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二.磷酸盐的特性及其在食品加工中的作用
磷酸盐在食品加工中的功能主要有两点:一是作为品质改良剂,改进食品的组织结构和口感;二是可用作矿物营养强化剂。
磷酸盐在食品加工中的作用主要基于磷酸盐的如下特性:
1. 缓冲作用:
磷酸盐的PH值从中等酸性(PH~4)到强碱性(PH~12),当不同的磷酸盐以不同的比例相配合时,可以得到PH值稳定在PH4.5-11.7之间不同水平的缓冲剂。在大多数食品的PH值范围内(PH3.5-7.5),磷酸盐均可作为高效的PH调节剂和PH稳定剂,使食物味道更鲜美。缓冲作用最强的是正磷酸盐,对聚磷酸盐而言,随着链长的增加,缓冲能力将减弱。
2. 持水作用:
聚磷酸盐是亲水性很强的水分保持剂,它能很好地使食品中所含的水分稳定下来。其持水性的好坏,与聚磷酸盐的种类、添加量、食品的PH值、离子强度等因素有关。
对肉制品及海产品而言,持水能力最好的是焦磷酸盐,其次为三聚磷酸盐,随着链长的增加,多聚磷酸盐的持水能力将减弱。
3. 聚阴离子效应:
聚磷酸盐是一种聚合电介质,并具有无机表面活性剂的特性,能使水中难溶物质分散或形成稳定悬浮液,以防止悬浮液的附着、凝聚。由于聚磷酸盐能使蛋白质的水溶胶质在脂肪球上形成一种胶膜,从而使脂肪更有效地分散在水中,因而被广泛应用于淀粉的磷酸化处理、色素的分散、乳化食品(乳制品、冰淇淋、色拉、调味汁等)以及用作香肠、肉糜制品、鱼糜制品的分散稳定剂。
对直链的聚磷酸盐而言,其乳化、分散能力随着链长的增加而增强。
4. 螯合作用:
聚磷酸盐易与溶液中的金属阳离子形成可溶络和物 ,从而降低水的硬度,抑制由Cu2+、Fe3+等金属阳离子引起的氧化、催化、变色、分解维生素C的作用,达到防止和延缓脂肪氧化,防止肉类、禽类、鱼类腐败,保持色泽的目的,以延长食品的货架期。
表2. 聚磷酸盐对金属离子的螯合能力(g/100g聚磷酸盐)
聚磷酸盐
Ca2+
Mg2+
Fe3+
焦磷酸钠
4.7
8.3
0.273
三聚磷酸钠
13.4
6.4
0.184
四聚磷酸钠
18.5
3.8
0.092
六偏磷酸钠
19.5
2.9
0.031

聚磷酸盐的螯合作用取决于链的长短和PH值。一般说来,长链聚磷酸盐对轻金属离子具有较强的螯合能力,并随PH值的增高而增加;短链聚磷酸盐对重金属离子具有较强的螯合能力,但随PH值的增高,螯合作用减弱。
5. 蛋白作用:
磷酸盐对蛋白质、胶朊球蛋白具有增强作用,因而可提高肉制品的水合性和持水性,提高水的浸透性,促进食品的软化和改善食品的质量,保持食品的风味。同时磷酸盐在乳制品中能防止牛奶加热时的凝聚,防止酪蛋白与脂肪水分的分离。
6. 膨松作用:
酸性的磷酸盐(如酸式焦磷酸钠、磷酸氢钙)通常用作焙烤制品膨松剂的膨松酸,和碳酸氢盐反应为焙烤过程提供所需的二氧化碳气体。
7. 抗结块作用:
磷酸三钙通常用作抗结块剂以提高粉末状或吸湿性食品的自由流动性能。
磷酸三钙的比表面积较大,能结合较多的水分;而且它的特殊球状晶体结构能产生“滚珠效应”,从而使粉料具有良好的自由流动性能。
8. 延长食品货架期 :
聚磷酸盐可增强食品的贮存稳定性,延长产品货架期。这种作用主要基于:(1)PH调节作用;(2)抑菌作用:微生物细胞生长必需依赖二价金属阳离子,特别是Ca2+ 和Mg2+,,而磷酸盐能与这些金属阳离子螯合,并且它在细胞分裂时能降低细胞壁的稳定性,还能降低许多细胞的热稳定性,从而有效抑制细菌滋生。
聚磷酸盐的抑菌作用和其种类(链长)、含量、PH值、盐含量、亚硝酸盐含量等因素有关。一般来说,随着链长的增大,抑菌作用增强。
9. 矿物营养强化作用:
磷酸钙盐、磷酸镁盐、磷酸铁盐、磷酸锌盐常在食品加工中用作矿物营养强化剂(Mineral enhancer)。
在胃液中添加磷酸铁和磷酸锌能因其较好的溶解性而增强胃液的生物药效应,并且不会促进自然氧化现象发生。
三.磷酸盐的安全性问题
磷酸盐作为食品添加剂使用的安全性是人们非常关心的问题,国外许多科学工作者进行了大量关于磷酸盐毒理学研究之后,确认食品磷酸盐为无毒、安全性高的添加剂。
联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)1970年专门委员会的安全评价为,成年人每天允许摄入量为1.4-1.5gP2O5,而1985年食品添加剂委员会推荐饮食中总磷的无条件接受量为<30mg/kg体重,有条件接受量为30--70 mg/kg体重。
在此必须指出的是,在食品磷酸盐的应用中,要重视钙、磷平衡(钙、磷比以1:1.2为好),并且要严格按食品添加剂使用卫生标准的规定合理使用食品磷酸盐,以免发生因钙、磷不平衡或滥用磷酸盐而导致对人体健康产生不良影响。
四.磷酸盐在食品加工中的应用
1. 在肉制品和禽肉制品加工中的应用:
1.1 为提高肉制品的品质,通常肉制品加工中加入磷酸盐,其作用为:
a. 提高肉制品的粘结性,改善肉制品的切片性能;
b. 提高肉的持水能力,使肉制品在加工和烹调过程中仍能保持其天然水分、减少肉的营养成分损失,保存了肉制品的嫩度,提高成品率;

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