復(fù)合磷酸鹽在肉制品中的應(yīng)用及研究進展

閆家蔭，劉瑞英，康明麗

（河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊 050018）

0 引言

通過調(diào)味得到的熟肉制品及半成品即為肉制品，其中肉制品的保水性和質(zhì)構(gòu)特性直接影響了其商業(yè)價值和使用價值[1]。通過加入一定量的食品添加劑，可以使肉制品得到良好的物性指標(biāo)，目前我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014規(guī)定，企業(yè)中常用的維持肉制品保水性和質(zhì)構(gòu)特性的食品添加劑為磷酸鹽，其中三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉和六偏磷酸鈉等為肉制品工業(yè)經(jīng)常使用[2-3]。但是，只加入一種磷酸鹽對于肉制品物性結(jié)構(gòu)改變甚微，所以研究人員使用2種或者3種磷酸鹽進行配比，得到了效果更好的復(fù)合磷酸鹽。

1 肉制品中磷酸鹽的應(yīng)用

肉制品中的磷酸鹽有多重功效，例如增加肉制品保水性、嫩化作用、抗氧化作用、抑菌防腐、改善質(zhì)構(gòu)等。

1.1 磷酸鹽對于肉制品保水性的影響

在肉制品加工中，為了產(chǎn)品品質(zhì)和口感，通常需要對原料肉進行斬拌、揉捻等操作工序。這些工序會使肉制品的肌肉纖維造成破壞，從而使肌肉纖維收緊，肉與肉之間的結(jié)合部分分離產(chǎn)生孔洞或間隙，造成水分流失。而提高肉制品保水性是磷酸鹽最基本的作用[4]。

低聚磷酸鹽通過靜電作用，改變了蛋白質(zhì)中的離子密度，進而提升了肉制品中的離子強度，導(dǎo)致蛋白質(zhì)等電點偏離，電荷之間相互排斥，在蛋白質(zhì)之間產(chǎn)生更大空間[5]，肉制品中的水聚集于這些蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)間隙，使得保水性得到提升。此類磷酸鹽的代表是三聚磷酸鹽和焦磷酸鹽，而其他磷酸鹽（如六偏磷酸鹽） 則通過鰲合肉制品中的各種金屬離子（如鈣離子、鎂離子等），形成穩(wěn)定的結(jié)合物，從而減少金屬離子與水的結(jié)合，提升了保水性。磷酸鹽還可以提高pH值，緩沖肉制品中原有或后續(xù)加工產(chǎn)生的堿性物質(zhì)，大大改善了肌原纖維蛋白的吸水能力。磷酸鹽中的焦磷酸鹽可以解離肌動球蛋白，從而大大提高鹽溶性蛋白質(zhì)且不破壞肉的纖維[6]，使肌原纖維處于膨脹狀態(tài)，蛋白質(zhì)網(wǎng)格空間增大，使得吸水力顯著提升[7]；多項試驗證明[8]，通過改變蛋白質(zhì)的凝膠結(jié)構(gòu)，可以促進保水性的提高。磷酸鹽具有解離肌動球蛋白的能力，食用動物在被屠宰后，經(jīng)過各種操作工序生成原料肉的過程中，由于動物死亡，肉中的三磷酸腺苷水平下降使得肉制品與水相結(jié)合的能力下降，使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，黏度提高。而磷酸鹽具有類似三磷酸腺苷的功能，可以促進肌肉與水相的結(jié)合[9]；磷酸鹽還可以與多羧基相結(jié)合，釋放羧基，破壞蛋白質(zhì)主肽鏈，使其結(jié)構(gòu)松弛，水相聚集到松弛的肽鏈上，確保了保水性。

肉類在加工過程中的保水性決定了肉制品的種類和品質(zhì)高低，磷酸鹽通過靜電作用、螯合作用、改變pH值、改變?nèi)忸惖鞍踪|(zhì)中的凝膠結(jié)構(gòu)，以及與多羥基相結(jié)合等多種途徑，不同磷酸鹽通過不同方式提高了肉制品各個水平上的保水性。

1.2 磷酸鹽的嫩化作用

低聚磷酸鹽中的焦磷酸鹽可以分解肉制品中的肌動球蛋白生成肌動蛋白與肌球蛋白[10]。當(dāng)二者相互結(jié)合時，肌肉收縮，間隙變小，使得水分流失：而當(dāng)二者分離時，肌肉放松，纖維間隙增大水分流進，保水性和嫩度增加。利用這種嫩化作用，在實際肉制品生產(chǎn)中具有重要作用。

1.3 磷酸鹽的殺菌作用

磷酸鹽可以抑制細(xì)菌的細(xì)胞膜形成，在肉制品保鮮方面也有開發(fā)。例如，為了抑制沙門氏菌對肉制品的污染，使用了磷酸鹽。但是，由于用量和作用機制的不同，副作用比較大，目前爭議較多[11]。

1.4 磷酸鹽的抗氧化作用

磷酸鹽具有防止肉類脂質(zhì)氧化的功能。由于磷酸鹽具有鰲合金屬離子的作用，而金屬離子中的三價鐵離子具有促進氧化的能力。加入磷酸鹽鰲合三價鐵離子和二價亞鐵離子，減少自由鐵的含量[12]，可以有效抑制脂質(zhì)氧化。由于嫩化作用，蛋白質(zhì)溶解性增加，性質(zhì)和結(jié)構(gòu)改變也為抗氧化作用提供了幫助。

2 復(fù)合磷酸鹽的開發(fā)利用

單一磷酸鹽對于肉制品的保水性有一定的限制作用，即過多添加一種磷酸鹽，不僅會對肉制品的質(zhì)構(gòu)特性、色澤、風(fēng)味等方面產(chǎn)生影響；超出使用限量也會增加亞硝酸鹽的殘留量，對人體健康產(chǎn)生危害。彭增起等人[13]通過加入不同組合的磷酸鹽，測定雞肉中多聚磷酸鹽混合物對凝膠保水性的影響，發(fā)現(xiàn)不同磷酸鹽之間存在交互作用。并且三聚磷酸鈉和六偏磷酸銨的交互作用、焦磷酸鈉與三聚磷酸鈉的交互作用都大于六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉單獨作用。因此，開發(fā)添加量少、作用齊全、能夠多方面改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特性，從而提升肉制品保水性的復(fù)合磷酸鹽具有重要意義。

國內(nèi)外研究者根據(jù)不同品種的肉制品，得到了不同復(fù)合磷酸鹽的配比。例如，丁武等人[14]以豬背最長肌為原料肉，采用正交試驗，通過測量蒸煮損失率等方法確定保水特性，得到的最佳復(fù)合磷酸鹽配比為焦磷酸鈉∶多聚磷酸鈉∶六偏磷酸鈉=0.3%∶0.3%∶0.2%。孟宇竹等人[15]以雞胸脯肉為原料肉，通過正交試驗得到的復(fù)合磷酸鹽最佳配比為焦磷酸鈉∶多聚磷酸鈉∶六偏磷酸鈉=0.3%∶0.3%∶0.2%，并且在提升保水性的同時增加了嫩度。孟晨等人[16]則以牛肉為原料肉，得到了不同復(fù)合磷酸鹽配比焦磷酸鈉∶多聚磷酸鈉∶六偏磷酸鈉的質(zhì)量比為2∶1∶1添加質(zhì)量為0.25%時可獲得最佳保水性。肉制品由于不同原料肉所含蛋白質(zhì)不同，復(fù)合磷酸鹽的最佳配比也不同。不同種類磷酸鹽的作用機理不同，對原料肉的影響也不同。例如，李紅偉等人[17]發(fā)現(xiàn)不同磷酸鹽對肉制品的保水性影響程度不同，其中多聚磷酸鈉＞焦磷酸鈉＞六偏磷酸鈉。趙立艷等人[18]發(fā)現(xiàn)焦磷酸鈉和多聚磷酸鈉對于改變?nèi)庵破分械哪z原蛋白結(jié)構(gòu)有影響，可以增加肉制品的嫩度，蛋白質(zhì)網(wǎng)格空間增大，提升了保水性。周明超等人[19]發(fā)現(xiàn)在西式火腿、肉丸中加入磷酸鹽，可以改變質(zhì)構(gòu)特性。王秀霞等人[20]研究了焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉對豬肉丸質(zhì)構(gòu)特性的影響，發(fā)現(xiàn)二者均能改變豬肉丸的物性指標(biāo)，但單一磷酸鹽對于咀嚼性、彈性的改變具有局限性。因此采用復(fù)合磷酸鹽能夠多方面改變?nèi)庵破返哪鄱?、保水性、咀嚼性和彈性?/p>

3 結(jié)語

在肉制品加工中，只添加一種磷酸鹽由于作用單一、添加量高、達到一定濃度效果不顯著，因此，開發(fā)新型復(fù)合磷酸鹽，從蛋白質(zhì)、pH值等多方面改變?nèi)庵破返奈锢硖匦?，不僅添加量少、成本低也增加了風(fēng)味與口感。但復(fù)合磷酸鹽也同樣存在一些問題，如攝入過多磷酸鹽會導(dǎo)致人體鈣的吸收，造成人體骨骼中鈣的流失[21]，對老年人和兒童來說不應(yīng)過多食用。隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，如何健康飲食成為了人們關(guān)注的焦點，復(fù)合磷酸鹽雖然優(yōu)點眾多，但也有一定局限性。因此，食品研究者們開發(fā)了多種新型添加劑，如淀粉、親水性蛋白、非肉蛋白等磷酸鹽代替品[22]。開發(fā)這些新型添加劑將是未來肉制品工業(yè)研究的重要領(lǐng)域。