李俊 韓卓 檀勝江 葉慧瓊 陳從貴 周存六

摘 要：綜述磷酸鹽在肉制品加工中的作用及其替代品的研究進展。由于磷酸鹽具有潛在的有害作用，磷酸鹽替代品的開發(fā)引起廣發(fā)的興趣。通過這些替代物的使用實現既能降低肉制品中磷酸鹽的使用量、又能改善肉制品品質的目標。

關鍵詞：磷酸鹽；肉制品；保水性；質構；替代品

Functions of Phosphate in Processing of Meat Products and Research Process in its Substitute

LI Jun，HAN Zhuo，TAN Sheng-jiang，YE Hui-qiong，CHEN Cong-gui，ZHOU Cun-liu

（School of Biotechnology and Food Engineering， Hefei University of Technology， Hefei 230009， China）

Abstract：This paper reviewed research process in the functions and substitutes of phosphates in the manufacture of meat products. There are considerable interests in development of substitutes of phosphates since phosphates are potentially harm to the human body. It realized the objectives that include both reducing usage amount of phosphates and improving quality characteristics of meat product by usage of these substitutes of phosphates.

Key words：phosphate；meat products；water holding；texture；substitute

中圖分類號：TS251.5 文獻標志碼：A 文章編號：

保水性和質構特性直接關系到肉制品的商用價值和使用價值[ -2]。肉制品加工企業(yè)常用磷酸鹽作為食品添加劑，以實現提高肉制品保水性和改善肉制品質構的目的[3]。目前，三聚磷酸鹽、焦磷酸鹽、六偏磷酸鹽等是肉制品加工過程中廣泛使用的添加劑[4]，但是添加過量的磷酸鹽會對人體有一定的危害性[5]，為此許多科技工作者正在積極尋求能夠替代或部分替代磷酸鹽的物質。本文主要對磷酸鹽在肉制品加工的作用及其替代物的研究進展情況進行綜述，為該領域的未來研究提供技術參考。

1 磷酸鹽在肉制品中的應用

為改善肉制品的保水性，提高肉制品的出品率，改善肉制品的風味和口感，目前國內外食品企業(yè)廣泛使用磷酸鹽作為肉制品的保水劑和改良劑[6-7]，這與磷酸鹽的理化性質相關。針對磷酸鹽在肉制品加工中的應用研究，國內外已進行大量的報道。

1.1 磷酸鹽的保水性作用

保水性是肉制品的一項重要指標，它不僅影響制品的色、香、味、營養(yǎng)成分、多汁性和嫩度等食用品質，而且具有重要的經濟價值[8-9]。肉中的水分是以結合水、準結合水和自由水的狀態(tài)存在的。肉制品的保水性主要是能夠使肉中的自由水盡量不流失和最大程度的捕獲加工中添加的水，實驗證明， 肉與肉制品的系水性與肉的pH值有密切的相關性[10]。pH值對保水性的影響實質上是因為蛋白質的靜電荷效應。蛋白質所帶的靜電荷是蛋白質分子吸引水分子的強有力的中心，同時靜電荷也增加了蛋白質分之間的靜電荷斥力，使網絡結構松弛，保水性得到提高[11]。肉制品的保水性因pH值的高低而發(fā)生變化，當肉制品體系的pH值在5.0時，肉制品的保水性最低，只要pH值稍有偏離，就可以引起肉制品保水性的很大變化[12]。

磷酸鹽能夠增強肉制品的保水性、降低蒸煮損失率、增加產品的出品率[13]，磷酸鹽這些功能與其能夠調節(jié)肉制品的pH值[14]、增加肉制品體系的離子強度[15]、螯合肉制品中的金屬離子[16]等性質有關，另外，還可以通過水合作用使凝膠保水性提高，或通過解離肌動球蛋白為肌球蛋白和肌動蛋白，有利于蛋白質分子結合水分來提高保水性[17]。據相關報道[18]，焦磷酸鹽保水性較好，多聚磷酸鹽可以減少肉制品的蒸煮損失，六偏磷酸鹽對蒸煮損失的影響較小。也有報道[19]稱，復合磷酸鹽的保水性效果要比單一磷酸鹽好，復合磷酸鹽逐漸被研究者重視。

1.2 磷酸鹽的改善質構的作用

質構不僅是產品品質特性的重要指標之一，而且是消費者選擇產品的重要依據，因此生產者常采用食品改良劑，來改善肉制品的品質，以期獲得良好的風味和口感[20]。磷酸鹽是目前國內外食品企業(yè)廣泛使用的食品改良劑，其改善肉制品質構的作用十分明顯。為了深入了解磷酸鹽對肉制品質構特性的影響，許多學者進行了廣泛深入的研究。磷酸三鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉能夠提高西式蒸煮火腿的質構特性，改善豬火腿的品質[21]，其中，磷酸鹽中焦磷酸鹽具有軟化肌肉的功能，使肌肉的嫩度和彈性增強[22]，多聚磷酸鹽能夠明顯增加豬肉丸的硬度，改善豬肉丸的脆性和咀嚼性[23]，此外，磷酸鹽與肉制品體系中的金屬離子螯合，形成穩(wěn)定的網絡結構，增加了肉制品的保水性，而起到改善肉制品的質構，使肉制品柔嫩多汁富有彈性[24]。

2 磷酸鹽的副作用

2.1 磷酸鹽對肉制品的不良影響

磷酸鹽因其獨特的作用而在肉制品加工行業(yè)中被廣泛應用。然而，當磷酸鹽的添加量達到0.4%～0.5%時，會產生令人不愉快的金屬澀味或肥皂味，用量過大會導致肉制品風味惡化，組織結構粗糙[25-26]。磷酸鹽在調節(jié)肉制品pH值時，會影響其色澤，出現色澤不良的現象。在肉制品中添加過多磷酸鹽時，會因其沉淀作用，而在肉制品的表面或切面處出現透明或者半透明的晶體[27-28]。因此，在肉制品中過多使用磷酸鹽，會對肉制品品質特性產生不良影響。

2.2 過量攝入磷酸鹽對人體的危害

磷是人體內一種比較重要的常量構成元素，可以保持人體內ATP代謝的平衡；磷還能幫助營養(yǎng)物質的吸收和轉運；磷是人體內的脫氧核糖核酸和核糖核酸的組成元素之一；磷還是使心臟有規(guī)律地跳動、維持腎臟正常機能和傳達神經刺激的重要物質，因此，磷是人體不可缺少的元素。

在肉制品加工過程中，磷酸鹽使用量達到或超過最大允許值（0.5%）時，就可能會危害到人體的健康，大量攝入磷酸鹽可能會引起機體鈣磷比的失衡，輕則會引起人體腹痛、腹瀉，重則人體就會出現相應的疾病，如高血鈣癥、低血鈣癥以及佝僂病、骨質疏松等之類的代謝性骨病[29]。據Foley等[30]的研究發(fā)現人體內的血磷水平高，可能是健康成年人冠狀動脈粥樣硬化的危險因素。因此，過多的攝入磷酸鹽會影響人體的健康。此外，在豬肉腸中添加磷酸鹽，增加了亞硝酸鈉的殘留量，有助于豬肉腸中的亞硝胺的形成，造成潛在的安全隱患[31-32]。

3 磷酸鹽替代物的研究進展

鑒于磷酸鹽的危害作用，國內外科技工作者正在積極尋找磷酸鹽的替代物，在保障肉制品的保水性、質構等品質特性的前提上，降低肉制品加工中磷酸鹽的使用量。據報道，親水性多糖和非肉蛋白等非肉類成分具有保持肉制品的產量、良好的質構和多汁性等特性，常應用于低磷肉制品的加工[33]，目前，人們尋找的磷酸鹽替代物主要有淀粉、親水性多糖和非肉蛋白等。

3.1 淀粉

淀粉是肉制品加工中最常用的填充劑之一。淀粉能夠有效提高肉制品的保水性，同時能夠改善肉制品的黏結性，主要是因為在加熱地過程中，淀粉顆粒吸水、膨脹、糊化，當淀粉糊化時，肌肉蛋白質變性基本完成并形成了網狀結構[34]，此時存在于網狀結構中不夠緊密的水分會被淀粉顆粒奪取，這部分水分會被淀粉顆粒固定，因而淀粉增強了肉制品的保水性。目前，廣泛應用于肉制品的填充劑為變性淀粉，將變性淀粉代替天然淀粉添加到肉制品中，可明顯改變肉制品、灌腸制品的組織結構、彈性、嫩度、保水力、黏著力、口感、多汁性和切片性， 提高產品的質量和出品率[35]。孫建清[36]、Ponsingh[37]等將木薯交聯淀粉添加到乳化香腸中，除了能夠起到保水作用外，還提高了香腸的感官硬度、改善香腸的質地和彈性。周存六等[38]研究發(fā)現，將山藥粉添加到鴨肉丸中，可以顯著改善鴨肉丸的硬度、彈性和咀嚼性。盡管淀粉是肉制品良好地改良劑，但是，過量的使用會使肉制品的口感較差、粉感較強[35]。

3.2 親水性多糖

有些多聚糖分子能夠改變肌纖維蛋白分子的結構和熱穩(wěn)定性，降低諸如肌動蛋白、肌球蛋白和肌動球蛋白等肌纖維蛋白的變形溫度，從而改變肌肉的凝膠特性[39]，形成致密穩(wěn)定的網絡結構，進而增強肉制品的保水性，改善肉制品的質構。常見的能夠添加到肉制品中的多糖類有卡拉膠、刺槐豆膠、海藻酸鈉等?？ɡz作為一種長鏈多糖，具有增稠性、膠凝性和保水性的作用，可以有效改善肉制品的質構和外觀，提高肉制品出品率，是目前廣泛應用于肉制品的一種天然安全的食品添加劑[40-43]。刺槐豆膠是從角豆樹種子中提取的，能夠有效地增加低脂香腸的產量和改善其質構[44-45]。海藻酸鈉是從褐藻中提取的一種多糖類碳水化合物，將其添加到肉制品中，可改善其物理性質，增加黏度，富于其良好的口感，同時可以增加肉制品的黏著性、持水性和柔嫩性，減少營養(yǎng)成分損失，提高產品質量，但也會導致肉制品析水，一般復合使用[46-47]。此外，在肉制品中加入黃原膠，明顯增強了肉制品持水性，改善肉制品的嫩度和風味[48-49]。魔芋葡甘露聚糖能夠改善肌肉蛋白凝膠體系的彈性、咀嚼性、硬度和持水性[50]。但是，有些親水性多糖在高鹽的肉制品體系中，保水性不是很明顯[51]。

3.3 非肉蛋白

目前添加到肉制品中作為改良劑的非肉蛋白主要是大豆蛋白。大豆蛋白結構比較松弛，遇水膨脹，有很強的吸水性，當它與其他的添加料和提取的蛋白質配成乳濁液時，遇熱凝固會起到吸油和保水的作用，因此，在肉制品中添加一定量的大豆蛋白（脫脂大豆粉、濃縮大豆蛋白、分離大豆蛋白），可以改變肉制品的組織特性，提高肉制品質構，減少產品收縮，穩(wěn)定產品的得率，但是，添加過多也會影響肉制品的風味，因此，大豆蛋白的在肉制品中的使用應受到限制[52-55]。據Petridis等[56]報道，牛乳蛋白也可被用來增強肉制品的保水性和改善肉制品的質構，降低了肉制品的彈性。蔡克周等[57]將豬血漿蛋白加入到肉制品中，也增強了肉制品的質構和保水性。劉輝等[58]報道轉谷氨酰胺酶能夠能夠使肉中肌球蛋白分子發(fā)生聚合形成致密的網絡結構，進而增強肉制品的保水性和提高肉制品的彈性、黏度、硬度等理化特性。盡管非肉蛋白能夠很好地改善肉制品的品質，但是它們是潛在的過敏源[59]，同樣可能會影響人體健康等問題。

4 結 語

雖然磷酸鹽對人體有危害，但其具有多重作用和成本低等優(yōu)勢，仍為肉制品加工首選的添加劑之一。目前，在磷酸鹽替代物的研究已取得了一些列的重要進展；但也存在一些問題，如親水性多糖不能夠在保水、改善質構、口感等所有指標起作用，而花生蛋白、蛋清蛋白、乳清蛋白等非肉蛋白是潛在的過敏源[60-62]，磷酸鹽替代物的研究任重而道遠。隨著經濟的發(fā)展和消費者健康意識的增強，尋找有效的磷酸鹽替代物將會成為未來肉類加工行業(yè)關注的問題之一。那些既能夠降低磷酸鹽的使用量，又能強化肉制品營養(yǎng)的食品添加劑將成為肉品工業(yè)研究的重要領域。

參考文獻：

[1] 李雨露， 劉麗萍. 提高肉制品保水性方法的研究進展[J]. 食品工業(yè)科技， 2012， 33（20）： 298-400.

[2] 李苗云， 郝紅濤， 趙改名， 等. 高溫火腿腸在貯藏過程中質構穩(wěn)定性研究[J]. 食品科學， 2010， 31（22）： 473-476.

[3] 程春梅. 磷酸鹽在肉類加工中的應用[J]. 肉類工業(yè)， 2007（11）： 33-34.

[4] 靳紅果， 彭增起. 肉中添加多聚磷酸鹽的研究進展[J]. 肉類研究， 2009， 23（1）： 74-77.

[5] 臧明伍， 王守偉， 喬曉玲， 等. 肉制品磷酸鹽含量調查與限量研究[J]. 肉類研究，2012， 26（7）： 16-20

[6] 鄧光輝， 胡煒， 黃科林， 等. 離子色譜法檢測三聚磷酸鹽中不同形態(tài)磷酸鹽的研究[J]. 食品科學， 2009， 30（10）： 153-155.

[7] 沈飚， 胡興娟， 徐君輝， 等. 水產品中添加劑多聚磷酸鹽抑菌效果的研究[J]. 食品科學， 2010， 31（21）： 54-57.

[8] ADAM A A G， ATTA M， ISMAIL S H A. Quality and sensory evaluation of meat from nilotic male kids fed on two different diets[J]. Journal of Animal and Veterinary Advances， 2010， 9（15）： 2008-2012.

[9] 丁武， 寇莉萍， 任建. 不同磷酸鹽對豬肌肉嫩度及保水性的影響[J]. 食品科學， 2009， 30（21）： 56-58.

[10] 宋華靜， 劉璽. 鮮豬肉微凍保鮮技術的初步研究[J]. 肉類研究， 2009， 23（2）： 25-29.

[11] 周光宏. 畜產品加工學[M]. 北京： 中國農業(yè)出版社， 2002.

[12] 梁海燕. 幾種添加劑對肉制品保水性的影響[J]. 山西食品工業(yè)， 2003（3）： 15-16.

[13] KEENANA D F， DESMONDA E M， HAYESA J E， et al. The effect of hot-boning and reduced added phosphate on the processing and sensory properties of cured beef prepared from two forequarter muscles[J]. Meat Science， 2010， 84（4）： 691-698.

[14] YOUNG O A， ZHANG S X， FAROUK M M， et al. Effects of pH adjustment with phosphates on attributes and functionalities of normal and high pH beef[J]. Meat Science， 2005， 70（1）： 133-139.

[15] WONGWIWTA P， WATTANACHANT S， SRIRPONGVUTIKORN S. Effect of phosphate treatments on microbiological， physicochemical changes of spent hen muscle marinated with Tom Yum paste during chilled storage[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2010， 90（8）： 1293-1299.

[16] FONSECA B， KURI V， ZUMALAC?RREGUI J M， et al. Effect of the use of a commercial phosphate mixture on selected quality characteristics of 2 Spanish-style dry-ripened sausages[J]. Journal of Food Science， 2011， 76（5）： 300-305.

[17] MORITA J I， CHOE I S， YAMAMOTO K， et al. Heat-induced gelation of myosin from leg and breast muscles of chicken[J]. Agricultural Biology and Chemistry， 1987， 51（11）： 2895-2900.

[18] 李苗云， 張秋會， 柳艷霞， 等. 不同磷酸鹽對肉品保水性的影響[J]. 河南農業(yè)大學學報， 2008， 42（4）： 439-442.

[19] 李苗云， 趙改名， 張秋會， 等. 復合磷酸鹽對肉制品加工中的保水性優(yōu)化研究[J]. 食品科學， 2009， 30（8）： 80-85.

[20] 張秋會， 李苗云， 黃現青， 等. 肉制品的質構特性及其評價[J]. 食品與機械， 2012， 28（3）： 36-39； 121.

[21] 周明超， 張春暉， 郭偉. 磷酸鹽對西式蒸煮火腿質構影響研究[J]. 食品研究與開發(fā)， 2006， 27（9）： 143-146.

[22] 賈培紅， 張坤生， 任云霞. 磷酸鹽對乳化型香腸品質的影響研究[J]. 肉類工業(yè)， 2010（5）： 16-20.

[23] 王秀霞， 胡坤， 方少瑛， 等. 多聚磷酸鹽對豬肉丸質構特性的影響研究[J]. 肉類工業(yè)， 2006（3）： 17-20.

[24] 宋廣磊， 戴志遠. 磷酸鹽對梅魚（collichthys niveatus）魚糜質構的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2007， 33（4）： 38-41.

[25] 臧明伍，孫煥，史智佳， 等. 原料肉中磷酸鹽本底含量狀況調查與分析[J]. 食品工業(yè)科技， 2012， 33（9）： 369-371.

[26] 朱曉龍. 磷酸鹽在肉類加工中的應用及檢測[J]. 肉類工業(yè)， 2003（7）： 36-41.

[27] 白熾明， 王愛枝. 磷酸鹽在肉制品中的沉淀作用[J]. 肉類工業(yè)， 1999（12）： 25-26.

[28] 史九根. 磷酸鹽在香腸中的應用[J]. 肉類研究， 1996， 10（2）： 32-33.

[29] 喬曉玲， 張迎陽. 肉類工業(yè)面臨新的磷酸鹽問題[J]. 肉類研究， 2004， 18（4）： 36-38.

[30] FOLEY R N， COLLINS A J， HERZOG C A， et a1. Serum phosphorus levels associate with coronary atherosclerosis in young adults[J]. Journal of the American Society of Nephrology， 2009， 20（2）： 397-404.

[31] 孫敬， 郇延軍， 詹文圓， 等. 腌制劑對蒸煮火腿中亞硝酸鈉殘留量和亞硝胺形成影響的研究[J]. 肉類研究， 2008， 22（9）： 53-57.

[32] 汪學榮， 周玲， 闞建全. 幾種添加物對香腸制品亞硝酸鹽殘留量的影響[J]. 食品科學， 2009， 30（4）： 85-88.

[33] RUUSUNEN M， VAINIONP?? J， PUOLANNE E， et a1. Physical and sensory properties of low-salt phosphate-free frankfurters composed with various ingredients[J]. Meat Science， 2003， 63（1）： 9-16.

[34] 王利華. 淀粉的性質以及在肉制品中的應用[J]. 肉類研究， 2005， 19（9）： 24-26.

[35] 李素云， 鮑彤華. 變性淀粉在肉制品中的應用及發(fā)展[J]. 肉類研究， 2008， 22（5）： 22-24.

[36] 孫建清， 徐寶才， 余忠， 等. 淀粉類對低溫乳化香腸品質的影響[J]. 肉類研究， 2011， 25（12）： 1-5.

[37] PONSINGH R， BABU R N， RUBAN S W， et al. Effect of tapioca starch on physico-chemical and sensory characteristics of buffalo meat sausage[J]. Journal of Food Technology， 2011， 9（1）： 32-35.

[38] 周存六， 雷光波， 趙亞群， 等. 山藥鴨肉丸品質特性影響因素研究[J]. 食品科學， 2009， 30（23）： 79-82.

[39] 周存六， 湯忠， 阮敏敏， 等. 靈芝多糖替代脂肪對豬肉灌腸品質特性影響[J]. 食品研究與開發(fā)， 2012， 3（7）： 84-88.

[40] AYADI M A， KECHAOU A， MAKNI I， et al. Influence of carrageenan addition on turkey meat sausages properties[J]. Journal of Food Engineering， 2009， 93（3）： 278-283.

[41] ZOUARI N， AYADI M A， HADJ-TAIEB S， et al. Whey powder， ι-carrageenan and fat interactions and their influenec on insturmental texture and sensory properties of turkey meat sausage using a mixture design approach[J]. International Journal of Food Properties， 2012， 15（6）： 1233-1246.

[42] WALSH H， MARTINS S， O'NEILL E E， et al. The effect of sodium lactate， potassium lactate， carrageenan， whey protein concentrate， yeast extract and fungal proteinases on the cook yield and tenderness of bovine chuck muscles[J]. Meat Science， 2010， 85（2）： 230-234.

[43] 陳從貴， 姜紹通， 張慧旻， 等. 高靜壓與κ卡拉膠對低脂豬肉凝膠保水和質構的影響[J]. 農業(yè)工程學報， 2007， 23（10）： 35-40.

[44] WEISS J， GIBIS M， SCHUH V， et al. Advances in ingredient and processing systems for meat and meat products[J]. Meat Science， 2010， 86（1）： 196-213.

[45] MA F， CHEN C G， SUN G J， et al. Effects of high pressure and CaCl2 on properties of salt-soluble meat protein gels containing locust bean gum[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies， 2012， 14： 31-37.

[46] 于功明， 孫春祿， 王成忠， 等. 海藻酸鈉在低溫肉制品中的應用研究[J]. 肉類研究， 2008， 22（3）： 41-43.

[47] 楊琴， 胡國華， 馬正智. 海藻酸鈉的復合特性及其在肉制品中的應用研究進展[J]. 中國食品添加劑， 2010（1）： 164-168.

[48] 宋華靜， 吳榮書. 增稠劑在肉類工業(yè)中的應用[J]. 肉類研究， 2009， 23（8）： 20-23.

[49] 張振環(huán)， 盧琳， 韓卓， 等. 黃原膠對艾草豬肉香腸凝膠品質的影響[J]. 肉類研究， 2012， 26（4）： 12-15.

[50] 唐學燕， 李博. 魔芋葡甘露聚糖對肌肉蛋白質性質的影響[J]. 食品與機械， 2000（4）： 25-26.

[51] XIONG Y L， NOEL D C， MOODY W G. Textural and sensory properties of low-fat beef sausages with added water and polysaccharides as affected by ph and salt[J]. Journal of Food Science， 1999， 64（3）： 550-554.

[52] 譚屬瓊， 王庭. 大豆蛋白在肉制品中的應用[J]. 肉類研究， 2010， 24（10）： 67-69.

[53] 孔保華， 劉迪迪， 劉騫， 等. 添加不同非肉蛋白對乳化腸品質特性的影響[J]. 食品科學， 2011， 32（7）： 175-150.

[54] 方紅美， 陳從貴， 馬力量， 等. 大豆分離蛋白及超高壓對雞肉凝膠色澤、保水和質構的影響[J]. 食品科學， 2008， 29（10）： 129-132.

[55] 張春江， 楊君娜， 張紅芬， 等. 肉制品中大豆蛋白的應用與檢測研究進展[J]. 中國食物與營養(yǎng)， 2010（1）： 30-33.

[56] PETRIDIS D， RITZOULIS C， TZIVANOS I， et al. Effect of fat volume fraction， sodium caseinate， and starch on the optimization of the sensory properties of frankfurter sausages[J]. Food Science & Nutrition， 2013， 1（1）： 32-44.

[57] 蔡克周， 張立娟， 孔保華， 等. 豬血漿蛋白與大豆蛋白在乳化腸中的應用[J]. 食品研究與開發(fā)， 2010， 31（11）： 44-47.

[58] 劉輝， 高瑞萍， 劉嘉. 轉谷氨酰胺酶及其在肉制品生產中的應用[J]. 肉類研究， 2010， 24（12）： 80-82.

[59] HURTADO S， SAGUER E， TOLDR? M， et al. Porcine plasma as polyphosphate and caseinate replacer in frankfurters[J]. Meat Science， 2012， 90（3）： 624-628.

[60] 焦健， 王金水， 李濤. 花生蛋白改性研究的進展[J]. 農產品加工： 學刊， 2010（1）： 40-42； 55.

[61] 龍彩云， 熊江花， 簡姍， 等. 酶解法在雞蛋脫敏中的應用研究進展[J]. 食品科學， 2013， 34（1）： 340-344.

[62] 李慧， 劉小翠. 牛乳乳清蛋白過敏性研究進展[J]. 山西農業(yè)科學， 2011， 39（12）： 1328-133.