Принципы и применение фосфатов

2024-03-29

Принципы и применение фосфатов

Фосфаты играют две основные роли в пищевой промышленности:

  1. В качестве улучшителя качества для улучшения текстуры и вкуса пищи.
  2. В качестве обогатителей минеральных веществ.

Ассоциация функциональные возможности фосфатов в пищевой промышленности основаны прежде всего на их характеристиках:

  1. Буферная емкость:

    • Значение pH фосфатов колеблется от умеренно кислого (pH4) до сильнощелочной (pH12).
    • Комбинируя разные фосфаты в различных пропорциях, можно получить буферные агенты, стабилизирующие рН в разных диапазонах — от рН 4.5 до 11.7.
    • В диапазоне pH большинства пищевых продуктов (pH 3.5–7.5) фосфаты могут служить эффективными регуляторами и стабилизаторами pH, улучшая вкус пищи. Самой сильной буферной способностью обладают ортофосфаты. Для полифосфатов с увеличением длины цепи буферная емкость снижается.
  2. Водоудерживающая способность:

    • Полифосфаты гидрофильны и действуют как эффективные удерживатели влаги, стабилизируя содержание воды в пище.
    • Водоудерживающая способность зависит от типа полифосфата, добавленного количества, pH пищи, ионной силы и т. д.
    • В мясных и морепродуктах лучше всего удерживают воду пирофосфаты, за ними следуют триполифосфаты. По мере увеличения длины цепи водоудерживающая способность полифосфатов уменьшается.
  3. Полианионный эффект:

    • Полифосфаты действуют как полимерные электролиты и обладают характеристиками неорганических поверхностно-активных веществ, диспергируя нерастворимые вещества в воде или образуя стабильные суспензии для предотвращения седиментации и коагуляции.
    • Они способствуют образованию желеобразного белкового золя на жировых шариках, более эффективно диспергируя жир в воде. Следовательно, они широко используются при фосфорилировании крахмала, диспергировании пигментов, эмульгировании молочных продуктов, мороженого, заправок для салатов, а также в качестве стабилизаторов в колбасах, мясных и рыбных фаршах.
    • Для полифосфатов с прямой цепью их способность к эмульгированию и диспергированию увеличивается с увеличением длины цепи.
  4. Хелатирующая способность:

    • Полифосфаты легко образуют растворимые комплексы с катионами металлов в растворе, снижая жесткость воды.
    • Они ингибируют окисление, катализ, обесцвечивание и разложение витамина С, вызванное катионами металлов, таких как Cu2+ и Fe3+.
    • Это помогает предотвратить и замедлить окисление жиров, предотвратить порчу мяса, птицы и рыбы, а также сохранить цвет, тем самым продлевая срок хранения пищевых продуктов.

Хелатирующий эффект полифосфатов зависит от длины цепи и значения pH. Вообще говоря, полифосфаты с длинной цепью обладают сильной хелатирующей способностью к ионам легких металлов, которая увеличивается с увеличением значения pH. Полифосфаты с короткой цепью обладают сильной хелатирующей способностью к ионам тяжелых металлов, но эта способность ослабевает по мере увеличения значения pH.

  1. Функция белка: фосфаты усиливают действие белков и миозина, тем самым улучшая гидратацию и водоудерживающую способность мясных продуктов, улучшая проникновение воды, смягчая пищу, улучшая ее качество и сохраняя вкус пищи. Между тем, фосфаты в молочных продуктах могут препятствовать свертыванию молока при нагревании и предотвращению отделения казеина и жира.

  2. Разрыхляющий эффект: Кислые фосфаты (такие как кислый пирофосфат натрия, дигидрофосфат кальция) обычно используются в качестве разрыхляющих кислот в хлебобулочных изделиях. Они реагируют с бикарбонатами, выделяя необходимый углекислый газ во время выпечки.

  3. Эффект предотвращения слеживания: трикальцийфосфат обычно используется в качестве средства, препятствующего слеживанию, для улучшения сыпучих свойств порошкообразных или гигроскопичных пищевых продуктов. Благодаря большой площади поверхности он может связывать больше влаги. Его уникальная сферическая кристаллическая структура может создавать «эффект скатывания», тем самым придавая порошку хорошие сыпучие свойства.

  4. Продление срока годности пищевых продуктов. Полифосфаты могут повысить стабильность пищевых продуктов при хранении и продлить срок их хранения. Этот эффект в основном основан на: (1) регулировании pH; (2) Антибактериальный эффект: рост микробных клеток зависит от катионов двухвалентных металлов, особенно Ca2+ и Mg2+. Фосфаты могут хелатировать эти катионы металлов и снижать стабильность клеточной стенки во время клеточного деления. Он также может снизить термическую стабильность многих клеток, эффективно подавляя рост бактерий.

Антибактериальный эффект полифосфатов связан с их типом (длиной цепи), содержанием, значением pH, содержанием солей, содержанием нитритов и т. д. Как правило, с увеличением длины цепи антибактериальный эффект усиливается.

  1. Улучшение минерального питания: фосфат кальция, фосфат магния, фосфат железа и фосфат цинка обычно используются в качестве усилителей минеральных питательных веществ в пищевой промышленности. Добавление фосфатов железа и цинка в желудочный сок может повысить его биодоступность благодаря их хорошей растворимости, и они не способствуют естественному окислению.

02 Применение фосфатов в пищевых продуктах

  1. Применение в переработке мяса и птицы:

1.1 Для улучшения качества мясной продукции фосфаты обычно добавляют при переработке мяса в следующих целях:

а. Улучшить связывание мясных продуктов и повысить производительность нарезки;

б. Повышают водоудерживающую способность мяса, позволяя ему сохранять естественную влажность во время обработки и приготовления, уменьшая потери питательных веществ, сохраняя нежность мяса и увеличивая выход;

в. Контролировать значение pH мясных продуктов в диапазоне, наиболее подходящем для набухания белков и получения оптимального цвета;

д. Улучшите эмульгирующие свойства и стабильность эмульсии, эффективно предотвращая разделение жира и воды;

е. Уплотняют катионы металлов, задерживают реакции окисления при переработке мяса, эффективно уменьшают порчу продуктов, изменение цвета и продлевают срок хранения мясных продуктов;

ф. Улучшите производительность обработки и повысьте эффективность производства.

1.2 Водоудерживающая способность мяса обычно означает способность мяса и добавленной воды удерживать влагу во время обработки. Водоудерживающая способность напрямую влияет на консистенцию и выход мясных продуктов. Добавление фосфатов может эффективно повысить водоудерживающую способность мясных продуктов.

Как разумно использовать фосфаты и другие добавки, не влияя на вкус мясных продуктов, а также максимизировать водоудерживающие и связывающие свойства мясных продуктов, одновременно сокращая потери при приготовлении, всегда было важной темой в исследованиях и разработках мясных продуктов.

1.3 Разумное использование фосфатов при переработке мяса:

В практическом применении подходящие типы и количества фосфатов следует выбирать в зависимости от типа мясного продукта, требований к текстуре, производственных процессов, сырья и т. д.

Мясные продукты с добавлением пирофосфатов могут восстановить и повысить естественную водоудерживающую способность мышечных белков. Полифосфаты могут быстро превращаться в пирофосфаты под действием мышечных ферментов, достигая того же эффекта.

Хотя пирофосфаты обладают лучшим водоудерживающим эффектом, их растворимость плохая, поэтому в большинстве случаев их нельзя использовать отдельно. Их часто используют в сочетании с длинноцепочечными полифосфатами или фосфатами калия с лучшей растворимостью. Кроме того, для достижения синергетического эффекта между различными фосфатами, а также между фосфатами и другими добавками часто используются различные комплексные улучшители мясных продуктов.

а. Для колбас и мясных изделий обычно используют пирофосфаты и среднецепочечные полифосфаты, добавляемые в виде сухого порошка при измельчении. Значение pH используемого сложного фосфата обычно составляет около 7, но иногда также используются сложные фосфаты со значением pH выше 9.

б. Композиционные фосфаты, используемые для закачки рассола, должны отвечать следующим требованиям: 1) Хорошая растворимость в рассоле; 2) Высокая скорость растворения; 3) Хорошая стабильность в рассоле.

Значение pH используемого композитного фосфата обычно составляет 8.5-9.5. Чтобы добиться наилучшего эффекта активации мышечного белка при приготовлении рассола, лучше всего сначала растворить фосфат в ледяной воде, а затем добавить соль. Эту последовательность, как правило, не следует менять на обратную.

в. Количество добавляемых смешанных фосфатов обычно составляет 0.1-0.4%, но дозировку следует строго контролировать. Если добавленное количество слишком велико, это повредит первоначальный вкус мяса и повлияет на цвет из-за увеличения значения pH.

  1. Применение в переработке морепродуктов:

2.1 Фосфаты широко используются при переработке морепродуктов, особенно замороженных морепродуктов, как превосходные водоудерживающие агенты, регуляторы pH и антифризы. Их функции:

а. Эффективно увеличивает водоудерживающую способность морепродуктов, делает мясо более сочным и эффективно сохраняет питательные вещества и влагу;

б. Препятствуйте окислению жиров, эффективно продлевайте срок годности морепродуктов;

в. Уменьшите потери капель после оттаивания и минимизируйте потерю веса во время приготовления;

д. Сохраняют естественный цвет и вкус морепродуктов;

е. Взаимодействуйте с сахарами, чтобы эффективно предотвратить холодовую денатурацию белков миозина рыбы.

2.2 При переработке замороженных креветок, рыбы и моллюсков продукты обычно замачивают в 3-10% растворе композитного фосфата (температура ниже 10 ℃). Концентрация и время замачивания определяются в зависимости от типа, размера и времени вылова морепродуктов.

При выборе композитных фосфатов для замачивания следует учитывать следующие факторы:

а) Может эффективно увеличить водоудерживающую способность морепродуктов;

б) хорошая растворимость в ледяной воде;

в) Быстрое растворение в ледяной воде;

г) Хорошая стабильность в ледяной воде.

Значение pH используемого композитного фосфата обычно превышает 9.

2.3 Сложные фосфаты, обычно добавляемые в замороженную рыбную пасту, в основном включают пирофосфат натрия, триполифосфат натрия и гексаметафосфат натрия с добавлением 0.1–0.3% рыбной пасты.

  1. Применение в хлебобулочных изделиях:

3.1 Применение в хлебобулочных изделиях: Кислые фосфаты (такие как кислый пирофосфат натрия, дигидрофосфат кальция) обычно используются в качестве разрыхлителей в хлебобулочных изделиях. Они реагируют с бикарбонатами, выделяя необходимый углекислый газ во время выпечки. Различные фосфаты имеют разную скорость реакции теста (ROR). Фосфаты также можно использовать в качестве улучшителей муки, улучшителей теста, буферов и питательных веществ для дрожжей.

3.2 Фосфаты как улучшители качества лапши широко используются при переработке лапши быстрого приготовления и обычной лапши, выполняя следующие основные функции:

а. Увеличение степени желатинизации крахмала, увеличение способности крахмала поглощать воду, увеличение водоудерживающей способности теста, что позволяет лапше быстрого приготовления быстро и легко замачиваться;

б. Усиление водопоглощения и набухания белков глютена, улучшение их эластичности, придание лапше гладкости и жевательности, а также устойчивости к приготовлению и замачиванию;

в. Превосходный буферный эффект фосфатов может стабилизировать значение pH теста, предотвратить изменение цвета и порчу, а также улучшить вкус и текстуру;

д. Фосфаты в тесте могут образовывать комплексы с катионами металлов, мостиками групп глюкозы, сшивать молекулы крахмала, что делает лапшу устойчивой к высокотемпературному приготовлению на пару и жарке, а также может сохранять вязкоупругие характеристики коллоидов крахмала после регидратации;

е. Улучшить внешний вид лапши;

  1. Применение в молочных продуктах:

Фосфаты в качестве стабилизаторов и эмульгаторов используются в стерилизованном ультрапастеризованным молоком, сливочных продуктах, сгущенном молоке, сухом молоке, сливках для кофе, молочных напитках и сырных продуктах с функциями:

а. Буферизация и стабилизация pH;

б. Взаимодействие с белками: диспергирование пищевых ингредиентов, стабилизация эмульсионных систем, повышение водосвязывающей способности казеина, эффективное предотвращение разделения белков, жиров и воды;

в. Хелатируют ионы многовалентных металлов, значительно уменьшая явление агрегации и осаждения белка во время нагревания и хранения. Он также может эффективно задерживать возникновение кристаллизации лактозы.

  1. Фосфаты также широко используются в следующих областях пищевой промышленности:

◎ Напитки: используются в качестве регуляторов кислотности, стабилизаторов и усилителей минеральных питательных веществ;

◎ Продукты из картофеля: используются в качестве стабилизаторов и защитников цвета;

◎ Рисовые продукты: улучшают эластичность и текстуру продукта;

◎ Приправы и супы быстрого приготовления: Стабилизаторы и регуляторы кислотности;

◎ Гигроскопичные порошкообразные продукты: средства, препятствующие слеживанию, для улучшения их сыпучих свойств;

◎ Крахмальные продукты и модифицированный крахмал;

◎ Детское питание, функциональное питание: усилители минеральных веществ.


Поделиться статьей

Есть вопросы о пищевых добавках?

Наша профессиональная команда продаж ждет вашей консультации.

Copyright © Arshine Food Additives Co., Ltd. Все права защищены.

ВОПРОСЫ?

×
  • *Имя:

  • Рабочий телефон:

  • *E-mail:

  • Компания:

  • Страна:

  • *Более подробная информация: