Distarch fosfat (INS/E-numarası E1412, CAS 55963-33-2), fosfat gruplarının nişasta zincirleri arasında kovalent çapraz bağlar oluşturduğu kimyasal olarak modifiye edilmiş bir nişastadır.
Bu çapraz bağlama, mekanik ve termal kararlılığı artırır, kayma ve asit hidrolizine karşı duyarlılığı azaltır ve modifikasyon derecesine bağlı olarak ince bağırsak sindirimine direnç gösteren nişasta oranını (yani RS4 dirençli nişasta) artırabilir.
Distarch fosfat yaygın olarak gıda katkı maddesi (koyulaştırıcı, stabilizatör, bağlayıcı) olarak ve gıda dışı uygulamalarda (kozmetikler, ilaçlar, endüstriyel formülasyonlar) kullanılır.
CAS: 55963-33-2.
Yaygın adlar / eşanlamlılar: Distarch fosfat; distarch fosfat (E1412); nişasta, hidrojen fosfat; nişasta fosfat esteri; fosfat çapraz bağlı nişasta; bisstarch fosfat; fosfatlanmış distarch fosfat
Nişasta temelleri (kısa giriş)
Distarch fosfatı anlamak için, doğal nişasta hakkında kısa bir giriş bilgisi gereklidir.
Doğal nişasta, α-D-glikoz ünitelerinden oluşan iki polisakkaritin karışımıdır: amiloz (çoğunlukla doğrusal α-1,4 zincirleri) ve amilopektin (α-1,6 dallanma noktalarına sahip oldukça dallanmış α-1,4).
Nişasta granülleri, jelatinleşmesi, retrogradasyonu ve enzimatik sindirilebilirliği bitkisel kaynağa, amiloz içeriğine, granül boyutuna ve kristal tipine bağlı olan yarı kristalin yapılardır.
Nişastanın kimyasal modifikasyonu (çapraz bağlama, esterleştirme, eterleştirme, oksidasyon, ikame) bu özellikleri amaçlanan fonksiyonel kullanımlar için değiştirir.
Dinştaş fosfat, çapraz bağlı, fosfatla esterleştirilmiş bir nişastadır.
Kimyasal yapı ve reaksiyon kimyası
Distarç fosfat nedir?
Distarch fosfat, fosfat gruplarının iki ayrı nişasta zincirindeki glikoz kalıntılarındaki hidroksil gruplarıyla ester bağları oluşturmasıyla üretilir; bu da etkili bir şekilde kovalent zincirler arası çapraz bağlar (di- veya poli-ester fosfat köprüleri) üretir.
Çapraz bağlama, granül/jel ağını stabilize eder ve doğal nişastaya kıyasla kayma, asit ve enzimatik saldırılara karşı direnç sağlar.
Tipik reaktifler, tek başına veya birlikte kullanılan sodyum trimetafosfat (STMP) ve sodyum tripolifosfattır (STPP) veya bazı proseslerde fosfor oksiklorürdür (POCl₃).
Reaksiyon yolları ve reaktifler
STMP / STPP: Alkali koşullar altında STMP, nişasta hidroksilleriyle reaksiyona girerek mono- veya di-fosfat esterleri oluşturur ve köprüleme meydana geldiğinde çapraz bağlara (dişişkaş fosfat) yol açabilir.
STMP/STPP prosesleri endüstride yaygındır ve bazı yargı bölgelerinde artık fosfor içeriğine ilişkin düzenlemeler vardır.
POCl₃ (fosfor oksiklorür): Nişasta hidroksilleriyle reaksiyona girerek fosfat esterleri üretir; tarihsel olarak bazı üretim süreçlerinde kullanılır.
Kullanımı dikkatli bir kontrol ve klorür ve asit kalıntılarının giderilmesi için akış aşağısında arıtma gerektirir.
İkame derecesi (DS) ve çapraz bağ yoğunluğu
İkame derecesi (DS): glikoz birimi başına ikame edilmiş hidroksillerin ortalama sayısı; çapraz bağlı ürünler için DS genellikle düşüktür (1'in çok altında değerler) ancak çapraz bağ yoğunluğu (zincirler arası köprülerin oranı) daha alakalı işlevsel parametredir.
Kalan fosfor: genellikle % P (a/a) olarak ifade edilir; bazı fosfat modifiye nişastalar için düzenleyici sınırlar vardır (örneğin, STMP/STPP uygulamaları için ABD CFR'sinde belirli sınırlar).
Kalan P ve DS sindirime karşı direnç ve fonksiyonel özelliklerle ilişkilidir.
Hammaddeler ve üretim süreçleri
Ham nişasta kaynakları
Distarch fosfat, gıda sınıfı doğal nişastalardan üretilir: mısır, patates, manyok, buğday, pirinç ve diğerleri.
Bitkisel kaynak granül morfolojisini ve işlevsel sonuçları etkiler (örneğin, patates nişastası tapiokadan daha büyük granüller ve farklı jelatinleşme davranışı sağlar).
Tipik endüstriyel süreç (genel bakış)
Bulamaç oluşumu: Doğal nişasta, su içerisinde dağılarak bulamaç haline getirilir.
pH ayarlaması ve tuz ilavesi: Nişasta hidroksillerini reaksiyon için aktifleştirmek amacıyla genellikle alkali koşullar (NaOH) uygulanır; NaCl veya Na₂SO₄ gibi tuzlar reaksiyonu ve granül şişmesini kontrol etmek için kullanılabilir.
Fosforile edici reaktifin eklenmesi: STMP/STPP karışımı veya POCl₃, esterleşme ve çapraz bağ oluşumuna izin vermek için kontrollü sıcaklık ve pH altında eklenir.
Reaksiyon süresi, sıcaklık, pH ve reaktif oranları çapraz bağ yoğunluğunu belirler.
Söndürme ve nötralizasyon: Reaksiyon söndürülür (nötralize edilir) ve modifiye nişasta, tuzları, reaksiyona girmeyen reaktifleri ve düşük molekül ağırlıklı yan ürünleri uzaklaştırmak için yıkanır.
Kurutma ve öğütme: Ürün kurutulur, öğütülür ve istenilen parçacık boyutuna getirilir ve paketlenir.
Varyantlar ve eş modifikasyonlar
Asetillenmiş distarch fosfat (E1414): ek özellikler (emülsifikasyon, yağ stabilizasyonu) kazandırmak için birleştirilmiş çapraz bağlama ve asetilasyon.
Hidroksipropil distarç fosfat (E1442): Hidroksipropil grupları, çapraz bağ kararlılığının yanı sıra soğuk suda çözünürlük/berraklık sağlar.
Fizikokimyasal özellikler
Özellikler kaynak nişastaya ve modifikasyon derecesine bağlıdır; bildirilen tipik özellikler:
Granüler ve moleküler
Düşük ila orta çapraz bağlama rejimlerinde granül bütünlüğü genellikle bir dereceye kadar korunur; yüksek çapraz bağlama, granül şişmesini azaltır. Parçacık boyutu, doğal nişasta kaynağını yansıtır.
Termal özellikler
Jelatinleşme sıcaklığı genellikle çapraz bağlama ile artar (daha yüksek termal kararlılık).
Çapraz bağlama, yapıştırma profillerindeki pik viskoziteyi azaltır ancak kesme ve yüksek sıcaklık altındaki kararlılığı artırır.
Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve Hızlı Viskozimetre (RVA) profilleri standart karakterizasyon araçlarıdır.
Reoloji ve fonksiyonel performans
Soslar, dolgular ve dondurulmuş gıdalar için geliştirilmiş donma-çözülme kararlılığı, azaltılmış sinerez, asit ve kaymaya karşı geliştirilmiş direnç ve daha iyi hamur berraklığı (modifikasyona bağlı olarak) temel işlevsel avantajlardır.
Distarch fosfat bazı formülasyonlarda düşük inklüzyon seviyelerinde minimal viskoziteye katkıda bulunur ancak ağ stabilitesi sağlar.
Sindirilebilirlik / dirençli nişasta
Çapraz bağ yoğunluğuna bağlı olarak, distarç fosfat (ve ilgili fosfatlanmış çapraz bağlı nişastalar) önemli oranda RS4 dirençli nişasta içerebilir (literatürde bildirilen aralıklar büyük ölçüde değişmektedir; bazı preparatlar, fonksiyonel ekmek ve azaltılmış glisemik yanıt için kullanılan belirli fosfatlanmış distarç fosfat ürünlerinde %70-85 RS4 bildirmektedir).
Bu özelliğin diyet lifi etiketlemesi ve metabolik etkiler açısından etkileri bulunmaktadır.
DİSTISTACH FOSFAT HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ
İlk yardım önlemleri:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir doktora danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu görevli doktora gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın:
Solunması halinde:
Solunması halinde kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir doktora danışın.
Cilt ile temas halinde:
Kirlenmiş giysilerinizi ve ayakkabılarınızı hemen çıkarın.
Bol su ve sabunla yıkayınız.
Bir doktora danışın.
Gözle temas halinde:
En az 15 dakika boyunca bol su ile iyice yıkayın ve bir doktora danışın.
Hastaneye nakil sırasında gözlerinizi yıkamaya devam edin.
Yutulması halinde:
Kusturmaya çalışmayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye asla ağızdan bir şey vermeyin.
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bir doktora danışın.
Yangınla mücadele tedbirleri:
Söndürme ortamı:
Uygun söndürme ortamı:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı
İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerektiğinde yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kazara salınıma karşı önlemler:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipmanlarınızı kullanın.
Buhar, sis veya gazını solumaktan kaçınınız.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.
Çevresel önlemler:
Güvenliyse daha fazla sızıntıyı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Muhafaza ve temizleme yöntemleri ve malzemeleri:
İnert emici bir madde ile emdirin ve tehlikeli atık olarak bertaraf edin.
Uygun, kapalı kaplarda imha edilmek üzere saklayınız.
Taşıma ve depolama:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya sisin solunmasından kaçınınız.
Herhangi bir uyumsuzluk dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler
Maruziyet kontrolleri/kişisel koruma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Pozlama kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun şekilde kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.
Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Sıkı oturan güvenlik gözlüğü.
Yüz siperi (en az 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış göz koruma ekipmanlarını kullanın.
Cilt koruması:
Eldivenle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünün ciltle temas etmesini önlemek için eldivenin dış yüzeyine dokunmadan çıkarma tekniğini kullanın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun şekilde atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.
Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosuna onay verildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
Vücut Koruması:
Kimyasallara karşı koruyucu tam tulum, Koruyucu donanımın türü, belirli iş yerindeki tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruması:
Risk değerlendirmesi hava temizleyici solunum cihazlarının uygun olduğunu gösteriyorsa, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (US) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum cihazı kartuşlu tam yüz solunum cihazı kullanın.
Eğer solunum cihazı tek koruma aracınızsa, tam yüz hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenliyse daha fazla sızıntıyı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Kararlılık ve tepkime:
Kimyasal kararlılık:
Tavsiye edilen depolama koşullarında kararlıdır.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli ayrışma ürünleri:
Yangın şartlarında tehlikeli ayrışma ürünleri oluşur.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.
Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazla ve geri dönüştürülemeyen atıklarınızı lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu materyali bertaraf etmek için lisanslı bir profesyonel atık bertaraf hizmetiyle iletişime geçin.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmayan ürün olarak atın