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磷酸鹽是幾乎所有食物的天然成分之一,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。天然存在的磷酸鹽是磷礦石(含磷酸鈣),用硫酸跟磷礦石反應(yīng),生成能被植物吸收的磷酸二氫鈣和硫酸鈣,可制得磷酸鹽。
磷酸鹽可分為正磷酸鹽和縮聚磷酸鹽:在食品加工中使用的磷酸鹽通常為鈉鹽、鈣鹽、鉀鹽以及作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的鐵鹽和鋅鹽,常用的食品級(jí)磷酸鹽的品種有三十多種,磷酸鈉鹽是國內(nèi)食品磷酸鹽的主要消費(fèi)種類,隨著食品加工技術(shù)的發(fā)展,磷酸鉀鹽的消費(fèi)量也在逐年上升。
1.持水作用:
聚磷酸鹽是親水性很強(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。其持水性的好壞,與聚磷酸鹽的種類、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弱。
2.聚陰離子效應(yīng):
聚磷酸鹽是一種聚合電介質(zhì),并具有無機(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。由于聚磷酸鹽能使蛋白質(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、魚糜制品的分散穩(wěn)定劑。對(duì)直鏈的聚磷酸鹽而言,其乳化、分散能力隨著鏈長(zhǎng)的增加而增強(qiáng)。
3. 螯合作用:
聚磷酸鹽易與溶液中的金屬陽離子形成可溶絡(luò)和物 ,從而降低水的硬度,抑制由Cu2+、Fe3+等金屬陽離子引起的氧化、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、魚類 腐敗,保持色澤的目的,以延長(zhǎng)食品的貨架期。 聚磷酸鹽的螯合作用取決于鏈的長(zhǎng)短和PH值。一般說來,長(zhǎng)鏈聚磷酸鹽對(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;短鏈聚磷酸鹽對(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。
4. 蛋白作用:
磷酸鹽對(duì)蛋白質(zhì)、膠朊球蛋白具有增強(qiáng)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,促進(jìn)食品的軟化和改善食品的質(zhì)量,保持食品的風(fēng)味。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離。
5. 膨松作用:
酸性的磷酸鹽(如酸式焦磷酸鈉、磷酸氫鈣)通常用作焙烤制品膨松劑的膨松酸,和碳酸氫鹽反應(yīng)為焙烤過程提供所需的二氧化碳?xì)怏w。
6. 抗結(jié)塊作用:
磷酸三鈣通常用作抗結(jié)塊劑以提高粉末狀或吸濕性食品的自由流動(dòng)性能。 磷酸三鈣的比表面積較大,能結(jié)合較多的水分;而且它的特殊球狀晶體結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生“滾珠效應(yīng)”,從而使粉料具有良好的自由流動(dòng)性能。
7. 延長(zhǎng)食品貨架期 :
聚磷酸鹽可增強(qiáng)食品的貯存穩(wěn)定性,延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期。這種作用主要基于:(1)PH調(diào)節(jié)作用;(2)抑菌作用:微生物細(xì)胞生長(zhǎng)必需依賴二價(jià)金屬陽離子,特別是Ca2+ 和Mg2+,,而磷酸鹽能與這些金屬陽離子螯合,并且它在細(xì)胞分裂時(shí)能降低細(xì)胞壁的穩(wěn)定性,還能降低許多細(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)。一般來說,隨著鏈長(zhǎng)的增大,抑菌作用增強(qiáng)。
8. 礦物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化作用:
磷酸鈣鹽、磷酸鎂鹽、磷酸鐵鹽、磷酸鋅鹽常在食品加工中用作礦物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑(Mineral enhancer)。在胃液中添加磷酸鐵和磷酸鋅能因其較好的溶解性而增強(qiáng)胃液的生物藥效應(yīng),并且不會(huì)促進(jìn)自然氧化現(xiàn)象發(fā)生。