复合磷酸盐在食品中的应用_韩敏义

5中国食品添加剂6 ChinaFoodAdditives 2004 No13

复合磷酸盐在食品中的应用

韩敏义李巧玲

(河北科技大学生物科学与工程学院,石家庄050018)

陈红叶

(中国人民解放军军械工程学院基础部,石家庄050031)

摘要: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,如对肉制品的保水性、凝胶强度、成品率的作用;在粮油制品中对面条的改良作用,可以制作新型膨松剂,对速冻水饺的影响;在海产品加工中的应用等。本文介绍了复合磷酸盐在食品中的应用及其作用原理。

关键词:磷酸盐,肉制品,粮油制品,海产品,应用

TheCompoundPhosphates.ApplicationinFood

HanMinyi,LiQiaoling

(CollegeofBiologyScienceandTechnology,HebeiUniversityofScienceandTechnology,

Shijiazhuang,050018)

ChenHongye

(DepartmentofBasicScience,CollegeOrdnanceEngineerofPLA,Shijiazhuang,050031)

Abstract:Phosphatesarewidelyusedasfoodadditiveintheworld;theyareusedinmanyfieldoffoodprocessingandcanim-provethefoodquality,forexamplethewaterholdingcapacity,gelationstrengthandtherateoffinishedmeatproductormeatprotein.Incerealsandoilseedsproducts,theycanimprovethequalityofnoodles,usedasnovelleaveningagent,andhaveef-fectonquick_frozenboileddumplings.Theyareusedalsoinseafood.Thecompoundphosphates.applicationinfoodandtheirprincipleareoutlinedinthispaper.

Keywords:Phosphate,Meatproducts,Cerealsandoilseedsproducts,Seafood,Application

0 前言

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。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、焦磷酸二氢二钠等[1],在食品中添加入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,在食品中是很重要的品质改良剂。

1 磷酸盐在肉制品中的应用

1.1 在肉制品中磷酸盐作用的原理

肉制品的加工过程中,添加磷酸盐可以:(1)提高肉的pH值。(2)螯合肉中的金属离子。(3)增加肉的离子强度。(4)解离肌动球蛋白[1][2]。因此,加入磷酸盐后,可以提高制品的保水性及成品率。然而磷酸盐提高肉的保水性,改善肉食品质构的能力则取决于所应用的磷酸盐的类型、应用磷酸盐体系的条件和磷酸盐的添加量[3]。

5中国食品添加剂6 ChinaFoodAdditives 2004 No131.2 磷酸盐在提高肌肉蛋白保水性及凝胶强度方面的应用

磷酸盐对肉蛋白(从肉中提取的蛋白质)的保水性有显著影响。但是不同类型的磷酸盐对不同部位的肉的影响大小是不同的,影响胸部肌肉蛋白凝胶保水性因素的主次顺序为焦磷酸钠>三聚磷酸钠>六偏磷酸钠,影响腿肉蛋白凝胶保水性因素的主次顺序为六偏磷酸钠>焦磷酸钠>三聚磷酸钠。两种肌肉类型影响不同主要是由于肌肉类型不同及磷酸盐作用机理不同所致。三聚磷酸钠及焦磷酸钠可以通过改变蛋白质电荷的密度来提高肉体系的离子强度并使其偏离等电点,使电荷之间相互排斥,在蛋白质之间产生更大的空间,六偏磷酸钠能螯合金属离子,减少金属离子与水的结合。试验表明,焦磷酸盐对胸肉的保水性影响显著,其原因是焦磷酸盐提高了pH,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。三聚磷酸盐对腿肉蛋白凝胶保水性影响不明显,此时影响凝胶保水性的是凝胶的结构,凝胶的保水性好说明形成凝胶的网络比较细致,大量的微小孔洞均匀分布在凝胶网络中,借助毛细管力的作用,保持了一些水分[4]。

但是在对肌肉蛋白热诱导凝胶强度方面,磷酸盐却对其凝胶强度有降低作用,说明高的持水性并不一定意味着高的凝胶强度,三聚磷酸钠对肌肉蛋白凝胶的降低作用国外也有文献报道,他们认为焦磷酸钠会使肌球蛋白变得不稳定,降低凝胶强度,和肌原纤维凝胶相互作用,三聚磷酸钠也会使肌球蛋白变得不稳定,在0.3和0.4MNaCl时会提高肌原纤维蛋白的凝胶作用,但在0.6MNaCl时会降低凝胶能力。六偏磷酸钠对肌球蛋白变性没有作用,但它提高凝胶强度。磷酸盐对肌肉蛋白的作用多归结于它们带来的离子强度和pH的变化[5-7]。1.3 磷酸盐在提高肉制品保水性及成品率方面的应用

肉制品的保水性是西式肉制品生产的关键之一,它既影响产品品质又和企业的经济效益息息相关。因此,在保证产品质量的前提下如何提高肉制品的保水性一直是肉类研究中的一个重要课题。在肉制品中加入磷酸盐可以改善制品的质构,提高制品的保水性和产品得率,改善肉食品质构,从而在不降低产品品质的前提下降低产品的成本。磷酸盐提高肉制品保水性的原理是三聚磷酸盐及焦磷酸盐可以通过改变蛋白质电荷的电势来提高肉体系的离子强度,并使其偏离等电点,使电荷之间相互排斥,在蛋白质之间产生更大的空间,即蛋白质的/膨润0,使肉组织可包容更多水分从而提高保水性;六偏磷酸盐能螯合金属离子,减少金属离子与水的结合,使蛋白质结合更多水分而提高保水性。实践证明,多种磷酸盐的混合使用比单一使用效果好,所以通常使用混合磷酸盐以增加效果。但不同品种的肉制品对混合磷酸盐要求的最佳配比

[8]

是不同的。试验证实:复合磷酸盐的最佳配比大部分(如猪肉火腿[9]、牛肉[11]、鱼糜[12])为2:2:1(三聚磷酸钠:焦磷酸钠:六偏磷酸钠),但是最佳添加量是对不同的产品来说是不同的,对火腿来说最

9]

佳适用量为0.4%[。但对鱼肉,最佳适用量为0.5%;复合磷酸盐对鱼糜制品的保水作用优于单一磷酸盐,同时制品的色泽、滋气味和质地均较好[12],但在鸡肉制品中,获得最大出品率时的最优磷酸盐配比为六偏磷酸钠32.6%,三聚磷酸钠45.6%,焦磷酸钠21.8%[10]。混复合磷酸盐的添加量越大,成品率越高,也就是对制品保水性的正面作用越大,但用量对鸡肉来说大于0.4%,对鱼肉来说大于0.5%时,制品成品率的上升趋势趋缓,同时考虑到过量的磷酸盐添加还会劣化产品的风味和颜色,且人体如过多地摄入磷酸盐会降低钙吸收,从而导致机体钙磷失衡,引起疾病[13],不利于人体健康,因此,取复合磷酸盐的用量对鸡肉来说为0.4%,对鱼肉来说为0.5%。肉食品中添加磷酸盐的数量仍应按国家颁布的相关标准执行[10]。

2 磷酸盐在粮油制品中的应用

2.1 磷酸盐对面条的改良作用

吴雪辉等证实了不同配比的复合磷酸盐对面条有改良作用。复合磷酸盐能明显提高面条的品质,增强面条的粘弹性、韧性,使面条久煮不混汤。其原理是:

(1)增加面筋筋力,减少淀粉溶出物:复合磷酸盐能在面筋蛋白与淀粉之间进行酯化反应及架桥结合,形成较为稳定的复合体,加强淀粉与面筋蛋白的结合力,减少淀粉溶出物,使面粉筋力增强。此外,磷酸盐还有增加淀粉吸水能力的作用,并可使面团的持水性增加,使面筋性蛋白质能充分胀润,从而形成良好结构的面筋网络,增加面团的弹性、韧性,防止断条,使面条口感爽滑。

(2)增强面条粘弹性:磷酸盐对葡萄糖基团有/架桥0作用,使部分支链淀粉的碳链接长,形成淀粉分子的交联,生成的交联淀粉具有耐高温加热的

5中国食品添加剂6 ChinaFoodAdditives 2004 No13优点,从而使这类面条耐煮,并能保持淀粉胶体的粘弹性特征。

(3)提高面条表面光洁度:磷酸盐与面粉和水中的Ca2+,Mg2+能够形成络合物,防止Ca2+,2+2+

Mg,Fe等金属离子沉淀而造成产品外观粗糙的现象。同时磷酸盐又可与天然有机质,如蛋白质、果胶质等形成胶体,使面片压延时显得比较光洁,颜色白而结构细密,从而使面条表面光滑、白嫩、细腻[14]。

2.2 复台磷酸盐在速冻馒头生产中的应用

(l)赋予馒头亮丽的光泽,改善馒头质地和口感;

(2)增加馒头的保水能力,减少馒头在成型、醒发和蒸制后冷却过程中的水分损失

(3)增加馒头的膨松度,打面用水的硬度较高时其效果尤为显著;

(4)减少馒头解冻后的开裂;

(5)当馒头制作时使用一些含色素的天然物如胡萝卜时,磷酸盐对色素具有良好的稳定作用。添加磷酸盐后,馒头的气囊更为均匀,质地细腻,味道好。磷酸盐对馒头大小和重量都有影响。蒸制后对照的体积不如处理大,说明磷酸盐有利于面团的膨松,其作用机理之一可能是为酵母生长提供了磷,更为重要的作用则是络合了钙离子和其它一些金属离子,从而防止钙等对面筋蛋白的交联和与苏打形成难溶性的盐类而影响发酵粉发挥作用。有趣的是添加磷酸盐的馒头重量也增加,产生这一效果的原因可能是磷酸盐增加了馒头的保水能力。因为馒头从打面、成型到醒发需一个多小时,在这过程中未添加磷酸盐的失水量将比添加了磷酸盐的馒头多[15]。

2.3 利用复合磷酸盐生产新型油条膨松剂

新型膨松剂配方原理是利用酸性磷酸盐及有机酸盐的化学特性,即在受热条件下,它们与小苏打发生化学反应产生CO2气体,同样CO2气体受热膨胀,使油条面胚胀发,形成均匀致密的多孔性组织,达到膨松目的。磷酸盐在本配方中的应用可归纳为下列四大作用:

(l)面团调节作用;(2)乳化、分散作用;(3)缓冲作用;(4)螫合、抗菌作用。

这种新型膨松的优点是:(1)该膨松剂是食品磷酸盐与其它辅助原料复配而成,符合国家食品卫生要求,安全性高,无毒副作用;既是膨松剂,又是营养剂;(2)不含铝,不仅避免了铝对人体的危害,符合卫生要求,而且含有人体所需的钙、磷营养元

素,因为其钙磷比适宜,所以更适应人体吸收,有利

于人体健康;(3)该膨松剂技术性能良好,不仅能取代传统的/明矾法0炸制油条,而且所炸制油条体积膨大,外皮松脆,内芯柔软,口味纯正,独具特色;(4)使用简便,发酵快速,适合饭店、食堂、油条经营摊点及家庭制作,省时,省力,是人们追求的一种新

[16]

型、高效、无铝油条膨松剂。

2.4 复合磷酸盐对速冻水饺的影响

在肉馅中添加磷酸盐后,能改善肉的色泽、增加嫩度、弹性和保水率。在肉和蔬菜等混合馅中添加磷酸盐能增加馅料的保水能力,防止解冻后汁液流出和蔬菜的褐变,从而解决饺子解冻后饺皮颜色加深的问题。同时,馅料中添加磷酸盐还能明显改善饺子的口感。在面皮中添加磷酸盐则可改善饺皮色泽,增加弹性和爽滑感。加人磷酸盐后,瘦肉的冻后失水率降低,蒸熟后的失水率则大幅度下降。磷酸盐的另一作用就是增加肉的嫩度和弹性,因而在肉陷中加人磷酸盐可望改善馅料的口味,并增加所谓/咬劲0。在添加磷酸盐的同时,加入食盐可进一步增加瘦肉的保水能力,但不影响肉的口感。末加磷酸盐且末对蔬菜进行热烫处理的饺子皮颜色很深,蔬菜热烫处理后饺子皮颜色明显变浅,说明蔬菜的酶促褐变对饺子皮的颜色影响很大。但加入磷酸盐后,情况大为不同,蔬菜采用热烫处理的饺皮颜色很浅,与末加馅料的饺子皮颜色无异。即使蔬菜未经热烫,加入磷酸盐后饺皮颜色仍较浅,与末加磷酸盐但蔬菜经过了热烫处理的相当。磷酸盐能防止饺皮褐变有两方面的原因,一是螯合了铁、铜、锌等金属离子,延缓了酶促褐变。剥开解冻后的饺子,确实发现添加磷酸盐的蔬菜(末热烫处理)褐变程度较低。二是磷酸盐增加了馅料的持水率,从而减少了汁液的流失,这是磷酸盐防止饺皮变色的主要原因。此外,添加磷酸盐后饺子的口感显著改善咀嚼时明显感觉到多汁且有咬劲。在面粉中添加磷酸盐后,能使饺子皮增白光泽度、弹性和爽滑感增加。在饺子肉馅中添加复合磷酸盐,能增加馅料的保水性能,改善馅料的质地和口感。由于馅料保水性能的增加和磷酸盐对酶促褐变的抑制作用,因此,添加磷酸盐可抑制饺子解冻后饺子皮颜色加深。面粉中添加磷酸盐也能改善饺子皮的质地和口感[17]。

3 复合磷酸盐在海产品加工中的应用

磷酸盐能有效地解决海产品在运输贮存程中鲜味及营养成份流失的问题。磷酸盐可提高海产

5中国食品添加剂6 ChinaFoodAdditives 2004 No13品肌肉的pH值至9.0~9.5之间/远离等电点0。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。以及在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,不同种类的磷酸盐对不同金属粒子的络合性不一样,复合磷酸盐综合了其独特伍配的络合性能。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

[19]

力,呈味更好,并在解冻时提高其持水性。

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4 结束语

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。这类品质改良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。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。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。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[1]。

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