磷酸盐食品添加剂的应用
(1·瓮福(集团)有限责任公司,贵州福泉, 2·贵州大学化工学院,贵州贵阳)
摘 要 磷酸盐是应用最广泛的食品添加剂之一,用于食品生产的各个领域。国内外对磷酸盐的作用机理和 应用作了大量的研究,并取得了一定的成果。现就酸盐磷在食品加工过程中的作用机理和在食品中的应用作一 简介。
关键词 食品添加剂 磷酸盐 作用机理 应用
O 前言
食品添加剂是指在食品中或食品加工中使用 的各种微量物质,其添加量通常不超过2%,但是对 改善食品的味、香、色,调整食品营养结构,改善食 品加工条件,延长食品保存期发挥着重要作用。据 统计,目前全球开发的食品添加剂总数已达14000 多种,其中直接使用的有3000种,常用的有680余 种。而我国食品添加剂已发展到21大类、1474个 品种, 1998年总产量达到1400kt以上(含发酵制 品),年产值人民币130亿元。每年食品添加剂的 出口量达200多k,t创汇4. 7亿美元。
磷酸盐是目前世界各国应用最广泛的食品添 加剂,它广泛应用于食品生产的各个领域,对食品 品质的改良起着重要的作用。概括起来,磷酸盐在 食品中的功能主要有两个方面:一是品质改良剂; 二是营养强化剂。而对有关磷酸盐在食品加工过 程中的作用及机理,国外进行过大量研究,其主要 作用归纳如下: (1)对金属离子的封锁作用; (2)乳 化分散作用; (3)缓冲作用; (4)蛋白作用。目前我 国已批准使用的磷酸盐共8种,包括三聚磷酸钠、六 偏磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸 二氢钠、酸式焦磷酸钠、焦磷酸二氢二钠,在食品中 科学的添加这些物质可以有助于食品品种的多样 化,改善其色、香、味、形,保持食品的新鲜度和质 量,并满足加工工艺过程的需求,对食品是一种很 重要的品质改良剂。
1 磷酸盐在肉制品中的应用
在肉制品的加工过程中添加磷酸盐,主要作用 是增加动物肌肉的持水性。虽然用量很少,却至关 重要,它可以: (1)提高肉的pH值; (2)对肉中的金 属离子有螯合作用; (3)解离肌肉蛋白质中肌动球 蛋白。
Eiler等人研究了磷酸盐和改性牛肉结缔组织 在生产低脂、高持水性的法兰克福香肠中的作用。 他们发现磷酸盐是肉制品一种有效的保水剂,特别 是在经绞碎的肉糜制品中可提高乳胶体的稳定性、 持水能力及提高肉制品的坚实度,因为磷酸盐可提 高其pH值,通过水合作用使凝胶保水性提高,同时 解离肌动球蛋白为肌球蛋白和肌动蛋白,蛋白质分 子结合水分而提高保水性。Zorba等人研究表明, 磷酸盐对鲜肉和冻肉的乳化能力比鲜肉高6·4%。 当磷酸盐的添加量分别为0. 50%和0. 75%时,乳化 能力分别增加8. 4%和10. 4%。而对肉的微观结构 的研究表明,添加磷酸盐后,蛋白质聚合体消失而 乳胶体分布更加均匀。在鲜肉和冻肉中,乳化能力 随着磷酸盐添加量的增加而增大,这是由于随着磷 酸盐的加入,它缓慢水解释出磷酸根离予而使肉的 pH值上升,从而肉蛋白质的可溶性增强,减少肉类 水分的溶出。
贮藏过程中肉制品特别是猪肉制品新鲜度的 降低、酸败和肉风味损失是普遍现象,为此,Tims和 Watts将磷酸盐(0·5% )和抗坏血酸(0·1% )单独或 联合加入肉制品,以改善肉制品的抗氧化性,他们 发现了这些添加剂协同作用可防止硫代巴比士酸 (TBA)酸值的增加,并且观察到在牛肉样品中添加 5g/kg的三聚磷酸钠可有效地减少TBA活性物质的 产生。Angelo认为磷酸盐对肉的氧化作用的抑制是 由于它作为螯合剂与肉中的铁离子发生螯合作用。 肉在蒸煮时从肌红蛋白释放出Fe3+,它具有促进氧 化的作用;而磷酸盐能螯合Fe2+和Fe3+而使自由铁 的含量减少。
磷酸盐-抗坏血酸复配型改良剂可有效地用于抑制肉类脂肪的氧化。如在美国,卡拉胶-磷酸 盐添加剂已成功地用来生产低脂、低盐、低热量和 高蛋白的具有保健作用的禽肉食品。这种添加剂 主要用于保持禽肉中的水分,并使产品中盐含量比 原来减少50%,此外还有增加蒸煮禽肉产品体积、 保持产品香味、改良结构、提高可切性等特点。
2 磷酸盐在乳制品中的应用
磷酸盐是乳制品生产中最重要的配料。一般 使用浓度在5%以下,其实质是通过乳化、缓冲、金 属离子的螯合、控制蛋白质凝聚以及分散蛋白质等 作用,来改变乳制品的性质。
在干酪制品加工过程中,磷酸盐能与副络蛋白 复合物上的钙相结合,有助于脂肪的分散,使干酪 制品具有均匀、光滑的质构,磷酸盐的作用在于帮 助乳脂在蛋白质-水体系中的乳化,使最终产品具 有均匀一致的风味,而且在产品融化时脂肪不会从 干酪中分离出来。此外,这些“乳化盐”的阴离子还 参与构成蛋白质分子间的离子桥,使加工干酪中的 脂夹杂在一个稳定的基质中。在淡炼乳中添加磷 酸三钠,可防止乳脂与水相的分离。在贮藏过程中 由于磷酸盐与钙镁的络合,可使蛋白质变性和增 溶,从而防止凝胶的形成。
加糖炼乳和淡炼乳都是有牛奶去除部分水并 经装罐杀菌而成,添加磷酸盐可稳定牛奶中的酪蛋 白,不致发生凝聚,因此在储藏期间牛奶不会形成 胶凝装或变稠。在仿制稀奶油中,加入磷酸盐可以 改变蛋白质的性质,使其在脂肪球周围形成一层保 护膜,从而可以起到防止脱水收缩的作用。
3 在饮料中的应用
聚磷酸盐是亲水性胶体,它可吸附不溶性物质 或被附着在不溶性物质表面,使中性电荷的粒子成 为带电荷状态,提高悬浮物的分散性,因此聚磷酸 盐在改善清凉饮料的风味方面可以起到一定的作 用,从而可以防止出现沉淀。在碳酸饮料中它与水 中的金属离子作用形成可溶性的盐.封锁金属离子 的话动,防止饮料氧化、变败、色调变化,使产品长 期稳定,而且CO2保持得很好;在维生素C强化饮 料中,添加磷酸盐可有效地阻止维生素C氧化分 解。如在果汁饮料中可使苹果汁、柑桔汁的维生素 C保持稳定;防止果汁类的氧化并使果汁稳定悬浊; 还可在可溶性果胶调节浓缩果汁的浆料比重时,防 止可溶性果胶质变为不溶性果胶质。在果汁破碎 处理时利用磷酸盐可防止柠檬、香蕉、苹果等果肉 破碎时急速氧化变色而导致风味变差,防止苹果破 碎榨汁澄清处理后产生沉淀并防止色调变化。在 酒的生产过程中,加入磷酸盐可防止酒石生成,缓 和酒精刺激,减少浑浊,提高度数,络合其中的铁离 子,防止变色。
4 磷酸盐在海产品加工中的应用
在海产品中,磷酸盐不但能作为抗氧化剂,而 且还有助于形成良好的色泽、减少解冻时的滴沥损 失、减少煮制时的损失,使肉质更加柔嫩。如何有 效地解决海产品在运输贮存过程中鲜味及营养成 份流失是一个亟待解决的问题。磷酸盐可提高海 产品肌肉的pH值至9. 0~9. 5之间,“远离等电 点”,并裂解海产品的肌动球蛋白,以增加其与水的 亲和力,使其肌内组织尽可能地恢复至海产品捕打 捞死亡时的肌肉结构。在裂解肌内的缝隙中,使天 然水分吸入并与肌肉蛋白紧紧结合,有效地防止或 降低海产品在冰冻时鲜味及营养成份流失。磷酸 盐添加剂还可以防止烹调蒸煮和翻动时,肉质因脱 水纤维性韧化,最大限度地将海产品保持原有的天 然营养成份。磷酸盐还具有与金属离子发生络合 作用的特性,可使海产品肌肉中的金属离子钙、镁、 铁、铜等结合形成复合物,防止和降低海产品在加 工与贮存过程中发生的氧化作用。减少肉体因氧 化作用而变色、变味,使其肌肉组织有更佳的保水 力,呈味更好,并在解冻时提高其持水性。
5 结束语
磷酸盐食品添加剂近几年在国内外发展十分 迅速,而且经实践证明非常方便有效。但与其它添 加剂一样,品质改良剂必将向复配型的方向发展, 即由几种品质改良剂按一定配方复合而成复配型 品质改良剂。通过复合可以发挥互补作用,扩大使 用范围或提高使用功能;可以协同增效,从而减少 用量或降低成本;改善食品添加剂的风味和口味; 改善其加工性能(耐酸性、凝冻性等)。另外,磷酸 盐食品添加剂应便于使用,不能因为复配而使添加 方法复杂化。总之,随着大量现代技术应用于食品 工业,对原料、操作水来和添加剂的准确性要求越 来越高,高效、方便、安全的食品复配型磷酸盐品质 改良剂,将为促进磷酸盐在食品工业中的应用开辟 更加广泛的前景。
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