко. Азот (N2) или смесь азота (N2) и углекислого газа (CO2) замещает воздух при упаковке цельного сухого молока, а содержание кислорода уменьшается до 1%, это предотвращает появление горечи, которая может возникнуть из-за окисления жиров.

— Творог. Двуокись углерода (CO2) в смеси с азотом (N2) нейтрализует действие псевдомонад и других бактерий, которые вызывают прогорклость. Так как в твороге много влаги и низкий уровень жирности, применение смеси защитных газов особенно актуально.

— Сыр. При большой концентрации углекислого газа (CO2) в смеси газов содержание кислорода (O2) значительно снижается. Двуокись углерода хорошо растворима во влаге, содержащейся в сыре, так она вытесняет кислород (O2), а азот (N2) помогает сбалансировать давление в упаковке.

— Мясные продукты. Углекислый газ (CO2) подавляет действие аэробных бактерий, которые развиваются в мясе благодаря наличию кислорода (O2). Таким образом, регулировка содержания кислорода помогает увеличить срок годности мяса.

— Сырое мясо. Благодаря действию углекислого газа (CO2), подавляется рост аэробных бактерий (в том числе псевдомонад и их разновидностей), а небольшое количество кислорода (O2) позволяет сохранить естественный красный цвет мяса. Важно, чтобы кислорода (O2) не было много, т.к. окисление пигмента оксимиоглобина говорит о начале процесса порчи продукта. Так срок годности сырого мяса может быть увеличен с 2-4 до 5-8 дней благодаря действию защитных газов.

— Рыба. Применяя углекислый газ (CO2), можно подавить рост большинства микроорганизмов. Порчу рыбы вызывают аэробы, псевдомонады, ацинетобактеры, мораскелла, флавобактерии, цитофаги. Разложение белков под действием микроорганизмов как раз и влияет на появление неприятного запаха. Азот (N2) используется для регулировки давления в упаковке.

— Хлебобулочные изделия. Основные проблемы при хранении хлебобулочных изделий появляются в виде развития плесени и вызываются аэробными бактериями, которые легко подавляются двуокисью углерода (CO2). Азот (N2) регулирует атмосферу. Тем самым срок хранения в модифицированной газовой среде увеличивается во много раз.

— Масло. Азот (N2) не дает окисляться кислородом (O2) цепочкам жирных кислот молекул триглицеридов. Фактически, с момента получения масла исключается его взаимодействие с кислородом, что дает возможность маслу храниться дольше и не прогоркать.

— Фрукты, овощи и зелень. Их особенность в том, что они «дышат», а потому необходимо оставить в среде минимальное количество кислорода (O2), примерно 2-3%. Благодаря большому количеству углекислого газа (CO2) «дыхание» замедляется, и не образуется в результате «дыхания» большого количества этилена, способствующего созреванию и размягчению плода. Но важно не переборщить, т.к. если кислорода слишком мало, возникает анаэробное дыхание, которое характеризуется появлением неприятного вкуса и запаха. Азот (N2) же помогает поддерживать в упаковке нормальное давление, чтобы продукты не сминались.

— Кофе. Так как в кофе, а также и во многих других сухих продуктах, много ненасыщенных жиров, самое важное – не дать возможности кислороду (O2) проникнуть в упаковку. Заменяем атмосферный воздух азотом (N2).

— Сок. Азот (N2), благодаря своей инертности и малой растворимости, помогает обеспечить нейтральную атмосферу при бутилировании соков, пива, вина и других жидкостей.

— Пиво. В современном производстве пива и виноделии часто добавляется кислород (O2). В данном случае он усиливает процесс брожения, тем самым сокращая сроки изготовления продукции.

Итак, какие пищевые продукты упаковывают с помощью газовых смесей:

— колбасы, ветчина, свежее красное мясо, фарш, мясо птицы

— пельмени, пицца, пирожки, вареники

— хлеб, бисквиты, печенье

— полуфабрикаты из свежего теста

— фрукты, овощи, зелень, грибы

— орехи, семечки, фисташки, чипсы

— мука, сухое молоко, пряности, крупы, макаронные изделия

— соки, безалкогольные напитки и др.

Хранение с помощью защитных газов может быть как бункерным, так и в потребительской упаковке, таким образом, область применения пищевых газов становится огромной.

Помимо использования защитных газов в упаковке, газы также могут быть использованы в следующих направлениях на производстве:

— криогенная технология заморозки и охлаждения продуктов (Используются жидкие газы – азот и углекислота);

— технология использования сухого льда;

— технология криогенного измельчения продуктов.

На территории Российской Федерации разрешены к применению при производстве пищевых продуктов следующие защитные газы, их обозначают как пищевые добавки:

— диоксид углерода Е290

— оксид азота Е942

За более подробной консультацией, помощью в подборе газовой смеси, газоаналичического оборудования и прочим вопросам, обращайтесь к специалистам Messung.

Диоксид углерода пищевой

Диоксид углерода (углекислый газ жидкий, углерода диоксид охлажденный жидкий, углекислота жидкая, угольный ангидрид, пищевая добавка Е-290) – малоопасное вещество по воздействию на организм при соблюдении правил обращения, вызывает обморожение тканей, при испарении действует наркотически и удушающее.

Обладает раздражающим действием на кожу и глаза.

При снижении давления до атмосферного превращается в газ и снег с температурой минус 78,5 0С, который вызывает обморожение кожи и поражение слизистой оболочки глаз, а также может вызывать явление кислородной недостаточности и удушья, действует наркотически.

Растворимость в воде – слабая.

Негорюч, невзрывоопасен, нетоксичен. Газообразный диоксид углерода в 1,5 раза тяжелее воздуха.

По физико-химическим показателям диоксид углерода пищевой соответствует нормам ТУ:

1 Объемная доля диоксида углерода (СО2), %, не менее

2 Наличие соляной кислоты

Должна выдерживать испытание

3 Наличие сернистой и азотистой кислот и органических соединений (спиртов, эфиров, альдегидов, органических кислот)

Должна выдерживать испытание

4 Внешний вид в воде

Без цвета и мутности

4.1 Внешний вид и запах углекислоты (твердая фаза – в виде «снега»)

Без посторонних включений, без запаха

5 Массовая концентрация водяных паров при температуре 20 °С и давлении 101,ЗкПа (760ммрт.ст.), г/м 3 , не более,

что соответствует температуре насыщения углекислоты водяными парами при давлении 101,3 кПа (760 мм рт.ст.) при температуре плюс 20 °С, не более

6 Запах и вкус в воде

Отсутствие постороннего запаха и вкуса

7 Объемная доля оксидов азота, в том числе:

7.1 Объемная доля оксида азота, млн -1 (ррm), не более

7.2 Объемная доля диоксида азота, млн -1 (ррm), не более

8 Объемная доля аммиака (NH3), млн -1 (ррm), не более

9 Объемная доля сероводорода (H2S), млн -1 (ррm), не более

10 Объемная доля диоксида серы (SО2), млн -1 (ррm), не более

11 Объемная доля сероокиси углерода (карбонилсульфида, COS), млн -1 (ррm), не более

12 Объемная доля бензола, млн -1 (ррm), не более

13 Объемная доля ацетальдегида, млн -1 (ррm), не более

14 Объемная доля оксида углерода (СО), млн -1 (ррm), не более

15 Объемная доля метана (СН4), млн -1 (ррm), не более

16 Объемная доля летучих углеводородов в пересчете на метан, млн -1 (ррm), не более

17 Объемная доля кислорода, млн -1 (ррm), не более

18 Общее содержание серы (ОСС*): объемная доля общих серосодержащих примесей, исключая диоксид серы (в пересчете на S), млн -1 (ррm), не более, в том числе

Объемная доля метилмеркаптана (CH3SH), ррm,

22 Объемная доля ароматических углеводородов (толуол, этилбензол, п-ксилол+ м-ксилол, о-ксилол), млн -1 (ррm), не более

Область применения

Диоксид углерода пищевой предназначен для использования в пищевых целях: в производстве газированных напитков, сухого льда, для охлаждения, замораживания и хранения пищевых продуктов при прямом и косвенном контакте с ними.

Процессы производства (изготовления), хранения, маркировки, перевозки (транспортировки), реализации и утилизации пищевой добавки соответствуют требованиям, установленным в Техническом регламенте Таможенного Союза ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (принят Решением Совета Евразийской экономической комиссии от 20.07.2012 № 58)».

Читайте также:  Интерьер дачного дома. Делаем своими руками. ТОП - 40 идей с фото

Химические и физические свойства

Химически инертен. С сильным основанием реагирует, образуя карбонаты. При высокой температуре реагирует сильно с электроположительными металлами, отдавая полностью или частично свой кислород. При температуре красного каления двуокись углерода с кальцием даёт карбид и окись кальция; реагируя с аммиаком, даёт мочевину; при высокой температуре окисляет железо, кремний и сурьму. При 200 0С в присутствии окиси меди реагирует с водородом.

Хороший избирательный растворитель большинства ароматических веществ, не растворяет соли, сахара, аминокислоты, пептиды.

Реакции между диоксидом углерода и другими соединениями могут происходить только при высоких температурах и в присутствии катализатора.

Токсичность и опасность

Диоксид углерода пищевой является негорючим, не поддерживающим горение и не взрывоопасным веществом.

Диоксид углерода (газообразный) в полтора раза тяжелее воздуха, поэтому может скапливаться в низких участках поверхности, подвалах, приямках, тоннелях, во внутренних объемах оборудования.

При воздействии на кожу наблюдается покраснение, появляется чувство покалывания, пощипывания и тепла в ней, отделение пота. Возможно обморожение.

Нельзя медленно и постепенно согревать отмороженные участки кожи холодной водой, так как это вызывает дальнейшее интенсивное охлаждение пораженных внешним холодом участков.

Чрезмерно горячая вода может вызвать ожог отмороженных участков, температурная чувствительность которых в период тканевой гипотермии понижена или утрачена вовсе. В случае отморожения кожи – одежду не снимать, немедленно обратиться за медицинской помощью.

Вследствие сублимации сжиженной углекислоты, при внезапной разгерметизации емкости от разрушения, может произойти физический взрыв большой мощности.

Баллоны (ёмкости) с диоксидом углерода могут взрываться при нагревании и сильных ударах.

Нахождение в природе

Двуокись углерода является компонентом атмосферного воздуха (0,03 % (об.)). Также является продуктом жизнедеятельности многих почвенных и водных микроорганизмов и высших животных, необходимым сырьём для процесса фотосинтеза растений.

Диоксид углерода не оказывает вредного воздействия на воздух, почву и воду, хотя в глобальном масштабе, большое количество диоксид углерода, поступающее в атмосферу от промышленных центров и предприятий вызывает общее потепление климата (так называемый «парниковый эффект»).

Диоксид углерода из атмосферы отводится в результате выветривания, а возвращается в неё при вулканических извержениях и выделениях из воды минеральных источников. Дождевая вода растворяет углерод диоксид и, просачиваясь через почву, взаимодействует с известняком, растворяя его в виде гидрокарбоната. При выходе такой воды на поверхность и её испарении вновь образуется известняк и выделяется углекислый газ.

Методы получения на производстве

Сущность процесса производства диоксид углерода пищевого заключается в охлаждении сжатого до давления конденсации газообразной двуокиси углерода, получающейся из отбросных газов производства водорода.

В зависимости от назначения и применения выпускают диоксид углерода пищевой двух видов:

– высокого давления от 3 554 до 7 383 кПа при температуре от 0 до 31,05 0С;

– низкотемпературную – от 3 554 до 528,0 кПа при температуре от 0 до минус 56,5 0С

Диоксид углерода пищевой – бесцветная жидкость без запаха.

Перевозка и хранение

Диоксид углерода пищевой высокого давления в баллонах и баллончиках для бытовых сифонов хранят в специальных складских помещениях или на открытых огражденных площадках под навесом, защищающим баллоны от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

Жидкий низкотемпературный диоксид углерода пищевой хранят в накопительных изотермических емкостях (цистернах).

Гарантийный срок хранения

– в баллончиках для бытовых сифонов – (по ГОСТ 19136) – 1 год со дня изготовления продукта;

– в цистернах – 6 месяцев со дня изготовления.

Углекислый газ

Углекислый газ (двуокись углерода, диоксид углерода) занимает важнейшее место среди технических газов, он широко используется практически во всех отраслях промышленности и агропромышленного комплекса. На долю СО 2 приходится 10% всего рынка технических газов, что ставит этот продукт в один ряд с основными продуктами разделения воздуха.

Направления использования углекислого газа в различных агрегатных состояниях многообразны – пищевая промышленность, сварочные газы и смеси, пожаротушение и т.д. Всё больше находит применение и его твердая фаза – сухой лёд, от заморозки, сухих брикетов до очистки поверхностей (бластинга).

Углекислый газ (двуокись углерода, диоксид углерода) занимает важнейшее место среди технических газов, он широко используется практически во всех отраслях промышленности и агропромышленного комплекса. На долю СО 2 приходится 10% всего рынка технических газов, что ставит этот продукт в один ряд с основными продуктами разделения воздуха.

Направления использования углекислого газа в различных агрегатных состояниях многообразны – пищевая промышленность, сварочные газы и смеси, пожаротушение и т.д. Всё больше находит применение и его твердая фаза – сухой лёд, от заморозки, сухих брикетов до очистки поверхностей (бластинга).

Получение

Извне углекислоту получить нельзя по причине того, что в атмосфере ее почти не содержится. Животные и человек получают её при полном расщеплении пищи, поскольку белки, жиры, углеводы, построенные на углеродной основе, при сжигании с помощью кислорода в тканях образуют углекислый газ (СО 2 ).

В промышленности углекислый газ получают из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). В пищевых целях используется газ, образующийся при спиртовом брожении. Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха, как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона. В лабораторных условиях небольшие количества СО 2 получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например, мрамора, мела или соды с соляной кислотой. Побочные источники производства СО 2 – продукты горения; брожение; производство жидкого аммиака; установки риформинга; производство этанола; природные источники.

При получении углекислого газа в промышленных масштабах используют три основные группы сырья.

Группа 1 – источники сырья, из которых можно производить чистый СО 2 без специального оборудования для повышения его концентрации:

  • газы химических и нефтехимических производств с содержанием 98-99% СО 2 ;
  • газы спиртового брожения на пивоваренных, спиртовых и гидролизных заводах с 98-99% СО 2 ;
  • газы из естественных источников с 92-99% СО 2 .

Группа 2 – источники сырья, использование которых обеспечивает получение чистого СО 2 :

  • газы малораспространенных химических производств с содержанием 80-95% СО 2 .

Группа 3 – источники сырья, использование которых дает возможность производить чистый СО 2 только с помощью специального оборудования:

  • газовые смеси, состоящие в основном из азота и углекислого газа (продукты сгорания углеродсодержащих веществ с содержанием 8-20% СО 2 ;
  • отходящие газы известковых и цементных заводов с 30-40% СО 2 ;
  • колошниковые газы доменных печей с 21-23% СО 2 ;
  • состоящие в основном из метана и углекислого газа и содержащие значительные примеси других газов (биогаз и свалочный газ из биореакторов с 30-45% СО 2 ;
  • попутные газы при добыче природного газа и нефти с содержанием 20-40% СО 2 .

Применение

По ряду оценок, потребление СО2 на мировом рынке превышает 20 млн. метрических тонн в год. Столь высокий уровень потребления формируется под влиянием требований пищевой промышленности и нефтепромысловых предприятий, технологий газирования напитков и других промышленных нужд, например, снижения показателя Ph установок водоочистки, проблем металлургии (в том числе использования сварочного газа) и т.д.

Потребление углекислого газа неуклонно растет, поскольку расширяются сферы его применения, которые охватывают задачи от промышленного назначения до пищевого производства – консервация продуктов, в машиностроении от сварочного производства и приготовления защитных сварочных смесей до очистки поверхностей деталей гранулами «сухого льда», в сельском хозяйстве для подкормки растений, в газовой и нефтяной промышленности при пожаротушении.

Основные области применения СО 2 :

  • в машиностроении и строительстве (для сварки и прочее);
  • для холодной посадки частей машин;
  • в процессах тонкой заточки;
  • для электросварки, основанной на принципе защиты расплавленного металла от вредного воздействия атмосферного воздуха;
  • в металлургии;
  • продувка углекислым газом литейных форм;
  • при производстве алюминия и других легкоокисляющихся металлов;
  • в сельском хозяйстве для создания искусственного дождя;
  • в экологии заменяет сильнодействующие минеральные кислоты для нейтрализации щелочной отбросной воды;
  • в изготовлении противопожарных средств;
  • применяется в углекислотных огнетушителях в качестве огнетушащего вещества, эффективно останавливает процесс горения;
  • в парфюмерии при изготовлении духов;
  • в горнодобывающей промышленности;
  • при методе беспламенного взрыва горных пород;
  • в пищевой промышленности;
  • используется как консервант и обозначается на упаковке кодом Е290;
  • в качестве разрыхлителя теста;
  • для производства газированных напитков;

Напитки с углекислотой

Газирование напитков может происходить одним из двух путей:

  1. При производстве популярных сладких и минеральных вод используется механический способ газирования, который предполагает насыщение углекислым газом какой-либо жидкости. Для этого необходимо специальное оборудование (сифоны, акратофоры, сатураторы) и баллоны со сжатым углекислым газом.
  2. При химическом способе газирования углекислоту получают в процессе брожения. Таким образом получается шампанское вино, пиво, хлебный квас. Углекислота в содовых водах получается в результате реакции соды с кислотой, сопровождающейся бурным выделением углекислого газа.

СО 2 как сварочный газ

Начиная с 1960 года широкое распространение получила сварка легированных и углеродистых сталей в среде углекислого газа (СО 2 ), отвечающего требованиям ГОСТ 8050. В последнее время все большее распространение в сварочных технологиях машиностроительных предприятий находит применение сварочных газовых смесей аргона и гелия, при этом многие наиболее востребованные газовые смеси включают в себя небольшое количество активных газов (СО 2 или О 2 ), необходимых для стабилизации сварочной дуги. Однако при сварке углеродистых и низколегированных сталей основных структурных классов на российских предприятиях основным защитным газом по-прежнему продолжает оставаться углекислый газ СО 2 , что объясняется физическими свойствами этого защитного газа и его доступностью.

Чтобы уточнить стоимость или получить дополнительную консультацию,
вы можете позвонить по тел.: +7 (495) 545-44-62 или отправить запрос .

Ссылка на основную публикацию