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磷酸鹽在食品加工中的應(yīng)用

食品科學(xué)與工程123班李超2023013565

磷酸鹽是幾乎所有食物的自然成分之一，作為重要的食品配料和功能添加劑被廣泛用于食品加工中。

磷酸鹽肉制品加工

磷是人體所必需的重要的礦物質(zhì)元素，人體攝入磷的主要來(lái)源為自然食物或食品磷酸鹽

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添加劑，磷酸鹽是幾乎所有食物的自然成分之一。由于磷酸鹽能改善或賦予食品一系列優(yōu)異性能，因此早在一百多年前就開(kāi)始應(yīng)用于食品加工中，而大量使用則在二十世紀(jì)七十年以后。目前，磷酸鹽是應(yīng)用最廣泛、用量較大的食品添加劑門(mén)類之一，作為重要的食品配料和功能添加劑廣泛應(yīng)用于肉制品、禽肉制品、海產(chǎn)品、水果、蔬菜、乳制品、焙烤制品、飲料、土豆制品、調(diào)味料、便利食品等的加工過(guò)程中。目前我國(guó)已批準(zhǔn)使用的磷酸鹽共8種，包括三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、酸式焦磷酸鈉、焦磷酸二氫二鈉等。在食品中添加這些物質(zhì)有助于食品品種多樣化，改善其色、香、味、形，

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保持食品的新鮮度和質(zhì)量，并滿足加工工藝過(guò)程的需求。它們是很重要的品質(zhì)改良劑。

磷酸鹽可分為正磷酸鹽和縮聚磷酸鹽：

正磷酸鹽指正磷酸（H3PO4）的各種鹽：M3PO4、M2HPO4、MH2PO4(M為一價(jià)金屬離子)。正磷酸鹽加熱脫水縮合形成縮聚磷酸鹽,其通式為Mn+2PnO3n+1,式中M為一價(jià)金屬離子，n為磷原子數(shù)，當(dāng)n值很大時(shí)，縮聚磷酸鹽的極限化學(xué)式為MnPnO3n。焦磷酸的各種鹽稱為焦磷酸鹽，M4P2O7；三磷酸的各種鹽稱為三聚磷酸鹽，M5P3O10；分子含有3個(gè)以上的磷原子的縮

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聚磷酸鹽統(tǒng)稱為多聚磷酸鹽，其分子中含O-P-O鍵的數(shù)目稱為多聚磷酸鹽的鏈長(zhǎng)。

偏磷酸鹽分子式為（MPO3）n,大體可分環(huán)狀偏磷酸鹽、不溶性偏磷酸鹽和偏磷酸鹽玻璃

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體（這類物質(zhì)實(shí)際是鏈長(zhǎng)在10以上的鏈狀多聚磷酸鹽及少量的環(huán)狀偏磷酸鹽的混合物）。

磷酸鹽在肉制品加工中的作用：

肉制品的加工過(guò)程中，添加磷酸鹽有以下作用：提高肉的pH值；螯合肉中的金屬離子；增加肉的離子強(qiáng)度；解離肌動(dòng)球蛋白。因此，參與磷酸鹽后，可以提高制品的保水性及成品率。然而磷酸鹽提高肉的保水性，改善肉食品質(zhì)構(gòu)的能力則取決于所應(yīng)用的磷酸鹽的類型、應(yīng)用磷酸鹽體系的條件和磷酸鹽的添加量。

持水作用：磷酸鹽的磷酸根離子具有螯合作用，能夠螯和鈣、鎂、鐵、銅等金屬離子。肉中參與磷酸鹽后，可以釋放出大量的陰離子基團(tuán)，這些基團(tuán)很快的作用于影響肉的保水性的鈣、鎂等陽(yáng)離子，形成穩(wěn)定的結(jié)合物，這樣就把帶負(fù)電荷的羧基釋放出來(lái)，增加了負(fù)電荷的相互斥力，破壞了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的主體肽鏈，使得結(jié)構(gòu)松弛，增加了吸水力。聚酸鹽是親水性很強(qiáng)的水分保持劑，它能很好地使食品中所含的水分穩(wěn)定下來(lái)。其持水性的好壞，與磷酸鹽的種類、添加量、食品的pH值、離子強(qiáng)度等因素有關(guān)。對(duì)肉制品及海產(chǎn)品而言，持水能力最好的是焦磷酸鹽，其次為三聚磷酸鹽，隨著鏈長(zhǎng)的增加，多聚磷酸鹽的持水能力將減

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弱。

增加肉中的離子強(qiáng)度：肌球蛋白溶于水易成凝膠，在離子強(qiáng)度0.2以上鹽溶液中溶解，正常狀況下其吸水量是很低的，然而添加磷酸鹽以后，其可以提供0.6以上的離子強(qiáng)度，促

使了肌球蛋白從肌原纖維中溶解出來(lái)，達(dá)到了較高的吸水性，并使肌球蛋白具有極強(qiáng)的分散、膠溶和乳化作用。磷酸鹽是一種聚合電介質(zhì)，并具有無(wú)機(jī)表面活性劑的特性，能使水中難溶物質(zhì)分散或形成穩(wěn)定懸浮液，以防止懸浮液的附著、凝聚。

乳化和分散作用：由于磷酸鹽能使蛋白質(zhì)的水溶膠質(zhì)在脂肪球上形成一種膠膜，從而使脂肪更有效地分散在水中，因而被廣泛應(yīng)用于淀粉的磷酸化處理、色素的分散、乳化食品（乳制品、冰淇淋、色拉、調(diào)味汁等）以及用作香腸、肉糜制品、魚(yú)糜制品的分散穩(wěn)定劑。對(duì)直

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鏈的聚磷酸鹽而言，其乳化、分散能力隨著鏈長(zhǎng)的增加而加強(qiáng)。

加強(qiáng)蛋白質(zhì)、肌動(dòng)球蛋白，可提高肉制品的水合性和持水性，提高水的浸透性，促進(jìn)食品的軟化和改善食品的質(zhì)量，保持食品的風(fēng)味。畜禽屠宰后由于ATP水平降低，不能使肌動(dòng)球蛋白解離成肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白，而使肉的持水性下降。然而低聚合度的磷酸鹽具有三磷酸腺苷類似的作用，能使肌動(dòng)球蛋白解離成肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白，從而增加了肉的保水性，同時(shí)改善了肉的嫩度。同時(shí)磷酸鹽在乳制品中能防止牛奶加熱時(shí)的凝聚，防止酪蛋白與脂肪水分的分開(kāi)。

螯合作用：磷酸鹽易與溶液中的金屬陽(yáng)離子形成可溶絡(luò)和物，從而降低水的硬度，抑制2+3+

由Cu、Fe等金屬陽(yáng)離子引起的氧化、催化、變色、分解維生素C的作用，達(dá)到防止和延緩脂肪氧化，防止肉類、禽類、魚(yú)類，保持色澤的目的。磷酸鹽的螯合作用取決于鏈的長(zhǎng)短和pH值。一般說(shuō)來(lái)，長(zhǎng)鏈磷酸鹽對(duì)輕金屬離子具有較強(qiáng)的螯合能力，并隨pH值的增高而增加；短鏈磷酸鹽對(duì)重金屬離子具有較強(qiáng)的螯合能力，但隨pH值的增高，螯合作用減弱。

2+

抑菌作用，延長(zhǎng)食品的貨架期：微生物細(xì)胞生長(zhǎng)必需依靠二價(jià)金屬陽(yáng)離子，特別是Ca2+

和Mg，，而磷酸鹽能與這些金屬陽(yáng)離子螯合，并且它在細(xì)胞分裂時(shí)能降低細(xì)胞壁的穩(wěn)定性，還能降低大量細(xì)胞的熱穩(wěn)定性，從而有效抑制細(xì)菌滋生。聚磷酸鹽的抑菌作用和其種類（鏈長(zhǎng)）、含量、pH值、鹽含量、亞硝酸鹽含量等因素有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，隨著鏈長(zhǎng)的增大，抑菌

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作用加強(qiáng)。

如何合理地使用磷酸鹽及其他添加劑：

如何在不影響肉制品風(fēng)味的狀況下合理地使用磷酸鹽及其他添加劑,最大限度地提高肉制品的持水性和粘結(jié)性、降低肉制品的燒煮損失？

各種磷酸鹽混合使用比單獨(dú)使用好，混合的比例不同，效果也不一樣。在肉制品加工中，使用量一般為肉重0.1%～0.4%。

在提高肌肉蛋白保水性及凝膠強(qiáng)度方面的應(yīng)用影響胸部肌肉蛋白凝膠保水性因素的主次順序?yàn)椋航沽姿徕c>三聚磷酸鈉>六偏磷酸鈉，影響腿肉蛋白凝膠保水性因素的順序?yàn)椋毫姿徕c>焦磷酸鈉>三聚磷酸鈉。兩種肌肉類型影響不同主要是由于肌肉類型不同及磷酸鹽

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作用機(jī)理不同所致。試驗(yàn)說(shuō)明，焦磷酸鹽對(duì)胸肉的保水性影響顯著，其原因是焦磷酸鹽提高了PH值，通過(guò)水合作用使凝膠保水性提高，同時(shí)解離肌動(dòng)球蛋白為肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白，蛋白質(zhì)分子結(jié)合水分而提高保水性。三聚磷酸鹽對(duì)腿肉蛋白凝膠保水性影響不明顯，此時(shí)影響凝膠保水性的是凝膠的結(jié)構(gòu)，凝膠的保水性好說(shuō)明形成凝膠的網(wǎng)絡(luò)比較細(xì)致，大量的微小

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孔洞均勻分布在凝膠網(wǎng)絡(luò)中，借助毛細(xì)管力的作用，保持了些水分。

在對(duì)肌肉蛋白熱誘導(dǎo)凝膠強(qiáng)度方面，磷酸鹽卻對(duì)其凝膠強(qiáng)度有降低作用。

磷酸鹽提高肉制品保水性的原理是三聚磷酸鹽及焦磷酸鹽可以通過(guò)改變蛋白質(zhì)電荷的電勢(shì)來(lái)提高肉體系的離子強(qiáng)度，并使其偏離等電點(diǎn)，使電荷之間相互排斥，在蛋白質(zhì)之間產(chǎn)生更大的空間，即蛋白質(zhì)的\膨潤(rùn)\使肉組織可寬容更多水分從而提高保水性；六偏磷酸鹽

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能螯合金屬離子，減少金屬離子與水的結(jié)合，使蛋白質(zhì)結(jié)合更多水分而提高保水性。復(fù)合磷酸鹽的比例是：三聚磷酸鹽：焦磷酸鹽：六偏磷酸鹽：2:2:1，且其添加量為0.5%時(shí)，對(duì)牛肉、兔肉的嫩化效果最正確，宜采用注射腌制16小時(shí)的方法。對(duì)火腿來(lái)說(shuō)最正確使用量為0.4%,

但對(duì)魚(yú)肉，最正確使用量為0.5%;復(fù)合磷酸鹽對(duì)魚(yú)糜制品的保水作用優(yōu)于單一磷酸鹽，同時(shí)制品的色