水分保持剂化学省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第8章水分保持剂化学1/47主要内容水分保持剂应用与机理水分保持剂定义水分保持剂分类怎样正确认识水分保持剂12342/47

水分保持剂介绍水分保持剂：在食品加工过程中，加入后能够提升产品稳定，保持食品内部持水性，改进食品形态、风味、色泽等一类物质。多指用于肉禽、乳类制品和淀粉类食品加工中增强其水分稳定性和含有较高持水性磷酸盐类。3/47丙二醇聚葡萄糖麦芽糖醇（液）山梨糖醇（液）水分保持剂水分保持剂分类磷酸盐类15种甘油乳酸钠乳酸钾4/47水分保持剂分类磷酸盐类磷酸、焦磷酸二氢二钠、焦磷酸钠、磷酸二氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二铵、磷酸氢二钾、磷酸氢钙、磷酸三钙、磷酸三钾、磷酸三钠、六偏磷酸钠三聚磷酸钠、磷酸二氢钙、磷酸氢二钠5/47GB2760-中保水剂a1--添加剂允许使用具种、使用范围以及最大使用量或残留量发觉

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个匹配项查看a2--可在各类食品中按生产需要适量使用食品添加剂名单发觉

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个匹配项查看6/47丙二醇propyleneglycolCNS号：18.004INS号：1520功效：稳定剂和凝固剂、抗结剂、消泡剂、乳化剂、水分保持剂、增稠剂食品分类号食品名称最大使用量/(g/kg)备注聚葡萄糖polydextroseCNS号：20.022INS号：1200功效：增稠剂、膨松剂、水分保持剂、稳定剂磷酸，焦磷酸二氢二钠，焦磷酸钠，磷酸二氢钙，磷酸二氢钾，磷酸氢二铵，磷酸氢二钾，磷酸氢钙，磷酸三钙，磷酸三钾，磷酸三钠，六偏磷酸钠，三聚磷酸钠，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠，聚偏磷酸钾phosphoricacid，disodiumdihydrogenpyrophosphate，tetrasodiumpyrophosphate，calciumdihydrogenphosphate，potassiumdihydrogenphosphate，diammoniumhydrogenphosphate，dipotassiumhydrogenphosphate，calciumhydrogenphosphate(dicalciumorthophosphate)，tricalciumorthophosphate，tripotassiumorthophosphate，trisodiumorthophosphate，sodiumpolyphosphate，sodiumtripolyphosphate，sodiumdihydrogenphosphate，sodiumphosphatedibasic，potassiumpolymetaphosphateCNS号：01.106，15.008，15.004，15.007，15.010，06.008，15.009，06.006，02.003，01.308，15.001，15.002，15.003，15.005，15.006INS号：338，450i，450iii，341i，340i，342ii，340ii，341ii，341iii，340iii，339iii，452i，451i，339i，339ii功效：水分保持剂、膨松剂、酸度调整剂、稳定剂、凝固剂、抗结剂7/47麦芽糖醇和麦芽糖醇液maltitolandmaltitolsyrupCNS号：19.005INS号：965(i),965(ii)功效：甜味剂、稳定剂、水分保持剂、乳化剂、膨松剂、增稠剂乳酸钠sodiumlactateCNS号：15.012INS号：325功效：水分保持剂、酸度调整剂、抗氧化剂、膨松剂、增稠剂、稳定剂山梨糖醇和山梨糖醇液sorbitolandsorbitolsyrupCNS号：19.006INS号：420(i),420(ii)功效：甜味剂、膨松剂、乳化剂、水分保持剂、稳定剂、增稠剂焦磷酸一氢三钠TrisodiummonohydrogendiphosphateCNS号：INS号：功效：水分保持剂焦磷酸四钾TetrapotassiumpyrophosphateCNS号：INS号：功效：水分保持剂、膨松剂、酸度调整剂、稳定剂、凝固剂、抗结剂8/47磷酸盐保水机理磷酸盐有很各种形式，但肉中惯用磷酸盐钠盐，如焦磷酸钠、酸性焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等，普通用量在0.3-0.5%之间。磷酸盐按其水解速率分类，它们是动态，在水溶液中水解成短链磷酸盐，其分子链越短与肉反应越活跃。将磷酸盐脱水缩合或用钠来取代羟基可制造出各种磷酸盐。短链磷酸盐呈粉状，长链磷酸盐呈晶体状也叫磷酸盐玻璃体。每种磷酸盐都有其独特征质。9/47理论上，磷酸盐最少在四个领域影响肉制品：①提升肉离子强度；②改变肉pH值；③螯合肉中金属离子；④解离肉中肌动球蛋白。主要是改进肉制品二级结构

也就是增大了蛋白质之间距离，以及增强了肉制品网状结构，使得肉糜间间距增大，从而增加了水分保持量。

10/47多聚磷酸盐提升保水性作用机理迄今仍不十分必定，普通认为是经过以下路径发挥其作用：

1.提升pH值成熟肉pH值普通在5.7左右，靠近肉中蛋白等电点，所以肉保水性极差。1%焦磷酸钠溶液pH值为10.0～10.2，而1%三聚磷酸钠溶液pH值为9.5～9.8，1%六偏磷酸钠溶液pH值为6.4～6.6。所以磷酸盐能够使原料肉pH值偏离等电点。11/472.增加离子强度，提升蛋白溶解性肉保水性首先取决于肌原纤维蛋白（肌动蛋白、肌球蛋白、肌动球蛋白），其中肌球蛋白占肌原纤维蛋白55%，溶解于离子强度为0.2以上盐溶液中；肌动球蛋白则需在离子强度为0.4以上盐溶液中才能溶解。在一定离子强度范围内，蛋白溶解度和萃取量随离子强度增加而增加。磷酸盐能提供较强离子强度，所以，有利于肌原纤维蛋白溶出。试验表明不含肌球蛋白肉糜持水性最差，这表明对持水性影响最大肌原纤维蛋白是肌球蛋白。

12/473.促使肌动球蛋白解离活体时机体能合成使肌动球蛋白解离三磷酸腺苷，但活体宰杀后因为三磷酸腺苷水平降低，不能使肌动球蛋白再解离成肌动蛋白和肌球蛋白，使肉持水性下降。然而，低聚合度磷酸盐(焦磷酸盐,三聚磷酸盐)含有三磷酸腺苷类似作用,能使肌动球蛋白解离成肌动蛋白和肌球蛋白,增加了肉持水性,同时还改进了肉嫩度。

13/474.螯合金属离子磷酸盐能够与肌肉结构蛋白结合Ca2+、Mg2+离子结合，肌肉蛋白质羧基释放出来使蛋白带负电荷,从而增加羧基之间静电斥力，造成蛋白结构疏松，能够吸收更多量水分。降低金属离子对鱼糜弹性凝胶形成能妨碍作用，提升了鱼糜质量。

14/47所以，加入磷酸盐后，能够提升制品保水性及成品率。然而磷酸盐提升肉保水性，改进肉食品质构能力则取决于所应用磷酸盐类型、应用磷酸盐体系条件和磷酸盐添加量。15/47在提升肌肉蛋白保水性及凝胶强度方面应用影响胸部肌肉蛋白凝胶保水性原因主次次序为：焦磷酸钠>三聚磷酸钠>六偏磷酸钠，影响腿肉蛋白凝胶保水性原因次序为：六偏磷酸钠>焦磷酸钠>三聚磷酸钠。两种肌肉类型影响不一样主要是因为肌肉类型不一样及磷酸盐作用机理不一样所致。试验表明，焦磷酸盐对胸肉保水性影响显着，其原因是焦磷酸盐提升了PH值，经过水合作用使凝胶保水性提升，同时解离肌动球蛋白为肌球蛋白和肌动蛋白，蛋白质分子结合水分而提升保水性。三聚磷酸盐对腿肉蛋白凝胶保水性影响不显著，此时影响凝胶保水性是凝胶结构，凝胶保水性好说明形成凝胶网络比较细致，大量微小孔洞均匀分布在凝胶网络中，借助毛细管力作用，保持了些水分。16/47在对肌肉蛋白热诱导凝胶强度方面，磷酸盐却对其凝胶强度有降低作用。国外文件报道，焦磷酸钠会使肌球蛋白变得不稳定，降低凝胶强度，和肌原纤维凝胶相互作用，三聚磷酸钠也会使肌球蛋白变得不稳定，在应用0.3摩尔/升和0.4摩尔/升氯化钠时会提升肌原纤维蛋白凝胶作用，但在0.6摩尔/升氯化钠时会降低凝胶能力。六偏磷酸钠对肌球蛋白变性没有作用，但它提升凝胶强度。磷酸盐对肌肉蛋白作用多归结于它们带来离子强度和pH值改变。17/47在提升肉制品嫩度方面应用复合磷酸盐显碱性，能够提升肉pH值，促进钙激活酶对肉嫩化作用。同时，复合磷酸盐带有较多负电荷，较低浓度复合磷酸盐就能够显着提升溶液离子强度，因而能够螯合金属离子，如镁、锌等，使蛋白质-COO-端暴露，增强了肉静电斥为，使肉松弛，增加了肉嫩度。因为肉嫩度与结缔组织和肌原纤维含量相关，结缔组织中胶原蛋白交联越多，肉嫩度越差。18/47加入复合磷酸盐后，能使胶原蛋白溶解度增加，使结缔组织中胶原蛋白交联降低，改进肉嫩度。复合磷酸盐还能使肌动球蛋白解离，解除肌肉僵直状态，使肉嫩度提升。用复合磷酸盐百分比是：三聚磷酸盐：焦磷酸盐：六偏磷酸盐：2:2:1,且其添加量为0.5%时，对牛肉、兔肉嫩化效果最正确，宜采取注射腌制16小时方法。19/47

磷酸盐经过改变蛋白质上电荷电势来提升肉体系离子强度和使pH值远离肉蛋白等电点。首先使电荷之间相互排斥，在蛋白质中和蛋白质之间产生更大空间，这个现象称为蛋白质“膨润”。“膨润”使肉组织可包容更多水分，从而提升肉持水性。另外，使蛋白质上电荷也发生改变，使蛋白质主链结合更多水分。在这方面磷酸盐pH值越高功效越大。应用最广泛是pH值在10.0左右三聚磷酸钠(STPP)。但使用三聚磷酸钠也有消极影响。我们知道高pH值环境不利于腌肉色形成。而含有较低pH值酸性焦磷酸钠(SAPP)会加速发色反应速度，人们利用各种磷酸盐特征开发出pH值靠近中性复合磷酸盐，从而在提升产品持水性同时又改进了颜色。

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螯合二价金属离子是磷酸盐另一个主要作用。二价金属离子是肉中类脂氧化催化剂，磷酸盐将这些金属离子螯合后，会延缓脂肪氧化酸败。螯合金属离子也有利于提升肉持水性，因为金属离子比水更轻易与蛋白质结合。金属离子被螯合后，蛋白质便能结合更多水分。在螯合金属离子方面最有效是长链六偏磷酸钠(SHMP)，而酸性焦磷酸钠是最差。21/47磷酸盐解离肌动球蛋白机制尚不十分清楚，从理论上讲因为磷酸盐在肉体系中与水接触快速水解，会促使肌动球蛋白解离为肌球蛋白和肌动蛋白，使更多蛋白质“膨润”从而提升肉持水性和使肉变嫩。在这方面短链酸性焦磷酸钠作用最大，而长链磷酸盐作用最小。22/47复合磷酸盐磷酸盐是当前世界各国应用最广泛食品添加剂，对食品品质改良起着主要作用，如对肉制品保水性、凝胶强度、成品率作用。在粮油制品中对面条改良作用，能够制作新型膨松剂，对速冻水饺影响海产品加工中应用等。23/47磷酸盐在肉制品中应用在肉制品加工过程中，添加磷酸盐能够提升肉pH值；螯合肉中金属离子；增加肉离子强度；解离肌动球蛋白。磷酸盐在提升肌肉蛋白保水性及凝胶强度方面也有广泛应用。磷酸盐对肉蛋白（从肉中提取蛋白质）保水性有显着影响。24/47磷酸盐在肉制品中含有保持肉持水性、促进结着力等作用。肉在冻结、冷藏、解冻和加热等加工过程中，会失去一定量水分，而使肉质变硬，并因失水而失去一些可溶性蛋白质等营养成份。当在肉中加入磷酸盐时，则能提升肉持水能力，使肉在加工过程中仍能保持其水分，使肉营养成份少损失，也保留了肉质柔嫩性。25/47磷酸盐在粮油制品中应用磷酸盐对面条改良作用主要表现在：增加面筋筋力，降低淀粉溶出物；增强面条粘弹性；提升面条表面光洁度。磷酸盐在速冻馒头生产中应用，主要特点是改进馒头质地和口感；增加馒头保水能力，降低馒头在成型、醒发和蒸制后冷却过程中水分损失；增加馒头膨松度；降低馒头解冻后开裂；使馒头气囊更为均匀，质地细腻，味道好。复合磷酸盐对速冻水饺也有一定影响。添加磷酸盐可抑制饺子解冻后饺子皮颜色加深。复合磷酸盐应用在海产品加工中，能够有效地处理海产品鲜味及营养成份流失问题，预防和降低氧化作用；降低肉体变色、变味，使其肌肉组织有更佳保水力，呈味更加好，并在解冻时提升其持水性。提议添加量3--5g/kg

。26/47复合磷酸盐使用方法肉制品中含有一个磷酸盐分解酶会分解磷酸盐而使其失去作用。所以，在肉制品生产过程中还应尤其注意选择适当工艺过程添加，以防止破坏磷酸盐作用。普通在肉制品生产加工中，通常选择在腌制以后轧拌混合时使用效果为最正确；也有采取溶液腌制方法。同时考虑到过量磷酸盐添加还会劣化产品风味和颜色，且不利于人体健康。所以，取复合磷酸盐用量对鸡肉来说为0.4%,对鱼肉来说为0.5%.肉食品中添加磷酸盐数量应按国家颁布标准执行。27/47详细水分保持剂介绍

六偏磷酸钠

六偏磷酸钠为Na2O/P2O5分子比近1玻璃状磷酸盐。过去称为“格兰汉姆”盐。于1832年由格兰汉姆发觉。【分子式】(NaPO3)6【结构式】

【主要应用】水分保持剂、乳化剂、酸度调整剂用于肉制品、鱼肉肠、火腿等，能提升持水性28/47详细水分保持剂介绍三聚磷酸钠

【分子式】Na5P3O10【结构式】

【主要应用】食品工业中主要用于肉类食品、肉类罐头、果汁饮料、奶制品、豆乳等作品质改良剂，个人护理，清洗用具添加剂。29/47详细水分保持剂介绍

磷酸三钠【分子式】Na3PO4

【结构式】【主要应用】食品中用作水分保持剂、乳化剂、营养增补剂、面食碱水剂、稳定剂、酸度调整剂

30/47详细水分保持剂介绍聚葡萄糖是一个含有保健功效性食品组分，能够补充人体所需水溶性膳食纤维。进入人体消化系统后，产生特殊生理代谢功效，从而防治便秘，脂肪沉积。31/47详细水分保持剂介绍麦芽糖醇（液）是由麦芽糖氢化而得到糖醇。详细应用在功效性食品中应用用于糖果、巧克力生产在果汁饮料中应用在冷冻食品中应用32/47详细水分保持剂介绍山梨糖醇山梨糖和己醛糖还原产物。广泛存在于藻类和高等植物中，有甜味，但其甜度仅为蔗糖二分之一。可由葡萄糖还原而制取，在梨、桃、苹果中广泛分布，含量约为1%~2%。其甜度与葡萄糖相当，但能给人以浓厚感。在体内被迟缓地吸收利用，但血糖值不增加。其还是比很好保湿剂和界面活性剂。33/47详细水分保持剂介绍

甘油又称丙三醇，无色澄明黏稠液体，无臭，有暖甜味，能从空气中吸收潮气.甘油用途极为广泛：包含工业用途、野外用途、食品用途、生理用途、特殊功效34/47详细水分保持剂介绍甘油（食品中）果汁、果醋——消除苦味果酒——分解单宁，消除苦味肉制品——锁水、保湿，增重、延长保质期果脯—锁水保湿，护色保鲜增重，延长保质期。35/47详细水分保持剂介绍

甘油可作为化装品：甘油化学名为甘油丙三醇，有甜味，为无色透明粘性液体，是化工生产产品，有良好吸水性，惯用来做化装品添加原料。1．能够美白补水：蜂蜜甘油面膜（美白补水）2．可用于手部滋润3．能够卸妆4．可用做补水面膜5．可用于全身补水滋润6．可去眼周脂肪粒36/47肉制品1乳类制品2淀粉类3水分保持剂实际应用水分保持剂实际应用37/47水分保持剂实际应用

在肉制品中应用肉保水性，又叫持水性，普通是指在加工过程中，肉水分及添加到肉中水分保持能力。肉在冻结、冷藏、解冻、加热等加工中，会失去一定水分，不但使肉质地变硬，而且会造成营养成份损失，保水需要较高PH值，让水充分进入蛋白质网状结构中，增脆需要合理水分和致密结构。

鸭肠、毛肚需要分步使用磷酸盐才会到达良好效果。38/47肉制品保水性是肉制品加工生产关键，其高低直接关系到肉制品品质，磷酸盐是水分保持剂主要部分。其中惯用作肉制品水分保持剂，包含焦磷酸钠、磷酸、磷酸三钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠等。通常，磷酸盐应用于肉制品加工中起到多重功效，除可保持水分以外，还能提高乳化性等，从而改进肉品质，延长保质期。水分保持剂实际应用39/47水分保持剂实际应用在乳类制品中应用伴随人民生活水平提升，乳类制品需求量也日益增加。所以生产高品质乳类制品就成为了当前乳制品企业开拓市场