فسفات‌ها و کاربرد‌های آن در صنعت غذایی، دارویی، آرایشی و بهداشتی
فسفات منبع طبیعی فسفر است، عنصری که یک چهارم از کل نیاز تغذیه‌ای گیاهان برای رشد را شامل می‌شود. فسفات‌ها نیز در واقع نمک‌های طبیعی اسید فسفریک هستند که هر کدام ویژگی خاص خود را در صنعت دارند.
در این مقاله نگاهی خلاصه به مشتقات فسفات و کاربرد آنها در صنایع مخنلف به ویژه در تولید محصولات غذایی، دارویی، آرایشی و بهداشتی می‌پردازیم.
فسفات چگونه به وجود آمده است؟
فسفات یک سنگ رسوبی است که میلیون‌ها سال پیش توسط تجمع مواد آلی در کف اقیانوس به وجود آمده است. ذخایر فسفات در آفریقا، امریکای شمالی، قزاقستان، خاورمیانه و اقیانوسانیا یافت می‌شود اما بزرگترین مخازن جهان در مراکش واقع شده‌اند، که همچنین یکی از پیشروترین کشور‌ها در زمین استخراج و تولید مشتقات فسفات می‌باشد.
فسفات چه کاربردی دارد؟
سنگ فسفات طی فرآیندی به منظور تولید فسفر فرآوری می‌شود. فسفر یکی از 3 مواد مغذی اصلی در کود‌ها (در کنار نیتروژن و پتاسیم) می‌باشد. فسفات را همچنین می‌توان به اسید فسفریک تبدیل کرد که کاربرد وسیعی از جمله در غذا، محصولات آرایشی، خوراک دام و الکترونیک دارد. از اسید فسفریک 85 درصد معمولاً در محصولات غذایی و آرایشی بهداشتی استفاده می‌شود.
روش‌های تولید اسید فسفریک
اسید فسفریک معمولاً به دو روش مرطوب و حرارتی تولید می‌شود.
روش مرطوب : سنگ فسفات طی واکنش شیمیایی با اسید سولفوریک ترکیبی از فسفریک اسید و سولفات کلسیم تولید می‌کند سپس اسید فسفریک فیلتر از آن فیلتر شده و بنا به نیاز درصد خلوص مورد نظر خالص‌سازی نهایی روی آن صورت می‌گیرد. این روش معمولاً روشی رایج در تولید اسید فسفریک اسید است.
روش حرارتی: سنگ فسفات در حضور کربن حرارت می‌بیند تا بخار فسفر و دی اکسید کربن تولید کند. سپس بخار فسفات متراکم شده و بسیار واکنش‌پذیر است. در مرحله بعدی فسفر متراکم شده در هوا سوزانده می‌شود و پنتواکسید فسفر تولید می‌شود که در آب حل شده و فسفریک اسید تولید می‌کند.
روش حرارتی مزایا م معایبی نسبت به روش مرطوب دارد . در روش حرارتی آب بسیار کمتری طی فرآیند تولید اسید فسفریک مصرف شده و ضایعات و اتلاف فسفر کمتری دارد اما به دلیل خطرات فرآیند تولید آن معمولاً روش مرطوب ترجیح داده می‌شود.
اسید فسفریک به تنهایی کاربرد‌های بسیار زیادی در صنایع دارد اما در بخش غذا و دارو این ماده می‌بایست طبق استاندارد‌ها و درجه خلوص خاص استفاده شود.
اسید فسفریک گرید غذایی با شماره استاندارد E338 تعریف می‌شود و معمولاً اسید فسفریک با گواهی USP (فارماکوپه ایالات متحده) و EPA (فارماکوپه اتحاده اروپا) به عنوان استاندارد معتبر برای گرید غذایی آن استفاده می‌شود.
از اسید فسفریک گرید غذایی به طور مستقیم در محصولات غذایی به عنوان عامل اسیدی‌کننده، طعم‌دهنده، تنظیم‌کننده pH، نگهدارنده استفاده می‌شود. این اسید در فرآیند‌هایی مانند تصفیه روغن خوراکی نیز استفاده می‌شود.
شاید معروفترین محصول حاوی اسید سیتریک خوراکی، نوشابه کولا باشد که طعم خاص و منحصر به فرد خود را مدیون اسید فسفریک است.
نمک‌های ناشی از اسید فسفریک نیز کاربرد بسیاری در صنایع غذایی و آرایشی بهداشتی دارند. که در ادامه به آنها می‌پردازیم.
نمک‌های فسفات و کاربرد‌های آن:
نمک‌های فسفات از ترکیب اسید فسفریک با سایر مواد معدنی به دست می‌آید. هر یک از این ترکیبات خصوصیات منحصر به‌فردی دارند که باعث شده در طیف گسترده‌ای از محصولات استفاده شوند.
1. فسفات سدیم:
فسفات سدیم به واسطه‌ی واکنش اسید فسفریک با هیدرواکسید سدیم تولید می‌شود. سپس فسفات سدیم خالص‌سازی و به صورت کریستالی تهیه می‌شود.
از سدیم فسفات در محصولات غذایی فرآوری شده به عنوان تنظیم‌کننده pH، امولسیون‌کننده، پایدارکننده و در محصولات دارویی به عنوان عامل بافر و تنظیم سطح pH استفاده می‌شود.
2. فسفات‌های پتاسیم:
فسفات‌های پتاسیم معمولاً از طریق خنثی‌سازی فسفریک اسید با هیدروکسید سدیم تولید می‌شود و در سه حالت مونو، دی و تری فسفات سدیم تهیه می‌شوند.
از فسفات‌های پتاسیم معمولاً به عنوان عامل بافر در محصولات غذایی و نوشیدنی، امولسیون‌کننده و پایدارکننده در محصولاتی ماننده محصولات لبنی و چاشنی، نگهدارنده رطوبت و بهبوددهنده بافت در فرآورده‌های گوشتی، در نوشیدنی‌های ورزشی به منظور حفظ سطح پتاسیم و در کیک و نان به عنوان عامل ورآوری استفاده می‌شود.
3. فسفات‌های کلسیم:
مونو، دی و تری فسفات کلسیم از طریق واکنش کربونات کلسیم و اکسید کلسیم با اسید فسفریک تهیه می‌شوند.
این نمک‌ها معمولا به عنوان عامل ورآوری، ضد کلوخه و در محصولات غذایی و دارویی استفاده می‌شوند.
4. فسفات‌های آمونیم:
این نمک‌ها شامل مواد مانند فسفات دی‌هیدروژن آمونیم و فسفان هیدروژن دی آمونیم هستند که از طریق خنثی‌سازی اسید فسفریک با آمونیم تهیه می‌شوند.
کاربرد‌های این ماده به شرح زیر می‌باشد:
محصولات غذایی:
فسفات‌های آمونیم معمولاً مخصوصاً فسفات دی هیدروژن آمونیم به عنوان عامل ورآوری در محصولات پخت استفاده می‌شوند. این مواد موقع گرما دیدن، گاز دی اکسید کربن آزاد می‌کنند و باعث پف خمیر در محصولات مانند نان و کیک می‌شوند.
فسفات‌های آمونیم همچنین به عنوان عامل اسیدولانت و بافر در محصولات غذایی استفاده می‌شوند.
دارویی:
این مواد به عنوان پوشش‌دهنده، حل‌کننده و بافر در تولید دارو استفاده می‌شوند
آرایشی و بهداشتی:
فسفات‌های آمونیم در محصولات مراقبت مو، کرم‌ها، لوشن‌ها و سایر محصولات آرایشی و بهداشتی به عنوان بافر، تنظیم کننده pH استفاده می‌شوند. این ماده باید به مقدار استاندارد تعریف شده در این محصولات استفاده شود.
4. پیروفسفات‌ها:
پیوفسفات‌‍‌ها که به دی فسفات‌ها نیز شناخته می‌شوند، موادی هستند که شامل دو گروه فسفات می‌باشند. ترکیبات مختلف این مواد مانند پیروفسفات اسید سدیم (SAPP)، فسفات تتراسدیم (TSPP)، هگزامتا فسفات سدیم (SHMP) و سایر پیروفسفات‌های کاربرد‌های زیادی در محصولات غذایی بخصوص فرآورده‌های گوشتی دارند. این مواد باعث حفظ آب گوشت، اتصال بهتر اجزا گوشت در محصولات سوسیس و کالباس و برش پذیری هرچه بهتر گوشت می‌شوند.
شرکت‌های مطرح فسفات‌های گرید غذایی:
از جمله شرکت‌های مطرح تولید‌کننده اسید فسفریک خوراکی و مشتقات آن می‌توان به شرکت پرایون بلژیک (Prayon Group)، معادن عربستان (Ma’aden)، یورو شِم سوئیس (EuroChem Group AG)، وِنگفو چین (Wengfu Group) و فوس آرگو روسیه (PhosArgo) اشاره کرد.
خرید باکیفیت‌ترین اسید فسفریک گرید خوراکی تنها با یک تماس:
شرکت پرشین یوتاب با سابقه یک دهه واردات و تأمین انواع مواد اولیه گرید غذایی شامل اسید فسفریک گرید خوراکی و انواع نمک‌های فسفات مورد نیاز صنایع غذایی، دارویی، آرایشی و بهداشتی از معتبرترین شرکت‌های بین‌المللی، همواره بهترین محصولات را به تولیدکنندگان گرامی کشور عرضه کرده است.
