Giriş
Kalsiyum oksit (CaO), yaygın olarak sönmemiş kireç veya yanmış kireç olarak bilinir ve oldukça aşındırıcı, alkali bir katıdır. Kalsiyum karbonatın (kireçtaşı) yüksek sıcaklıklara (825°C'nin üzerinde) ısıtılması ve karbondioksitin uzaklaştırılmasıyla üretilir. Gıda işlemede kalsiyum oksit, öncelikle şeker rafinasyonunda ve su ile reaksiyon yoluyla kalsiyum hidroksit (sönmüş kireç) hazırlanmasında işleme yardımcısı olarak kullanılır. Ayrıca bazı geleneksel yöntemlerde nixtamalizasyonda (mısır işleme) da kullanılır, ancak kalsiyum hidroksit daha yaygındır.
Kalsiyum oksit, su ile şiddetli bir şekilde reaksiyona girerek büyük miktarda ısı açığa çıkarır ve kalsiyum hidroksit oluşturur. Bu nedenle, genellikle gıdalara doğrudan eklenmek yerine ara madde olarak kullanılır. AB'de gıda katkı maddesi (E529) olarak kabul edilir.
CAS Numarası
1305-78-8
Eş anlamlıları:
Sönmemiş kireç, Yanmış kireç, Sönmemiş kireç, Kalksit, Kireç (bağlam CaO'yu gösterdiğinde), E529.
Konu Başlıkları
1. Şeker Rafinasyonunda Kullanımı (paragraf şeklinde)
Şeker kamışı ve pancar şekeri üretiminde, ham meyve suyu çeşitli safsızlıklar (organik asitler, proteinler, renk bileşikleri) içerir ve bunların uzaklaştırılması gerekir. pH'ı yükseltmek ve safsızlıkları çöktürmek için meyve suyuna kalsiyum oksit eklenir. Özellikle, kalsiyum oksit su ile reaksiyona girerek kalsiyum hidroksit oluşturur, bu da daha sonra karbondioksit (baca gazı veya yanmadan) ile reaksiyona girerek kalsiyum karbonat oluşturur. Kalsiyum karbonat ince parçacıklar halinde çökelir ve safsızlıkları adsorpsiyon ve birlikte çökelme yoluyla hapseder. Bu işleme karbonatlama denir. Filtrasyondan sonra, saflaştırılmış şeker çözeltisi buharlaştırılır ve kristalleştirilir. Kalsiyum oksit kullanımı, beyaz rafine şeker üretimi için kritiktir. Ayrıca, pancarın yüksek oranda invert şeker ve organik asit içermesi nedeniyle, pancar şekeri işleme sürecinde pH'ı ayarlamak için de kullanılır. Tipik kullanım seviyeleri, meyve suyunun ağırlığının %0,1-0,5'idir. İşlemden sonra, kalan kalsiyum filtrasyon ve iyon değişimi ile uzaklaştırılır; Son şeker içeriği %0,01'den daha az kalsiyum içerir.
2. Fiziksel ve kimyasal özellikler (liste şeklinde)
• Görünüm — Beyazdan grimsi beyaza kadar topaklar, granüller veya toz halindedir (renk, safsızlıklara bağlıdır).
• Koku — Kokusuzdur.
• Moleküler ağırlık — 56,08 g/mol.
• Erime noktası — 2613°C.
• Kaynama noktası — 2850°C.
• Su ile reaksiyon — Şiddetli ekzotermiktir: CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + 65,2 kJ/mol.
• Çözünürlük — Su ile reaksiyona girerek az çözünür olan Ca(OH)₂ oluşturur; organik çözücülerde çözünmez.
• pH (suda süspansiyon halinde) — 12,4 (oluşan Ca(OH)₂'den).
• Yoğunluk — 3,34 g/cm³.
• Higroskopiklik — Son derece higroskopiktir; atmosferik nemi ve CO₂'yi emerek Ca(OH)₂ ve CaCO₃ oluşturur.
3. Gıda uygulamaları ve tipik kullanım düzeyleri (liste şeklinde)
• Şeker rafinasyonu (şeker kamışı ve pancar) — Meyve suyunun %0,1-0,5'i; karbonatlama ve pH ayarlamasında kullanılır.
• Mısırın nixtamalizasyonu (geleneksel yöntem) — Sönmüş kireç yerine bazen sönmemiş kireç kullanılır; su ile reaksiyona girerek yerinde ısı ve Ca(OH)₂ üretir.
• Su arıtma (belediye) — Suyu yumuşatmak ve pH'ı ayarlamak için kullanılır (doğrudan gıda katkı maddesi değildir ancak içme suyunu etkiler).
• Gıda kullanımı için kalsiyum hidroksit üretimi — Gıda sınıfı kalsiyum hidroksitin çoğu kalsiyum oksitten yapılır.
• Bazı meyve ve sebze işlemelerinde pH düzenleyici — Su ile şiddetli reaksiyonu nedeniyle daha az yaygındır.
• Peynir yapımında işleme yardımcısı (tarihsel) — Peynir mayası eklenmeden önce sütün pH'ını ayarlamak için kullanılır.
4. Yasal Durum ve Güvenlik (paragraf Şeklinde)
Kalsiyum oksit, AB'de pH düzenleyici ve işleme yardımcısı olarak kullanılmak üzere gıda katkı maddesi (E529) olarak onaylanmıştır. ABD'de, 21 CFR 184.1210 uyarınca (doğrudan gıda katkı maddesi olarak) GRAS statüsündedir. Bununla birlikte, aşındırıcı yapısı nedeniyle gıdalarda nadiren doğrudan kullanılır; tipik olarak önce kalsiyum hidroksite dönüştürülür. JECFA tarafından kabul edilebilir günlük alım miktarı (ADI) "belirtilmemiştir". Güvenlik: Kalsiyum oksit son derece aşındırıcıdır ve ciltte, gözlerde ve mukoza zarlarında ciddi yanıklara neden olur. Tozunun solunması solunum yolu yanıklarına neden olabilir. Gıda işlemede, kireçle çalışan işçiler tam koruyucu ekipman (gözlük, yüz siperi, kauçuk eldiven, toz maskesi) kullanmalıdır. Kireç suyla söndürülürken buhar ve ısı açığa çıkar; uygun havalandırma gereklidir. Tüketici için, son işlenmiş gıdalar (örneğin, rafine şeker) ihmal edilebilir kalıntılar içerir. Nixtamalizasyon işleminde, kalan kireç kalıntıları kalsiyum hidroksite dönüştürülür ve ardından yıkama ve pişirme yoluyla nötralize edilir; nihai hamur güvenlidir. Tehlikeleri nedeniyle, çoğu gıda üretim tesisi kireçle uğraşmak yerine doğrudan kalsiyum hidroksit satın almayı tercih eder.