复合磷酸盐在肉制品中的应用及研究进展

闫家荫，刘瑞英，康明丽

（河北科技大学生物科学与工程学院，河北石家庄 050018）

0 引言

通过调味得到的熟肉制品及半成品即为肉制品，其中肉制品的保水性和质构特性直接影响了其商业价值和使用价值[1]。通过加入一定量的食品添加剂，可以使肉制品得到良好的物性指标，目前我国现行的国家标准GB 2760—2014规定，企业中常用的维持肉制品保水性和质构特性的食品添加剂为磷酸盐，其中三聚磷酸钠、焦磷酸钠和六偏磷酸钠等为肉制品工业经常使用[2-3]。但是，只加入一种磷酸盐对于肉制品物性结构改变甚微，所以研究人员使用2种或者3种磷酸盐进行配比，得到了效果更好的复合磷酸盐。

1 肉制品中磷酸盐的应用

肉制品中的磷酸盐有多重功效，例如增加肉制品保水性、嫩化作用、抗氧化作用、抑菌防腐、改善质构等。

1.1 磷酸盐对于肉制品保水性的影响

在肉制品加工中，为了产品品质和口感，通常需要对原料肉进行斩拌、揉捻等操作工序。这些工序会使肉制品的肌肉纤维造成破坏，从而使肌肉纤维收紧，肉与肉之间的结合部分分离产生孔洞或间隙，造成水分流失。而提高肉制品保水性是磷酸盐最基本的作用[4]。

低聚磷酸盐通过静电作用，改变了蛋白质中的离子密度，进而提升了肉制品中的离子强度，导致蛋白质等电点偏离，电荷之间相互排斥，在蛋白质之间产生更大空间[5]，肉制品中的水聚集于这些蛋白质网络间隙，使得保水性得到提升。此类磷酸盐的代表是三聚磷酸盐和焦磷酸盐，而其他磷酸盐（如六偏磷酸盐） 则通过鳌合肉制品中的各种金属离子（如钙离子、镁离子等），形成稳定的结合物，从而减少金属离子与水的结合，提升了保水性。磷酸盐还可以提高pH值，缓冲肉制品中原有或后续加工产生的碱性物质，大大改善了肌原纤维蛋白的吸水能力。磷酸盐中的焦磷酸盐可以解离肌动球蛋白，从而大大提高盐溶性蛋白质且不破坏肉的纤维[6]，使肌原纤维处于膨胀状态，蛋白质网格空间增大，使得吸水力显著提升[7]；多项试验证明[8]，通过改变蛋白质的凝胶结构，可以促进保水性的提高。磷酸盐具有解离肌动球蛋白的能力，食用动物在被屠宰后，经过各种操作工序生成原料肉的过程中，由于动物死亡，肉中的三磷酸腺苷水平下降使得肉制品与水相结合的能力下降，使蛋白质发生变性，黏度提高。而磷酸盐具有类似三磷酸腺苷的功能，可以促进肌肉与水相的结合[9]；磷酸盐还可以与多羧基相结合，释放羧基，破坏蛋白质主肽链，使其结构松弛，水相聚集到松弛的肽链上，确保了保水性。

肉类在加工过程中的保水性决定了肉制品的种类和品质高低，磷酸盐通过静电作用、螯合作用、改变pH值、改变肉类蛋白质中的凝胶结构，以及与多羟基相结合等多种途径，不同磷酸盐通过不同方式提高了肉制品各个水平上的保水性。

1.2 磷酸盐的嫩化作用

低聚磷酸盐中的焦磷酸盐可以分解肉制品中的肌动球蛋白生成肌动蛋白与肌球蛋白[10]。当二者相互结合时，肌肉收缩，间隙变小，使得水分流失：而当二者分离时，肌肉放松，纤维间隙增大水分流进，保水性和嫩度增加。利用这种嫩化作用，在实际肉制品生产中具有重要作用。

1.3 磷酸盐的杀菌作用

磷酸盐可以抑制细菌的细胞膜形成，在肉制品保鲜方面也有开发。例如，为了抑制沙门氏菌对肉制品的污染，使用了磷酸盐。但是，由于用量和作用机制的不同，副作用比较大，目前争议较多[11]。

1.4 磷酸盐的抗氧化作用

磷酸盐具有防止肉类脂质氧化的功能。由于磷酸盐具有鳌合金属离子的作用，而金属离子中的三价铁离子具有促进氧化的能力。加入磷酸盐鳌合三价铁离子和二价亚铁离子，减少自由铁的含量[12]，可以有效抑制脂质氧化。由于嫩化作用，蛋白质溶解性增加，性质和结构改变也为抗氧化作用提供了帮助。

2 复合磷酸盐的开发利用

单一磷酸盐对于肉制品的保水性有一定的限制作用，即过多添加一种磷酸盐，不仅会对肉制品的质构特性、色泽、风味等方面产生影响；超出使用限量也会增加亚硝酸盐的残留量，对人体健康产生危害。彭增起等人[13]通过加入不同组合的磷酸盐，测定鸡肉中多聚磷酸盐混合物对凝胶保水性的影响，发现不同磷酸盐之间存在交互作用。并且三聚磷酸钠和六偏磷酸铵的交互作用、焦磷酸钠与三聚磷酸钠的交互作用都大于六偏磷酸钠和三聚磷酸钠单独作用。因此，开发添加量少、作用齐全、能够多方面改变蛋白质结构特性，从而提升肉制品保水性的复合磷酸盐具有重要意义。

国内外研究者根据不同品种的肉制品，得到了不同复合磷酸盐的配比。例如，丁武等人[14]以猪背最长肌为原料肉，采用正交试验，通过测量蒸煮损失率等方法确定保水特性，得到的最佳复合磷酸盐配比为焦磷酸钠∶多聚磷酸钠∶六偏磷酸钠=0.3%∶0.3%∶0.2%。孟宇竹等人[15]以鸡胸脯肉为原料肉，通过正交试验得到的复合磷酸盐最佳配比为焦磷酸钠∶多聚磷酸钠∶六偏磷酸钠=0.3%∶0.3%∶0.2%，并且在提升保水性的同时增加了嫩度。孟晨等人[16]则以牛肉为原料肉，得到了不同复合磷酸盐配比焦磷酸钠∶多聚磷酸钠∶六偏磷酸钠的质量比为2∶1∶1添加质量为0.25%时可获得最佳保水性。肉制品由于不同原料肉所含蛋白质不同，复合磷酸盐的最佳配比也不同。不同种类磷酸盐的作用机理不同，对原料肉的影响也不同。例如，李红伟等人[17]发现不同磷酸盐对肉制品的保水性影响程度不同，其中多聚磷酸钠＞焦磷酸钠＞六偏磷酸钠。赵立艳等人[18]发现焦磷酸钠和多聚磷酸钠对于改变肉制品中的胶原蛋白结构有影响，可以增加肉制品的嫩度，蛋白质网格空间增大，提升了保水性。周明超等人[19]发现在西式火腿、肉丸中加入磷酸盐，可以改变质构特性。王秀霞等人[20]研究了焦磷酸钠、三聚磷酸钠对猪肉丸质构特性的影响，发现二者均能改变猪肉丸的物性指标，但单一磷酸盐对于咀嚼性、弹性的改变具有局限性。因此采用复合磷酸盐能够多方面改变肉制品的嫩度、保水性、咀嚼性和弹性。

3 结语

在肉制品加工中，只添加一种磷酸盐由于作用单一、添加量高、达到一定浓度效果不显著，因此，开发新型复合磷酸盐，从蛋白质、pH值等多方面改变肉制品的物理特性，不仅添加量少、成本低也增加了风味与口感。但复合磷酸盐也同样存在一些问题，如摄入过多磷酸盐会导致人体钙的吸收，造成人体骨骼中钙的流失[21]，对老年人和儿童来说不应过多食用。随着经济社会快速发展，如何健康饮食成为了人们关注的焦点，复合磷酸盐虽然优点众多，但也有一定局限性。因此，食品研究者们开发了多种新型添加剂，如淀粉、亲水性蛋白、非肉蛋白等磷酸盐代替品[22]。开发这些新型添加剂将是未来肉制品工业研究的重要领域。