Гелий: яркий праздник с пищевой добавкой Е 939

Слово «гелий» у большинства потребителей ассоциируется с праздником. Легкий газ поднимает высоко в небо воздушные шары. С его помощью несложно создать безопасные разноцветные облака с поздравлением. Они будут плавно перемещаться под потолком. Вдыхание газа забавно меняет голос: на короткое время тембр повышается, создавая мультяшный эффект (звук в гелиевой атмосфере движется значительно быстрее воздуха).

Дарить радость — приятная, но далеко не единственная задача благородного газа. В пищевой индустрии гелий зарегистрирован как пищевая добавка E 939 (Е–939). Уникальное по химическим и физическим свойствам вещество защищает еду от заражения гнилостными бактериями, предохраняет от окислительной порчи.

Название продукта

В середине XIX века английский астроном Джозеф Норман Локьер и его коллега француз Жюль Жансен обнаружили в солнечных протуберанцах неизвестное вещество. Ученые назвали его гелий (от греческого «солнце»). С тех пор за вторым элементом химической системы Менделеева закреплено это название.

Международный синоним — Helium.

Тип вещества

СанПиН 2.3.2.1293-03 отводит добавке Е 939 роль пропеллента и защитного газа.

Основной промышленный способ получения гелия — выделение вещества из нефтяных и природных гелиеносных газов. Гелий является примесью, его содержание колеблется от 2 до 10% в зависимости от месторождения.

Отделяют благородный газ от других компонентов методом глубокого охлаждения. Сырая смесь содержит также водород (его убирают оксидом меди) и неон. Очистка проводится угольным сорбентом после охлаждения сырья в кипящем жидком азоте. Способ позволяет получить гелий высокой степени очистки. Такой газ идет на нужды пищевой промышленности, медицины.

Для остальных отраслей выпускают гелий технический. В его составе допустимо присутствие небольшого количества азота, аргона, водорода, неона, кислорода в виде примесей.

Гелий можно получить из сжиженного воздуха как побочный продукт при выделении аргона, азота и других ценных газов.

Выпускают продукт в виде газа или криогенной жидкости.

Свойства

Показатель	Стандартные значения
Цвет	бесцветный
Состав	гелий. Химическая формула Не
Внешний вид	газ, может находиться в сжиженном состоянии
Запах	без запаха
Вкус	без вкуса
Содержание основного вещества	99,985%%
Растворимость	хорошо в этаноле, средне в воде
Плотность вещества	1,784 кг/м3 (при нормальном давлении)
Другие	химически инертный, не смешивается, не вступает в реакцию с другими веществами; отличается высокой теплопроводностью и проникающей способностью; имеет самую низкую температуру кипения: -268,94 °C; жидкий гелий обладает сверхтекучестью

Упаковка

Добавку E 939 поставляют под давлением 150 атмосфер в стальных баллонах, соответствующих ГОСТ 949-73. Емкости должны быть окрашены в коричневый цвет, для обеспечения полной герметичности иметь мембранные вентили марки КВБ-53М (допустимы аналоги).

В зависимости от вида продукции баллоны маркируют надписями белого цвета «Гелий технический» или «Гелий высокой чистоты». Емкости помещают в специальные контейнеры.

Стандартный объем 40 литров. В розничную продажу (например, для наполнения воздушных шаров) разрешено поставлять гелий в баллонах меньшего объема (5, 10, 20 л).

Жидкий гелий перевозят в сосудах Дьюара, окрашенных в светло-серый цвет. Обязательное условие транспортировки и хранения — вертикальное положение.

Применение

Добавка Е 939 разрешена к применению во всех странах, кроме Новой Зеландии и Австралии.

Гелий используют для упаковки продуктов питания по технологии MAP (так называемая модифицированная газовая среда или регулируемая атмосфера).

Интересный факт! За основу метода был взят опыт английских предпринимателей. Начиная с 1930 года, они перевозили в газовой среде мясо из Австралии и Новой Зеландии. Сама же упаковка MAP была изобретена в 70-х годах.

Гелиевая среда защищает продукты от окисления, подавляет жизнедеятельность болезнетворных бактерий.

Гелий может быть использован в качестве пропеллента в аэрозолях малого объема.

Добавку E 939 применяют для упаковки и хранения:

• детского питания, жидких смесей-заменителей женского молока;
• продуктов, содержащих жиры и эфирные масла: какао, арахис, специи, кофе;
• овощей, фруктов (дополнительно гелий предохраняет продукты от высыхания, замедляет перезревание);
• кремы, сливки для взбивания.

Гелий не оказывает отрицательного воздействия на цвет, аромат, вкус, не разрушает витамины, полностью сохраняет биологическую ценность продуктов.

Некоторые западные производители применяют технологию обработки продуктов ионизирующим излучением изотопами цезия или кобальта в гелиевой среде («радиационная стерилизация»). Метод позволяет полностью уничтожить патогенные микроорганизмы внутри упаковки. Способ считается безопасным, но в нормативные документы пока не внесен.

Добавка Е 939 пользуется спросом в медицине.

Жидкий гелий применяют для охлаждения деталей аппаратов магнитно-резонансной томографии.

Газообразное вещество в качестве пропеллента используют в медицинских аэрозолях.

Смесь гелия и кислорода — эффективное средство для облегчения состояния при астме. Гелий обладает высокой проникающей способностью. Вдыхание подогретого газа:

• ускоряет транспорт кислорода, улучшает газообмен в легких;
• разжижает мокроту;
• восстанавливает кислотно-щелочной баланс;
• расслабляет гладкую мускулатуру, облегчая дыхание.

Лечебная смесь восстанавливает силы после тяжелых физических нагрузок, улучшает питание клеток, повышает сопротивляемость организма.

Гелиево-кислородная смесь хорошо зарекомендовала себя в терапии острых отравлений наркотическими и химическими веществами.

Лазер на основе гелия и неона — популярный атрибут современных медицинских и косметологических клиник. С его помощью ускоряют заживление ран, улучшают мозговое кровообращение, облегчают состояние при остеохондрозе. Гелий-неоновый лазер применяют для разрушения раковых клеток.

В косметологии прибор используют для лечения угревой сыпи, рассасывания рубцов.

При вдыхании допустимой концентрации гелий не вызывает состояния медикаментозного наркоза. Это свойство использовали производители смесей для водолазов. Состав из 99% гелия и 1% кислорода позволяет опускаться на глубину до 450 м.

Уникальные свойства гелия нашли применение в различных технических сферах:

• космонавтике (смесь для атмосферы обитаемых космических станций);
• топливной системе ракет;
• машиностроении (сварка);
• низкотемпературной, термоядерной и ядерной энергетике;
• воздухоплавании: наполнение аэростатов, дирижаблей и подобных летательных аппаратов.

Во многих отраслях гелий невозможно заменить другими веществами.

Микрокристалическую целлюлозу (Е460) используют при производстве мясной продукции.

Парафин часто применяют в произвдостве кремов для рук. Какую функцию он при этом выполняет, читайте здесь.

Использование и изготовление перекиси ацетона карается Уголовным Кодексом. Подробнее об этом веществе читайте в нашей статье.  

Польза и вред

Добавку E 939 можно отнести к нейтральным веществам. Сам по себе гелий нетоксичен. При попадании внутрь с продуктами питания не разрушает витамины и биологически значимые макро- и микроэлементы.

Опасность для человека представляет высокая концентрации газа в атмосфере. Народное развлечение — вдыхание гелия из воздушного шарика — далеко не безвредно, как принято считать.

Попадание большого количества газа в дыхательные пути может вызвать:

• тошноту, рвоту;
• головокружение;
• носовое кровотечение;
• потерю сознания.

Неисправный баллон с гелием или неплотно закрытый вентиль может стать причиной смерти от кислородного голодания! Газ не имеет запаха, его невозможно увидеть в атмосфере. Нарастающая постепенно концентрация становится критической. Человек внезапно впадает в кому.

Основные производители

Большая часть мировых запасов гелия сосредоточена в России и США.

Крупные месторождения гелиеносных газов есть в Республике Саха (Якутии), Астраханской, Оренбургской областях.

Экономическая ситуация развивается так, что в настоящее время товарный гелий производит единственное предприятие — завод «Газпром добыча Оренбург», дочерняя компания энергетической корпорации «Газпром».

Российский продукт имеет высокую себестоимость из-за низкого содержания гелия в природном газе.

Из 16 ведущих мировых заводов-изготовителей 13 находятся на территории США. В стране есть даже памятник гелию!

Крупнейшие — на месторождениях Хьюготон (штат Техас) и Райли Ридж (штат Вайоминг).

25% мирового гелия производит Катар (нефтегазовый гигант Qatar Petroleum), но блокада государства Саудовской Аравией сделала поставки невозможными.

Небольшие заводы по производству гелия есть во Франции, Китае, Австралии, Нидерландах.

Ученые уверены: уникальные свойства гелия найдут применение в технологиях будущего. Уже сейчас появилась новая наука — гелиеметрия. Она изучает процессы проникновения инертного газа через различные сферы. Практическое применение исследования нашли в геологии: на основе полученных данных была составлена тектоническая карта поверхности Земли. Это помогает определять глубинные разломы, обнаруживать залежи ценных руд.