HEXAMETAPHOSPHATE DE SODIUM (SODIUM HEXAMETAPHOSPHATE)

HEXAMETAPHOSPHATE DE SODIUM (SODIUM HEXAMETAPHOSPHATE)

L'hexamétaphosphate de sodium (SHMP) est un sel de composition Na6 [(PO3) 6]. L'hexamétaphosphate de sodium du commerce est typiquement un mélange de métaphosphates (formule empirique: NaP03), dont l'hexamère est l'un, et est habituellement le composé désigné par ce nom. Un tel mélange est plus correctement appelé polymétaphosphate de sodium. Ce sont des solides blancs qui se dissolvent dans l'eau.

CAS No. : 68915-31-1
EC No. : 233-343-1

Synonyms:
sodium cyclo-hexaphosphate; Calgon S; Glassy sodium; Graham's salt; Hexasodium metaphosphate; Metaphosphoric acid, hexasodium salt; SHMP; Calgon; Phosphate glass; sodyum hekzametafosfat; sodyum heksametafosfat; sodyum hegzametafosfat; sodyum hegsametafosfat; sodium hexa-meta-phosphate; sodıum hexa meta phosphate; water soluble; Polyphosphate sodium salt; SHMP; Sodium polyphosphate; Sodium metaphosphate; Maddrell's salt; Kurrol's salt; Sporix; Metaphosphoric acid, sodium salt; 10361-03-2; Sodium Hexametaphosphate; shmp; SODIUM HEXAMETAPHOSPHATE; Sodium Kurrol's salt; Metaphosphoric acid (HPO3), sodium salt; Poly(sodium metaphosphate); UNII-532IUT7IRV; Sodium phosphate (NaPO3); Polymeric sodium metaphosphate; Sodium metaphosphate (NaPO3); Insoluble metaphosphate; HSDB 5055; EINECS 233-782-9; 532IUT7IRV; Insoluble sodium metaphosphate; Sodium metaphosphate, insoluble; Metaphosphoric acid (HPO3), sodium salt, homopolymer; 14550-21-1; sodium phosphenate; EINECS 238-595-6; Metaphosphoric acid (HPO3), sodium salt (1:1); 50813-16-6; LS-89897; HYPOPHOSPHORIC ACID,SODIUM SALT (1:4); Q4291659; SODIUM HEXAMETAPHOSPHATE 98+% FOR ANALYTICAL PURPOSE

Hexamétaphosphate de sodium

Utilisations de l'hexamétaphosphate de sodium
L'hexamétaphosphate de sodium est utilisé comme séquestrant et a des applications dans une grande variété d'industries, y compris comme additif alimentaire dans lequel l'hexamétaphosphate de sodium est utilisé sous le numéro E E452i. Le carbonate de sodium est parfois ajouté au SHMP pour élever le pH à 8,0–8,6, ce qui produit un certain nombre de produits hexamétaphosphate de sodium utilisés pour l'adoucissement de l'eau et les détergents.

Une utilisation importante de l'hexamétaphosphate de sodium est comme défloculant dans la production de particules céramiques à base d'argile. L'hexamétaphosphate de sodium est également utilisé comme agent dispersant pour décomposer l'argile et d'autres types de sol pour l'évaluation de la texture du sol.

L'hexamétaphosphate de sodium est utilisé comme ingrédient actif dans les dentifrices comme ingrédient anti-taches et anti-tartre.

La boisson énergisante NOS contient de l'hexamétaphosphate de sodium.

Additif alimentaire
En tant qu'additif alimentaire, l'hexamétaphosphate de sodium est utilisé comme émulsifiant. Sirop d'érable artificiel, lait en conserve, poudres et trempettes de fromage, imitation de fromage, garniture fouettée, blancs d'œufs emballés, rosbif, filets de poisson, gelée de fruits, desserts glacés, vinaigrette, hareng, céréales pour petit déjeuner, crème glacée, bière et boissons en bouteille , entre autres aliments, peuvent contenir de l'hexamétaphosphate de sodium.

Préparation de l'hexamétaphosphate de sodium
L'hexamétaphosphate de sodium est préparé en chauffant de l'orthophosphate monosodique pour générer du pyrophosphate acide de sodium:

2 NaH2PO4 → Na2H2P2O7 + H2O
Ensuite, le pyrophosphate est chauffé pour donner l'hexamétaphosphate de sodium correspondant:

3 Na2H2P2O7 → (NaPO3) 6 + 3 H2O
suivi d'un refroidissement rapide.

Réactions de l'hexamétaphosphate de sodium
Le SHMP s'hydrolyse en solution aqueuse, en particulier dans des conditions acides, en trimétaphosphate de sodium et orthophosphate de sodium.

Histoire de l'hexamétaphosphate de sodium
L'acide hexamétaphosphorique a été nommé (mais mal identifié) en 1849 par le chimiste allemand Theodor Fleitmann. En 1956, l'analyse chromatographique des hydrolysats de sel de Graham (polyphosphate de sodium) a indiqué la présence d'anions cycliques contenant plus de quatre groupes phosphate; ces découvertes ont été confirmées en 1961. En 1963, les chimistes allemands Erich Thilo et Ulrich Schülke ont réussi à préparer de l'hexamétaphosphate de sodium en chauffant du trimétaphosphate de sodium anhydre.

Sécurité de l'hexamétaphosphate de sodium
Les phosphates de sodium sont reconnus pour avoir une faible toxicité orale aiguë. Les concentrations d'hexamétaphosphate de sodium ne dépassant pas 10 000 mg / l ou mg / kg sont considérées comme des niveaux protecteurs par l'EFSA et l'USFDA. Des concentrations extrêmes de ce sel peuvent provoquer des effets secondaires aigus dus à des concentrations sériques excessives de sodium, tels que: «pouls irrégulier, bradycardie et hypocalcémie».

Propriétés de l'hexamétaphosphate de sodium
Formule chimique Na6P6O18
Masse molaire 611,7704 g mol − 1
Apparence Cristaux blancs
Odeur inodore
Densité 2,484 g / cm3
Point de fusion 628 ° C (1,162 ° F; 901 K)
Point d'ébullition 1500 ° C (2730 ° F; 1770 K)
Solubilité dans l'eau soluble
Solubilité insoluble dans les solvants organiques
Indice de réfraction (nD) 1,482

Description générale de l'hexamétaphosphate de sodium
L'hexamétaphosphate de sodium est un sel de polyphosphate inorganique couramment utilisé comme inhibiteur de corrosion, agent émulsifiant et comme agent de blanchiment des dents dans les formulations de dentifrice.

Application d'hexamétaphosphate de sodium
L'hexamétaphosphate de sodium a été utilisé comme défloculant pour préparer des suspensions d'argile.

Rapport final sur l'évaluation de la sécurité du métaphosphate de sodium, du trimétaphosphate de sodium et de l'hexamétaphosphate de sodium
Ces sels de polyphosphates inorganiques fonctionnent tous comme agents chélatants dans les formulations cosmétiques. De plus, le métaphosphate de sodium fonctionne comme un agent de soins bucco-dentaires, le trimétaphosphate de sodium comme agent tampon et l'hexamétaphosphate de sodium comme inhibiteur de corrosion. Seul l'hexamétaphosphate de sodium est actuellement utilisé. Bien que les concentrations typiques aient historiquement été inférieures à 1%, des concentrations plus élevées ont été utilisées dans des produits tels que les huiles de bain, qui sont diluées lors d'une utilisation normale. Le métaphosphate de sodium est le terme général pour tout sel polyphosphate avec quatre unités de phosphate ou plus. La version à quatre unités de phosphate est cyclique, les autres sont des chaînes droites. L'hexamétaphosphate est la forme spécifique de la longueur à six chaînes. La structure du trimétaphosphate est cyclique. Les rats nourris au trimétaphosphate de sodium à 10% pendant un mois ont présenté une nécrose tubulaire transitoire; les rats recevant du métaphosphate de sodium à 10% avaient un retard de croissance et ceux recevant de l'hexamétaphosphate de sodium à 10% avaient des reins pâles et enflés. Dans les études chroniques sur des animaux, inhibition de la croissance, augmentation du poids des reins (avec dépôt de calcium et desquamation), décalcification osseuse, hypertrophie et hyperplasie parathyroïdiennes, phosphaturie inorganique, nécrose focale hépatique et altérations de la taille des fibres musculaires. L'hexamétaphosphate de sodium était un irritant cutané sévère chez le lapin, alors qu'une solution à 0,2% n'était que légèrement irritante. Un schéma similaire a été observé avec la toxicité oculaire. Ces ingrédients n'étaient pas génotoxiques dans les systèmes bactériens ni cancérigènes chez le rat. Aucune toxicité pour la reproduction ou le développement n'a été observée dans les études menées sur des rats exposés à l'hexamétaphosphate de sodium ou au trimétaphosphate de sodium. Dans les essais cliniques, l'irritation est considérée comme une fonction de la concentration; des concentrations aussi élevées que 1% n'ont produit aucune irritation chez les patients allergiques de contact. En raison de la nature corrosive de l'hexamétaphosphate de sodium, il a été conclu que ces ingrédients pouvaient être utilisés en toute sécurité si chaque formulation était préparée pour éviter une irritation cutanée; par exemple, une faible concentration dans un produit sans rinçage ou une dilution d'une concentration plus élevée dans le cadre de l'utilisation du produit.

Utilisations de l'hexamétaphosphate de sodium
Mélange salin de métaphosphates
Idéal pour combiner avec le citrate de sodium pour faire des sauces au fromage
Couramment utilisé comme tampon de pH et séquestrant
Poudre soluble à froid / chaud, fluide

DESCRIPTION de l'hexamétaphosphate de sodium (SHMP)
Hexamétaphosphate de sodium pur à 100% de qualité alimentaire SHMP (e452i) pour une utilisation en gastronomie moléculaire. SHMP est un séquestrant, qui permet aux agents gélifiants d'être hydratés à des températures beaucoup plus basses. C'est le séquestrant le plus performant disponible. Et contrairement au citrate de sodium, il n'a pas de goût aux concentrations utilisées pour l'hydratation du gel.

AUTRES DÉTAILS sur l'hexamétaphosphate de sodium
Attributs diététiques:
À base de plantes, sans gluten, sans OGM, casher (OU), compatible céto
Liste d'ingrédients:
Hexamétaphosphate de sodium
Allergène (s):
Aucun

Effet de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium et du temps de cuisson sur les propriétés physico-chimiques du fromage fondu pasteurisé
L'hexamétaphosphate de sodium (SHMP) est couramment utilisé comme sel émulsifiant (ES) dans le fromage fondu, bien que rarement comme SE unique. Il semble qu'aucune étude publiée n'existe sur l'effet de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium sur les propriétés du fromage fondu lorsque le pH est maintenu constant; Le pH est bien connu pour affecter la fonctionnalité du fromage fondu. Les interactions détaillées entre le phosphate ajouté, la caséine (CN) et le phosphate de Ca indigène sont mal comprises. Nous avons étudié l'effet de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium (0,25 à 2,75%) et du temps de maintien (0 à 20 min) sur les propriétés texturales et rhéologiques du fromage cheddar pasteurisé en utilisant une conception rotative composite centrale. Tous les fromages ont été ajustés à pH 5,6. La capacité de fusion du fromage fondu (comme indiqué par la diminution du paramètre tangent de perte de la rhéologie oscillatoire de faible amplitude, le degré d'écoulement et la surface de fusion du test de Schreiber) a diminué avec une augmentation de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium. Le temps de maintien a également conduit à une légère réduction de l'aptitude à la fusion. La dureté du fromage fondu augmentait à mesure que la concentration d'hexamétaphosphate de sodium augmentait. Les courbes de titrage acide-base ont indiqué que le pic de tampon à pH 4,8, qui est attribuable au phosphate colloïdal résiduel de Ca, a été déplacé vers des valeurs de pH inférieures avec une concentration croissante d'hexamétaphosphate de sodium. Les teneurs en Ca insoluble et en P total et insoluble augmentaient à mesure que la concentration d'hexamétaphosphate de sodium augmentait. La proportion de P insoluble en pourcentage du P total (indigène et ajouté) diminuait avec une augmentation de la concentration de ES en raison de certains des sels solubles (ajoutés) de l'hexamétaphosphate de sodium formé. Les résultats de cette étude suggèrent que l'hexamétaphosphate de sodium chélatait la teneur résiduelle en phosphate colloïdal de Ca et dispersait le CN; le complexe Ca-phosphate nouvellement formé est resté piégé dans la matrice de fromage fondu, probablement par réticulation du CN. L'augmentation de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium a contribué à améliorer l'émulsification des graisses et la dispersion du CN pendant la cuisson, ce qui a probablement contribué à renforcer la structure du fromage fondu.

Le fromage fondu est fabriqué en broyant du fromage naturel puis en chauffant le fromage en présence d'un ou plusieurs sels chélateurs de Ca (phosphate ou citrates), souvent appelés sels émulsifiants (ES). Aux États-Unis, le Code of Federal Regulations (Department of Health and Human Services, 2004) identifie 13 types de SE qui peuvent être utilisés dans la fabrication de fromage fondu, seuls ou en combinaison, et autorise l'ajout de jusqu'à 3% (poids / poids; Kapoor et Metzger, 2008). Ces ES aident à disperser le CN insoluble dans le caillé de fromage naturel, et ce sont ces CN solubilisés qui peuvent alors agir comme émulsifiants autour de la graisse liquide libérée lors du chauffage et du cisaillement du fromage naturel. Ces ES fonctionnent comme des échangeurs d'ions, des tampons et des séquestrants de Ca et provoquent une dispersion et une peptisation du CN. Plusieurs revues existent sur les propriétés du SE utilisé pour la fabrication du fromage fondu (Carić et al., 1985; Berger et al., 1998; Zehren et Nusbaum, 2000; Guinee et al., 2004).

Les polyphosphates à longue chaîne sont couramment (mais à tort) appelés hexamétaphosphates. Les vrais hexamétaphosphates sont annulaires et ne sont pas utilisés dans le fromage fondu. Les hexamétaphosphates de sodium (SHMP) ont un large éventail d'utilisations dans l'industrie alimentaire, notamment l'augmentation des propriétés de liaison à l'eau des protéines dans les viandes transformées, la précipitation des protéines à des fins de purification et la prévention de la sédimentation des protéines dans les laits stérilisés (Molins, 1991). Les hexamétaphosphates de sodium sont souvent utilisés dans la fabrication de fromage fondu soit seuls, soit plus couramment dans un mélange de plusieurs types de SE.

De nombreux facteurs, dont le pH, affectent les caractéristiques de fusion et de texture du fromage fondu (Mulsow et al., 2007). Beaucoup de ces facteurs, qui ne sont pas bien compris au niveau moléculaire, sont interdépendants et ont un effet combiné sur la fusion et la texture. Il a été rapporté que l'utilisation de l'hexamétaphosphate de sodium produit du fromage fondu à pâte dure et mal fondue (Thomas, 1973; Gupta et al., 1984; Carić et al., 1985). Cependant, il semble qu'aucune étude n'existe sur l'effet de l'hexamétaphosphate de sodium sur les propriétés du fromage fondu où le pH était maintenu constant (pour éviter que le pH ne soit un facteur de confusion). Gupta et coll. (1984) ont rapporté que l'utilisation de l'hexamétaphosphate de sodium avait pour résultat un fromage fondu avec des valeurs de pH faibles, ce qui aurait pu contribuer à des attributs de texture médiocres. Lu et coll. (2008) ont rapporté que l'augmentation du pH avait pour résultat une meilleure fusion du fromage fondu à base d'hexamétaphosphate de sodium. Le temps de cuisson affecte également les propriétés du fromage fondu (Rayan et al., 1980; Shirashoji et al., 2006). Une méthode par laquelle le temps de cuisson affecte le fromage fondu consiste à augmenter le degré de cisaillement du caillé et donc à améliorer l'émulsification de la graisse (c'est-à-dire en réduisant la taille des globules de graisse émulsionnée; Shimp, 1985; Kapoor et Metzger, 2008).

L'objectif de cette étude était d'étudier les effets de diverses concentrations d'hexamétaphosphate de sodium et les temps de cuisson sur les propriétés rhéologiques et texturales du fromage fondu. Comme le pH est bien connu pour influencer la texture du fromage fondu à base d'hexamétaphosphate de sodium (Lu et al., 2008), tous les échantillons ont été ajustés à une valeur de pH constante (∼5,6).

Propriétés rhéologiques de l'hexamétaphosphate de sodium
Les effets de la concentration d'ES sur les propriétés rhéologiques du fromage fondu fabriqué avec de l'hexamétaphosphate de sodium pendant le chauffage sont indiqués sur les figures 1a et b. Les propriétés rhéologiques du fromage cheddar naturel sont également présentées à des fins de comparaison. La valeur G 'de tous les fromages diminuait avec la température de 5 à 70 ° C. La valeur G 'du fromage fondu fabriqué avec 1,50 et 2,75% ES, ainsi que du fromage naturel, augmentait à nouveau à> 70 ° C, bien que le fromage fabriqué avec 0,25% ES ait continué à diminuer avec l'augmentation de la température sur toute la plage de chauffage. Cette augmentation de G ′ à haute température n'a été observée avec aucun des fromages fondus à base de citrate trisodique (TSC) dans notre étude précédente (Shirashoji et al., 2006). La valeur LT du fromage fondu mesurée à> 50 ° C diminuait avec une augmentation de la concentration en ES. Le fromage fondu fabriqué avec de l'hexamétaphosphate de sodium à 2,75% avait des valeurs de LT <1 sur toute la plage de chauffage. Les échantillons avec des valeurs de LT <1 ne présentent pas de flux (Lucey et al., 2003).

Plusieurs facteurs pourraient expliquer l'effet de l'augmentation de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium sur la texture du fromage. L'augmentation de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium (SHMP) utilisé dans le fromage fondu a entraîné une augmentation de la dureté et de la valeur G 'à 70 ° C et une diminution de la valeur LT à 50 ° C et DOF. Ces effets n'étaient attribuables à aucun facteur de composition car nous fabriquions les fromages à composition constante. Nous pensons que la dureté plus élevée et la capacité de fusion inférieure avec l'augmentation de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium sont attribuables à une combinaison de dispersion améliorée de CN, de chélation de Ca et d'échange d'ions. L'une des fonctions clés de l'ES, comme l'hexamétaphosphate de sodium, est la capacité de disperser (parfois appelée peptisation) la matrice CN insoluble dans le fromage naturel. Les polyphosphates ont une plus grande capacité de dispersion du CN que les orthophosphates ou TSC (Lee et al., 1986; Molins, 1991; Dimitreli et al., 2005; Mizuno et Lucey, 2005). L'ajout d'hexamétaphosphate de sodium au lait provoque rapidement une dispersion du CN (Vujicic et al., 1968). L'utilisation d'hexamétaphosphate de sodium dans le fromage fondu augmente considérablement la dispersion du CN (hydratation, peptisation ou gonflement) par rapport au TSC ou aux orthophosphates (Lee et al., 1986; Guinee et al., 2004), bien que dans ces études, le pH du fromage était pas maintenu constant. L'augmentation de la concentration de polyphosphate utilisé dans le fromage fondu a entraîné une augmentation de la teneur en azote soluble (indiquant une plus grande dispersion de CN; Lee et Alais, 1980). Le fromage fondu à chaud après maintien à 80 ° C pendant 10 min présentait des valeurs LT très élevées par rapport aux fromages fondus fabriqués avec une faible concentration ES. Les valeurs élevées de LT dans le fromage fondu à chaud fabriqué avec des concentrations élevées de ES suggèrent que l'augmentation de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium a considérablement augmenté la dispersion de CN.

La capacité de l'hexamétaphosphate de sodium à disperser le CN dépend du pH avec une faible capacité proche du pH 5 (Dimitreli et al., 2005). Nos fromages avaient tous un pH de 5,6, et à cette valeur de pH, l'hexamétaphosphate de sodium devrait encore être efficace pour provoquer la dispersion du CN. Ces molécules de CN hautement dispersées se réassocient ensuite au cours du refroidissement pour former un réseau de gel à structure fine (une certaine réassociation de CN peut se produire dans le produit chaud comme en témoigne l'augmentation des valeurs de G 'lors du maintien du fromage à 80 ° C). Plus le degré de dispersion de CN est élevé, plus le fromage fondu final est ferme, réticulé et moins fusible. Cela concorde avec la tendance similaire signalée pour le fromage fondu fabriqué avec des concentrations croissantes de TSC (Shirashoji et al., 2006). Johnston et Murphy (1992) ont signalé qu'il y avait une plus grande dispersion de CN dans le lait avec une augmentation des niveaux d'hexamétaphosphate de sodium; les gels acides préparés à partir de ces laits traités à l'hexamétaphosphate de sodium avaient des propriétés de texture de gel améliorées.

Les polyphosphates ont également une forte capacité à complexer le Ca, et nous pouvons classer les phosphates et les citrates dans l'ordre suivant: phosphates à longue chaîne> tripolyphosphate> pyrophosphate> citrate> orthophosphate (Van Wazer et Callis, 1958). Les fortes propriétés de liaison du Ca de l'hexamétaphosphate de sodium devraient entraîner une plus grande dispersion du CN en raison de la perte des réticulations CCP présentes dans le fromage naturel.

La nature anionique hautement chargée des polyphosphates les amène à être attirés vers les groupes de charge opposée sur d'autres polyélectrolytes à longue chaîne, tels que les protéines (Van Wazer et Callis, 1958). Dans nos fromages industriels, l'association du polyphosphate avec le CN devrait augmenter la répulsion de charge entre les molécules de CN. Dans certaines circonstances, l'ajout de phosphates au lait peut provoquer une gélification (Mizuno et Lucey, 2007). L'hexamétaphosphate de sodium était moins efficace pour gélifier le CN que le pyrophosphate tétrasodique. Un facteur qui inhibe la gélification du CN est que les polyphosphates introduisent plus de répulsion de charge au CN en raison de leurs multiples charges négatives (c'est-à-dire de la nature polyélectrolyte) par rapport au pyrophosphate tétrasodique.

Un autre facteur possible qui pourrait contribuer à l'augmentation de la dureté et à la capacité de fusion réduite du fromage fabriqué avec une forte concentration d'hexamétaphosphate de sodium (SHMP) est la formation de nouvelles liaisons phosphate de Ca dans le réseau du fromage (Gupta et al., 1984). Taneya et coll. (1980) ont rapporté que de longs brins de protéines ont été observés dans un fromage fondu fabriqué avec du polyphosphate de sodium, alors que ces longs brins n'ont pas été observés dans un fromage fondu fabriqué avec du TSC. De longs brins de CN dans le fromage fondu auraient pu résulter de la formation de nouvelles liaisons de phosphate de Ca entre le CN. La teneur en Ca insoluble et en P insoluble (tableau 3) du fromage fondu augmentait avec l'augmentation de la concentration d'hexamétaphosphate de sodium. L'ajout d'hexamétaphosphate de sodium au concentré de protéines de lait à pH 5,8 a augmenté le Ca lié au CN (Mizuno et Lucey, 2005). Les polyphosphates lient le Ca du CCP natif (qui aident à disperser les micelles de CN), mais ces nouveaux complexes de phosphates de Ca peuvent s'associer au CN dispersé (Odagiri et Nickerson, 1965; Mizuno et Lucey, 2005). Lee et Alais (1980) ont rapporté que l'utilisation de polyphosphates entraînait un niveau élevé de P insoluble dans le fromage fondu. Johnston et Murphy (1992) ont signalé que les solutions de lait écrémé contenant du polyphosphate contenaient une forte proportion de CN non sédimentable (soluble). Hormis la concentration ES la plus basse, tous les autres échantillons de fromage fondu présentaient une augmentation de G 'à des températures> 70 ° C pendant le chauffage. Udayarajan et coll. (2005) ont suggéré que l'augmentation de la valeur G ′ du fromage cheddar naturel à haute température était attribuable à la formation, induite par la chaleur, de réticulations supplémentaires de phosphate de Ca entre le CN.

Les profils de tampon acido-basique du fromage fondu indiquent que l'ajout d'hexamétaphosphate de sodium a provoqué un changement de la valeur du pH là où le pic de tampon s'est produit pendant l'acidification. Lucey et coll. (1993) ont suggéré qu'un changement d'emplacement ou de forme du pic tampon observé pendant l'acidification du lait pourrait être attribuable à un certain changement dans la structure, ou la composition, ou les deux, du CCP indigène. Les profils tampons du fromage fondu suggèrent que l'augmentation de la teneur en hexamétaphosphate de sodium modifie le type et la concentration des sels de phosphate de Ca présents dans le réseau du fromage.

Une petite quantité d'hexamétaphosphate de sodium (0,25%) n'était pas suffisante pour disperser efficacement le réseau CN même avec l'utilisation de longs temps de maintien pendant l'étape de cuisson. Par conséquent, la graisse était mal émulsionnée (résultats non présentés) et le fromage fondu était relativement mou et avait une bonne aptitude au fusionnement.

Le temps de maintien a entraîné une diminution significative de la valeur LT à 50 ° C, DOF et surface de fusion Schreiber et une augmentation significative de la dureté et de la valeur G 'à 70 ° C. Il a déjà été rapporté que de longs temps de rétention réduisent la fonte et augmentent la dureté du fromage fondu (Rayan et al., 1980). Une augmentation du temps de maintien augmente également le degré de cisaillement appliqué au fromage fondu; cela crée de plus petits globules de graisse homogénéisés qui renforcent la matrice formée lors du refroidissement. Pendant un temps de maintien prolongé à des températures élevées, il est probable qu'une certaine agrégation de CN induite par la chaleur se soit produite. Bien que l'augmentation de la concentration d'ES utilisée dans le fromage fondu ait entraîné une augmentation de la LT initiale mesurée du produit chaud (c.-à-d. Mesurée après un temps de maintien de 10 min à 80 ° C), pendant (davantage) un maintien prolongé, il y a eu un diminution du LT et augmentation des valeurs de G ′. Panouillé et coll. (2003) ont observé que l'agrégation et la gélification induites par la chaleur des micelles de CN pouvaient se produire en présence de polyphosphates de sodium. Le temps de maintien n'a pas d'effet significatif sur la teneur en Ca ou P insoluble. Étant donné que l'hexamétaphosphate de sodium est un chélateur du Ca très efficace, le temps nécessaire pour chauffer le fromage fondu à 80 ° C était probablement suffisant pour permettre à l'hexamétaphosphate de sodium de chélater le Ca à partir du CN (c'est-à-dire qu'un temps de maintien à 80 ° C n'était pas nécessaire pour faciliter Ca chélation).

En solution, les polyphosphates peuvent subir une hydrolyse en orthophosphates, en particulier à des températures plus élevées (> 60 ° C; Maurer-Rothmann et Scheurer, 2005). En pratique, il est probable que l'hexamétaphosphate de sodium (SHMP) présente une dégradation hydrolytique faible dans la plupart des applications de fromage fondu (Maurer-Rothmann et Scheurer, 2005). Pendant le maintien du fromage fondu à haute température, une certaine hydrolyse de l'hexamétaphosphate de sodium peut s'être produite (Lee et Alais, 1980); cependant, le temps de maintien n'avait aucun effet significatif sur la concentration de P insoluble dans le fromage fondu. Il a été affirmé (Roesler, 1966) que l'hydrolyse se produit également dans le fromage fondu pendant le stockage. Étant donné que les échantillons de fromage fondu n'ont été analysés qu'après 7 jours de stockage, toute hydrolyse (éventuelle) aurait dû déjà avoir lieu avant le test du fromage.

En comparant les résultats rapportés par Shirashoji et al. (2006) pour les fromages fondus fabriqués avec du TSC par rapport à ceux fabriqués avec de l'hexamétaphosphate de sodium dans la présente étude, nous avons observé que le fromage fabriqué avec de l'hexamétaphosphate de sodium avait des valeurs LT inférieures à 50 ° C et des valeurs DOF ​​inférieures pour toutes les conditions expérimentales. Le travail expérimental de notre étude précédente (Shirashoji et al., 2006) a en fait été réalisé à peu près à la même période que l'étude actuelle. Les valeurs de dureté du fromage fondu fabriqué avec diverses concentrations de TSC étaient beaucoup plus faibles (intervalle: 1 572–2 685 g; Shirashoji et al., 2006) par rapport au fromage fabriqué avec de l'hexamétaphosphate de sodium (intervalle: 1 892–4 490 g).

Conclusions
La concentration d'hexamétaphosphate de sodium utilisé comme SE dans la fabrication du fromage cheddar pasteurisé a grandement affecté les propriétés de texture et de fusion, même lorsque ces fromages avaient un pH similaire. L'hexamétaphosphate de sodium ajouté a semblé convertir la forme originale de CCP en un nouveau type de sel de phosphate de Ca pendant la cuisson. Une petite quantité d'hexamétaphosphate de sodium (0,25%) n'était pas suffisante pour disperser efficacement le réseau CN même avec de longs temps de maintien pendant la cuisson; par conséquent, la graisse était mal émulsionnée et le fromage fondu était à pâte molle et hautement fusible. Les temps de maintien ont augmenté la dureté et diminué la capacité de fusion. Des niveaux élevés d'hexamétaphosphate de sodium ont produit du fromage ferme et mal fondu parce que le CN était très dispersé pendant la cuisson, l'hexamétaphosphate de sodium a entraîné la formation de nouvelles liaisons phosphate de Ca-CN et un réseau à brins fins s'est formé pendant le refroidissement. Les résultats de cette étude aideront les fabricants de fromage fondu à comprendre le rôle de l'hexamétaphosphate de sodium en tant que SE et démontrent l'effet de la concentration en ES et du temps de maintien sur la fonctionnalité du fromage fondu.

Propriétés chimiques, utilisations, production de l'hexamétaphosphate de sodium (SHMP)
Contour
L'hexamétaphosphate de sodium est une sorte de polymères de métaphosphate de sodium. L'hexamétaphosphate de sodium est également connu sous le nom de «polyvinylidène sodique», de «métaphosphate multiple de sodium», de «corps vitreux de métaphosphate de sodium» et de «sel de Graham». L'hexamétaphosphate de sodium est une poudre solide ou blanche incolore transparente semblable à du verre avec une plus grande solubilité mais un faible taux de dissolution dans l'eau. Sa solution aqueuse présente une propriété acide. Son complexe d'ions métalliques bivalents est relativement plus stable que les complexes d'ions métalliques monovalents. L'hexamétaphosphate de sodium peut facilement être hydrolysé en orthophosphate dans de l'eau chaude, une solution acide ou alcaline. L'hexamétaphosphate a une hygroscopicité relativement forte, car il est collant après avoir absorbé l'humidité. Pour certains ions métalliques (par exemple, calcium, magnésium, etc.), il a la capacité de former des complexes solubles, et peut ainsi être utilisé pour la déminéralisation de l'eau. L'hexamétaphosphate de sodium peut également provenir d'un précipité avec des ions plomb et argent, le précipité étant redissous dans une quantité excessive de solution d'hexamétaphosphate de sodium pour former un sel complexe. Son sel de baryum peut également former des complexes avec l'hexamétaphosphate de sodium. L'hexamétaphosphate de sodium peut être utilisé comme une sorte d'adoucisseur d'eau très efficace des centrales électriques, de l'eau de chaudière du matériel roulant; comme additif détergent, comme agent anticorrosion ou anticorrosion; comme accélérateur de durcissement du ciment; comme agent de purification de la streptomycine et comme agent de nettoyage de l'industrie textile et de l'industrie de la teinture. L'hexamétaphosphate de sodium peut également être utilisé comme médicament sédatif, conservateur, stabilisant et précipitant de jus de fruits dans l'industrie alimentaire. Dans l'industrie pétrolière, il est utilisé pour contrôler la rouille des tuyaux de forage et ajuster la viscosité de la boue de forage pétrolier. L'hexamétaphosphate de sodium a également des applications dans la teinture des tissus, le bronzage, le papier, les films couleur, l'analyse des sols, la chimie des rayonnements et la chimie analytique et d'autres départements. Nos dispositions GB2760-1996 selon lesquelles l'hexamétaphosphate est des additifs alimentaires autorisés (agent de rétention d'eau) pour être utilisé pour les aliments en conserve, les boissons à base de jus de fruits, les produits laitiers, les produits à base de soja; il peut également être utilisé comme dispersant de colorant et agent de traitement de l'eau.

Toxicité de l'hexamétaphosphate de sodium
Adl 0 ~ 70 mg / kg (en termes de phosphore); DL50: 4g / kg (rat, oral). Selon la disposition du GB2760-86, il est permis d'être appliqué aux aliments en conserve, aux boissons de jus de fruits, aux produits laitiers, au lait de soja en tant qu'améliorant de qualité; la quantité maximale d'utilisation est de 1,0 g / kg. Lorsqu'ils sont utilisés comme phosphate composite, calculé en tant que phosphate total, les produits carnés en conserve ne doivent pas dépasser 1,0 g / kg; pour la condensation du lait, elle ne doit pas dépasser 0,50 g / kg.

Propriétés chimiques de l'hexamétaphosphate de sodium
L'hexamétaphosphate de sodium est un flocon de verre incolore et transparent ou des cristaux granulaires blancs. Il est facilement soluble dans l'eau mais insoluble dans les solvants organiques.

Utilisations de l'hexamétaphosphate de sodium
L'hexamétaphosphate de sodium peut être utilisé comme agent améliorant la qualité alimentaire dans l'industrie alimentaire, agent d'ajustement du pH, agents chélateurs d'ions métalliques, dispersants, diluants, etc.
L'hexamétaphosphate de sodium peut être utilisé comme une sorte de réactifs analytiques courants, un adoucisseur d'eau, et également utilisé pour la photofinition et l'impression.
L'hexamétaphosphate de sodium peut être utilisé comme adoucisseur d'eau, détergent, conservateur, accélérateur de durcissement du ciment, teinture des fibres et agents de nettoyage; il peut également être utilisé pour la médecine, l'alimentation, le pétrole, l'impression et la teinture, le bronzage et l'industrie du papier.
L'hexamétaphosphate de sodium peut être utilisé comme agent texturant; émulsifiants; stabilisateur; agent chélatant. L'hexamétaphosphate de sodium est moins fréquemment utilisé seul et est généralement utilisé en mélange avec du pyrophosphate et du métaphosphate. Le mélange est principalement utilisé pour le jambon, la saucisse, le surimi comme l'améliorant tissulaire pour la rétention d'eau, le tendre et le ramollissement de la viande. Il peut également être utilisé pour prévenir la cristallisation du crabe en conserve ainsi que pour dissoudre la pectine.

L'hexamétaphosphate de sodium peut être utilisé comme agent adoucissant de l'eau de chaudière et de l'eau industrielle (y compris l'eau pour la production de colorants, l'eau pour la production de dioxyde de titane, l'eau pour l'impression et la teinture, et le mélange de suspension, l'eau pour le nettoyage de la copie couleur du film, ainsi que l'eau industrielle chimique et l'eau pour les médicaments, la production de réactifs, etc.) ainsi que l'agent de traitement de l'eau pour l'eau de refroidissement industrielle; il peut également être utilisé comme inhibiteur de corrosion, agent de flottation, agent dispersant, agent liant haute température, auxiliaires de teinture, traitement de surface métallique, inhibiteurs de rouille, additifs détergents et également accélérateur de durcissement du ciment. La production de papier couché peut l'utiliser comme dispersant de pâte afin d'améliorer la capacité de pénétration. De plus, il peut également s'appliquer sur les ustensiles de lavage et la fibre chimique afin d'éliminer les ions fer de la pulpe. Dans l'industrie pétrolière, il peut être utilisé pour l'antirouille du tube de forage et le réglage de la viscosité de la boue lors du contrôle du forage pétrolier.

L'hexamétaphosphate de sodium peut être utilisé comme agent d'amélioration de la qualité avec divers effets d'augmentation des ions métalliques complexes des aliments, du pH, de la force ionique, améliorant ainsi la capacité adhésive ainsi que la capacité de rétention d'eau des aliments. La Chine prévoit qu'elle peut être appliquée aux produits laitiers, aux produits à base de volaille, à la crème glacée, aux nouilles instantanées et à la viande, la quantité maximale autorisée étant de 5,0 g / kg; la quantité maximale d'utilisation autorisée dans les conserves, les boissons à base de jus de fruits (aromatisées) et les boissons protéinées végétales est de 1,0 g / kg.

L'hexamétaphosphate de sodium peut être utilisé comme agent améliorant la qualité des aliments dans l'industrie alimentaire et appliqué aux aliments en conserve, aux boissons à base de jus de fruits, aux produits laitiers et au lait de soja. L'hexamétaphosphate de sodium peut être utilisé comme agent d'ajustement du pH, agent chélate d'ions métalliques, agents adhésifs et gonflants. Lorsqu'il est appliqué sur les haricots et les fruits et légumes en conserve, il peut stabiliser le pigment naturel et protéger la couleur et le lustre des aliments; lorsqu'il est utilisé dans la viande en conserve, il peut être utilisé pour empêcher l'émulsification de la graisse et maintenir sa texture uniforme; lorsqu'il est appliqué à la viande, il peut être utilisé pour augmenter la capacité de rétention d'eau et empêcher la détérioration de la graisse dans la viande. L'hexamétaphosphate de sodium peut également aider à clarifier le vin lorsqu'il est fourni à la bière et à prévenir davantage la turbidité.

Propriétés chimiques de l'hexamétaphosphate de sodium
La classe des polyphosphates de sodium se compose de plusieurs polyphosphates amorphes solubles dans l'eau composés de chaînes linéaires d'unités métaphosphates, (NaPO3) x où x ≥ 2, terminées par des groupes Na2PO4-. Ils sont généralement identifiés par leur rapport Na2O / P2O5 ou leur teneur en P2O5. Les rapports Na2O / P2O5 varient d'environ 1,3 pour le tétrapolyphosphate de sodium, où x = environ 4; jusqu'à environ 1,1 pour le sel de Graham, communément appelé hexamétaphosphate de sodium, où x = 13 à 18; à environ 1,0 pour les polyphosphates de sodium de poids moléculaire plus élevé, où x = 20 à 100 ou plus. Le pH de leur solution varie d'environ 3 à 9. Pour plus de détails sur la description, se référer à Burdock (1997).

Utilisations de l'hexamétaphosphate de sodium
L'hexamétaphosphate de sodium est un séquestrant et un liant d'humidité qui est très soluble dans l'eau mais se dissout lentement. les solutions ont un pH de 7,0. L'hexamétaphosphate de sodium permet aux arachides d'être salées dans la coque en permettant à la saumure de sel de pénétrer dans les arachides. dans les pois en conserve et les haricots de Lima, l'hexamétaphosphate de sodium fonctionne comme un attendrisseur lorsqu'il est ajouté à l'eau utilisée pour faire tremper ou ébouillanter les légumes avant la mise en conserve. L'hexamétaphosphate de sodium améliore les propriétés de fouettage des protéines à fouetter. L'hexamétaphosphate de sodium fonctionne comme un séquestrant du calcium et du magnésium, ayant le meilleur pouvoir séquestrant de tous les phosphates. il empêche la formation de gel dans le lait stérilisé. il est également appelé métaphosphate de sodium et sel de graham.

Les usages
Pour un usage industriel, tel que le champ pétrolifère, la fabrication du papier, le textile, la teinture, l'industrie pétrochimique, l'industrie du tannage, l'industrie métallurgique et l'industrie des matériaux de construction, il est principalement utilisé comme agent de tri de l'eau en solution pour l'impression, la teinture et la chaudière; Diffusant en milieu de séchage du papier, agglomérant à haute température, détergent et réactif de chimie analytique du sol,

Les usages
L'hexamétaphosphate de sodium est un agent chélateur et un inhibiteur de corrosion. Ceci est un sel inorganique.

Préparation de l'hexamétaphosphate de sodium
L'hexamétaphosphate de sodium est préparé en chauffant rapidement le phosphate monosodique (NaH2PO4) jusqu'à l'obtention d'une fusion claire, qui se produit légèrement au-dessus de 625 ° C. Le refroidissement rapide de cette masse fondue produit un verre très soluble, qui est ensuite broyé ou broyé.

Utilisations agricoles de l'hexamétaphosphate de sodium
Le métaphosphate de sodium est le sel d'acide métaphosphorique de formule moléculaire (NaP03) n, où n varie de 3 à 10 (pour les molécules cycliques) ou peut être beaucoup plus grand (pour les polymères).

Les molécules cycliques ont des atomes de phosphore et d'oxygène alternés dans les anneaux et commencent par le trimétaphosphate (NaPO3) 3 au moins le décamétaphosphate.
L'hexamétaphosphate de sodium peut être un polymère où n est compris entre 10 et 20.
Les phosphates de sodium vitreux ont un rapport Na2O: P2O5 proche de l'unité et sont appelés sels de Graham. Le nombre moyen d'atomes de phosphore dans ces verres vitreux varie de 25 à l'infini.

Utilisations industrielles de l'hexamétaphosphate de sodium
L'hexamétaphosphate de sodium (SHMP) ou verre d'eau Na6P6O18 est essentiellement le sel de l'acide métaphosphorique. L'hexamétaphosphate de sodium est difficile à dissoudre. En mélangeant SHMP pendant 1 à 3 h, une solution de 8 à 10% peut être obtenue. Le pH de cette solution est d'environ 5. En raison d'une réaction d'acide faible, l'hexamétaphosphate de sodium réagit avec les cations de métaux bivalents formant Na2MeP6O18 ou Na4MeP6O18. En présence d'oxygène, l'hexamétaphosphate de sodium se décompose lentement en pyrophosphate et orthophosphate.

L'hexamétaphosphate de sodium (SHMP) est miscible dans l'eau mais insoluble dans les solvants organiques. Ce séquestrant, épaississant, émulsifiant et texturant est utilisé dans une variété d'aliments. Le phosphore contenu dans l'additif permet d'éviter la corrosion minérale (calcium, sels de fer, magnésium, etc.).

L'hexamétaphosphate de sodium est un additif alimentaire et un adoucissant pour l'eau et les détergents. L'hexamétaphosphate de sodium peut également être trouvé dans les cuirs, les argiles et les pigments, et les produits de soins personnels tels que le dentifrice.

AUSSI CONNU SOUS LE NOM
SHMP; Calgon; Vitreux sodium; Le sel de Graham; Hexamétaphosphate; Métaphosphate hexasodique; Acide métaphosphorique; sel hexasodique

La flottabilité de la scheelite et de la calcite en présence d'un seul dépresseur (SHMP ou H3Cit) et d'un dépresseur mixte (SHMP / H3Cit) a été étudiée par des expériences de microflotation et des expériences de minéraux artificiels mixtes. Le calcul chimique de la solution, les tests de potentiel zêta, l'analyse thermodynamique et l'analyse XPS ont été utilisés pour expliquer le mécanisme dépressif pertinent. Le dépresseur mixte (SHMP / H3Cit) a présenté un excellent effet dépressif sélectif sur la calcite. Le rapport molaire optimal de l'hexamétaphosphate de sodium à H3Cit était de 1: 4. L'hexamétaphosphate de sodium dépresseur et H3Cit peuvent être chimiquement liés avec Ca2 + pour former CaHPO4 et Ca3 (Cit) 2 à pH 8. Le CaHPO4 s'est formé plus facilement que Ca3 (Cit) 2 sur la surface minérale, ce qui a indiqué que l'effet dépressif de SHMP était plus fort que H3Cit. Le SHMP et le H3Cit du dépresseur mixte ont été co-adsorbés sur la surface de la calcite, tandis que le H3Cit du dépresseur mixte était faiblement adsorbé sur la surface de la scheelite. Le dépresseur mixte peut améliorer considérablement l'efficacité de séparation de la scheelite de la calcite.