三聚磷酸鈉-水分保持劑

1 三聚磷酸鈉通用名稱、功能分類、用量和使用范圍 1、三聚磷酸納在 GB2760-2007 中通用名稱、功能分類、用量和使用范圍： 通用名稱：三聚磷酸鈉 英文名稱： Sodium tripolyphosphate 無(wú)結(jié)晶水分子式： Na5P3O10 分子量 367.86 CAS： 7758-29-4 CNS 號(hào) 15.003 INS 號(hào) 451i 功能 水分保持劑 表一 食品分類號(hào) 食品名稱 /分類 最 大 使 用 量（ g/kg） 備注 01.0 乳 及 乳 制 品（ 01.01.01 、 13.0涉及品種除外） 5.0 03.0 冷凍飲品（ 03.04 食用冰除外） 1.5 03.01 冰淇淋類 5.0 06.04.02.01 八寶粥罐頭 1.0 06.07 方便米面制品 5.0 06.08 冷凍米面制品 5.0 08.02 預(yù)制肉制品 5.0 08.03 熟肉制品（ 08.03.08肉罐頭類除外） 5.0 08.03.08 肉罐頭類 1.0 08.03.10 其他肉及肉制品（僅限速凍肉丸） 5.0 09.02.03 冷凍魚(yú)糜制品（包括魚(yú)丸等） 5.0 可以單獨(dú)添加或者和六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉復(fù)配添加（以五氧化二磷計(jì)） 14.02.03 果蔬汁（肉）飲料 1.0 14.03 蛋白飲料類 1.0 14.05.01 茶飲料類 1.0 2、現(xiàn)申請(qǐng)食品添加劑三聚磷酸鈉在 冷凍制品 09.02.01中（擴(kuò)大使用范圍）的用量： 表二 添加劑名稱 （代碼） 類別 使用范圍 （擴(kuò)大） 最大使用量 （ g/kg） 備注 三聚磷酸鈉（ 15.003） 水分保持劑 ( 09.02.01 ） 冷凍 制品 5.0 可以單獨(dú)添加或者和六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉復(fù)配添加（以五氧化二磷計(jì)） 2 證明技術(shù)上確有必要和使用效果的資料或者文件 （一） 為何要申請(qǐng)磷酸鹽應(yīng)用在冷凍水產(chǎn)制品中 在魚(yú)類和海鮮產(chǎn)品中使用的食品添加劑磷酸鹽，其常見(jiàn)和已熟知的工藝效果如下 : 磷酸鹽能穩(wěn)定魚(yú)、海鮮產(chǎn)品，防止其 變色、滴液損失、解凍損失、煮損失，以及帶來(lái)的可溶性蛋白、礦物質(zhì)，維生素和其他高的營(yíng)養(yǎng)組分的減少等損失。并且在烹煮甲殼類海產(chǎn)品前機(jī)械法剝皮也會(huì)被 改善。同樣地對(duì)于三磷酸腺苷，磷酸鹽激活肌動(dòng)球蛋白，使持水性能穩(wěn)定。從而減少滴液損失，可預(yù)防魚(yú)肉的脫水后纖維化和變硬。 此外，由于磷酸鹽的一些專門特性，也有特定用途，因此需要法規(guī)支持的： 腌魚(yú)和海鮮產(chǎn)品 新鮮咸魚(yú)在干燥過(guò)程中易于變灰色。在干燥過(guò)程后，由于酶活性降低和低水分活性，變色進(jìn)程將停止。然而，在食用高鹽咸魚(yú) 前，咸魚(yú)需要水浸泡幾個(gè)小時(shí)。事后，此過(guò)程可能重新開(kāi)始，然而魚(yú)在 泡 水 后才食用。下面這幾種磷酸鹽：焦磷酸鹽，三聚磷酸鹽，多聚磷酸鹽，能夠抑制酶催化反應(yīng)，維持魚(yú)的原狀。 熱處理，熏制和干燥魚(yú)類 和冷凍海鮮 制 品 當(dāng)前歐盟法規(guī)允許磷酸鹽 可用于 冷凍魚(yú)魚(yú)片， 冷凍 /深度冷凍水產(chǎn)制 品 (軟體動(dòng)物，甲殼類 )。在歐盟食用的大部分魚(yú)和海鮮是從其他的國(guó)家進(jìn)口的，我們依賴于可 用的品質(zhì)。我們進(jìn)口的大部分魚(yú)和水產(chǎn)品 都是巨輪捕撈的，并直接在船上凍結(jié)或冷藏。 在一些情況下，在捕撈船上向海鮮產(chǎn)品中直接添加磷酸鹽是合法的 適合歐盟 ，在一些情況下是不允許的。大多數(shù) 水 產(chǎn)品 是 新鮮凍結(jié) 的 ，后來(lái)加工處理。 未 用磷酸鹽 處理的產(chǎn)品在隨后加工過(guò)程中，會(huì)解凍損失，以及變色，之后通過(guò)添加磷酸鹽也不能解決。當(dāng)前法規(guī)僅允許在新鮮階段處理，不包含冷 凍后的加工處理，如果產(chǎn)品先經(jīng)過(guò)磷酸鹽處理、然后冷凍和加工，這樣就是合法的。 加工處理的后續(xù)步驟是不一樣的，但任何方式都是為了保存水 產(chǎn)品，而其中蛋白結(jié)構(gòu)的修改和營(yíng)養(yǎng)素 /組分的損失皆 是不可避免的。磷酸鹽有助于降低這些不良情況。 為增加魚(yú)和海鮮產(chǎn)品處理劑的更多可用性，允許磷酸鹽在處理后的產(chǎn)品中添加是由必要的：處理劑應(yīng)能新鮮冷凍產(chǎn)品（未處理的）和調(diào)整增加磷酸鹽他們個(gè)體的應(yīng)用，而不是僅僅用于預(yù)處理好的產(chǎn)品中。請(qǐng)注意標(biāo)簽組分中不存在的添加劑將也會(huì)有誤導(dǎo)性。 其他標(biāo)準(zhǔn)例如食品法典委員會(huì) (一些特別的標(biāo)準(zhǔn)和 GSFA)和美國(guó)聯(lián) 邦法規(guī) 21 已經(jīng)允許用的 磷酸鹽。為了符合這些標(biāo)準(zhǔn)和消除食品貿(mào)易中的障礙，我們建議完善 當(dāng)前規(guī)定。 3 （二） 相關(guān)的科研文獻(xiàn)、研究報(bào)告等材料作為證明技術(shù)上確有必要和使用效果的資料 1、附件文獻(xiàn) 1 國(guó)家水產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 王聯(lián)珠等在海洋水產(chǎn)研究 2002 年第 23卷第 2 期發(fā)表的我國(guó)冷凍水產(chǎn)品質(zhì)量狀況及發(fā)展前景綜述文獻(xiàn)中有如下一段說(shuō)明： 2、附件文獻(xiàn) 2 2005 年中華人民共和國(guó)商務(wù)部編寫(xiě)的出口商品技術(shù)指南 水海產(chǎn)品第 36頁(yè)提到目前出口的水海產(chǎn)品中已添加了磷酸鹽，并在第 16 頁(yè)列表總結(jié)了磷酸鹽（焦磷酸 鈉、三聚磷酸鈉、多聚磷酸鈉）有關(guān) CAC（國(guó)際食品法典）標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于應(yīng)用的規(guī)定。但 GB2760 目前對(duì)上述磷酸鹽在冷凍 水產(chǎn) 制品中添加無(wú)規(guī)定。 3、附件文獻(xiàn) 3 山東出入境檢驗(yàn)檢疫局的張明等在 2007 年發(fā)表的多磷酸鹽在水產(chǎn)品加工中的使用安全性文章，提到冷凍魚(yú)片在加工、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，由于滴水等原因造成表面不光滑、無(wú)色澤，而經(jīng)過(guò)浸泡多磷酸鹽的冷凍魚(yú)片可以使表面滑潤(rùn)。當(dāng)凍魚(yú)產(chǎn)品融化時(shí)，多磷酸鹽同樣可以使魚(yú)體飽滿，不至于融化的魚(yú)松散，無(wú)形狀。在水產(chǎn)品加工行業(yè)中，多磷酸鹽最重要也是最廣泛的功能是其增水性或稱為持水性。由于 磷酸鹽的持水性，可以使大量的水分保持在魚(yú)體本身，從而達(dá)到使魚(yú)體增重的效果，最終目的是增加利益。 此文獻(xiàn)中也提到 近期歐盟頻頻對(duì)我國(guó)水產(chǎn)品多磷酸鹽的過(guò)量添加進(jìn)行預(yù)警，嚴(yán)重影響我國(guó)出口企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，因此需要對(duì)磷酸鹽的添加規(guī)定和管理需 4 要加強(qiáng)。 4、附件文獻(xiàn) 4 （中文翻譯稿和英文原稿） 加拿大戴爾豪斯大學(xué)水資源研究中心的 ALEX AUGUSTO GONALVES博士在 2008 年第 2 期的泛美水產(chǎn)科學(xué)期刊上發(fā)表前期用磷酸鹽處理冷凍海產(chǎn)品的品質(zhì)評(píng)價(jià)；該研究報(bào)告指出磷酸鹽在食品加工中發(fā)揮的功能作用及 機(jī)理 根據(jù) Detienne 和 Wicker (1999)的研究，聚磷酸鹽和肌肉組織的相互作用以及水合、嫩化作用的機(jī)理還不完全理解。探討的一些假設(shè)因素已由研究員們證實(shí)聚磷酸鹽在肌肉組織中的所發(fā)生的作用與（ a）肉中 pH 的增加，（ b）離子力的增強(qiáng)，（ c）金屬離子的螯合和（ d）肌動(dòng)球蛋白復(fù)合體的分解有關(guān)。 此文獻(xiàn)報(bào)道，在國(guó)外磷酸鹽 作為品質(zhì)改善劑，磷酸鹽在水產(chǎn)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用（ Cui et al. 2000, Schnee 2000, nal et al. 2004, 2006）；使用聚磷酸鹽溶液可增加肉質(zhì)持水力， 減少滴液和品質(zhì)惡化（ Schnee 2000, Aitken 2001, Turan et al. 2003, Gonalves 2005）； 本文獻(xiàn)通過(guò)滴液流失評(píng)價(jià)證明：使用磷酸鹽預(yù)處理的冷凍海產(chǎn)品，在解凍和熱處理（燒烤 /烹調(diào)）后滴液較低，都有最好的產(chǎn)量效果；通過(guò)感官評(píng)價(jià)證明與對(duì)照組相比，烹調(diào)前用磷酸鹽溶液浸漬水產(chǎn)品嫩化效果明顯，感官評(píng)價(jià)小組對(duì)用磷酸鹽處理的水產(chǎn)品的外觀和口感評(píng)價(jià)很高，這結(jié)果與 Applewhite 等人（ 1993）的試驗(yàn)結(jié)果相符合。并且他們通過(guò)試驗(yàn)推斷磷酸鹽能夠維持水產(chǎn)品的肌纖維蛋白的功能性 質(zhì)。 5、附件文獻(xiàn) 5（中文翻譯稿和英文原件） 美國(guó)德克薩斯州 A&M 大學(xué)水產(chǎn)品科學(xué)系的 Bokka R. Reddy 等人在不同溫度下白蝦中食品級(jí)多聚磷酸鹽德水解和酶解文獻(xiàn)中指出： 在食品工業(yè)中，聚磷酸鹽的使用是十分普遍的。磷酸鹽所表現(xiàn)的許多功能特性，與它本身的反應(yīng)及其與食品體系的相互作用有關(guān)。聚磷酸鹽在食品中的作用包括：穩(wěn)定蛋白質(zhì)防止變性，增強(qiáng)持水性，改善乳化性和緩沖能力（酸堿關(guān)系），增加營(yíng)養(yǎng)，螯合金屬離子和抗氧化。在水產(chǎn)品中使用磷酸鹽，最重要的原因是其蛋白質(zhì)反應(yīng)和持水力。多聚磷酸鹽，例如三聚磷酸鈉（ STPP）和 六偏磷酸鈉（ SHMP）在防止魚(yú)類、貝類冷凍制品解凍時(shí)發(fā)生滴液流失，以及通過(guò)限制蛋白質(zhì)在冷凍和凍藏中變性來(lái)增強(qiáng)嫩度方面是十分有效的（ Akiba et al. , 1967； Boyd 5 and Southcott, 1965； Halliday, 1978； Mahon, 1962）。 STPP 和 SHMP 在水產(chǎn)品中不是很穩(wěn)定，長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí)可在肉中水解成單磷酸鹽（ Gibson and Murray, 1973； Sutton, 1973）。分解產(chǎn)物與母體化合物的性質(zhì)并不相同（ Crowther and Westman, 1953； Sutton, 1973）。有跡象表明，多聚磷酸鹽除了經(jīng)歷水解，可能也會(huì)在組織內(nèi)源酶作用下水解（ Harold, 1966； Roche, 1950）。由于缺乏可靠的分析技術(shù)，有關(guān)蝦肉中上述反應(yīng)的報(bào)道較少。 為了檢測(cè)水解程度，使用改進(jìn)的薄層色譜分析法檢測(cè)和精確測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中各階段的磷酸鹽成分。本研究的目的在于通過(guò)測(cè)定酶和非酶條件下磷酸鹽水解速率來(lái)確定蝦中線性多聚磷酸鹽在 5和 10的穩(wěn)定性。 以上文獻(xiàn)報(bào)告和研究已說(shuō)明磷酸鹽（焦磷酸鈉、三聚磷酸鹽、六偏磷酸鈉）在全球同類食品行業(yè)中 冷 凍水產(chǎn)制品 普遍使用，并報(bào)道了其發(fā)揮作用的機(jī)理和對(duì)食品加工有著重要的影響。 （三）第三方證明文件和試驗(yàn)性使用效果的研究報(bào)告 1、 我公司技術(shù)人員通過(guò)在冷凍蝦仁、冷凍魚(yú)片、添加 1%、 2%、 3%濃度的焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉鹽，觀察產(chǎn)品的外觀和結(jié)構(gòu)、滴水損失等情況；具體見(jiàn)附件試驗(yàn)數(shù)據(jù)； 試驗(yàn)一： 日期： 2010-10-01 原料： 冷凍蝦仁 批次 2A 對(duì)照 A 2B 對(duì)照 B 2C 對(duì)照 C 描述 添加三聚磷酸鈉 N15-15 不添加 添加三聚磷酸鈉 N15-15 不添加 添加三聚磷酸鈉 N15-15 不添加 蝦與溶液比 1： 2 1： 2 1： 2 時(shí)間 /h 1 1 2 2 3 3 溶液濃度 1% N15-15 2% N15-15 3% N15-15 pH 7.1 6.9 7.2 浸泡前蝦仁重 /g 302 300 305 300 295 300 浸泡后蝦仁重 /g 311.0 322.2 320.3 增重 % 3.0 5.6 8.6 質(zhì)地 OK 發(fā)軟 OK 發(fā)軟 OK 發(fā)軟 色澤 Good color 發(fā)灰，不新鮮 Good color 發(fā)灰，不新鮮 Good color 發(fā)灰，不新鮮 烘干后重 % 81.10 78.60 82.60 79.90 82.70 79.20 P2O5 % 0.40 0.35 0.45 0.35 0.40 0.35 6 備注 5g/kg=0.5% P2O5 低于最大限量。 5g/kg=0.5% P2O5 低于最大限量。 5g/kg=0.5% P2O5 低 于 最大限量。 結(jié)論 與對(duì)照相比，通過(guò)磷酸鹽處理的蝦仁，由于磷酸鹽水合、持水性和緩沖特性而樣品增重，顏色質(zhì)地較好，烘干后重量也高于對(duì)照組； P2O5 含量沒(méi)有超標(biāo)。浸泡時(shí)間長(zhǎng)，其增重更 明顯，這是由于水產(chǎn)品中的肌肉組織有更充分時(shí)間來(lái)結(jié)合水分子。 試驗(yàn)二、 日期： 2010-10-01 原料： 冷凍魚(yú)片 批次 1A 對(duì)照 A 1B 對(duì)照 B 1C 對(duì)照 C 描述 添加三聚磷酸鈉 N15-15 不添加 添加三聚磷酸鈉 N15-15 不添加 添加三聚磷酸鈉 N15-15 不添加 魚(yú)與溶液比 1： 2 1： 2 1： 2 時(shí)間 /h 1 1 2 2 3 3 溶液濃度 1% N15-15 2% N15-15 3% N15-15 pH 7.1 6.9 7.2 浸泡前蝦仁重 /g 372 350 375 350 413 350 浸泡后蝦仁重 /g 430.6 460.6 498.3 首次增重 % 15.6 22.8 20.7 24h 后重 /g 395.9 433.0 479.9 最終增重 % 6.3 15.4 16.2 質(zhì)地 OK Bad 微軟 Bad 微軟 Bad 色澤 Good color 發(fā)灰，不新鮮 Good color 發(fā)灰，不新鮮 Good color 發(fā)灰，不新鮮 烘干后重 % 83.10 80.80 83.60 80.80 84.70 80.80 P2O5 % 0.44 0.30 0.45 0.30 0.52 0.30 備注 5g/kg=0.5% P2O5 低于最大限量。 5g/kg=0.5% P2O5 低于最大限量。 5g/kg=0.5% P2O5 低 于 最大限量。 結(jié)論 與對(duì)照相比，通過(guò)磷酸鹽處理的蝦仁，由于磷酸鹽水合、持水性和緩沖特性而樣品增重，顏色質(zhì)地較好，烘干后重量也高于對(duì)照組； P2O5 含量沒(méi)有超標(biāo)。浸泡時(shí)間長(zhǎng)，其增重更明顯，這是由于水產(chǎn)品中的肌肉組織有更充分時(shí)間來(lái)結(jié)合水分子。 7 食 品 添加劑 的 質(zhì)量規(guī)格要求、生產(chǎn) 使用 工藝 和 檢驗(yàn)方法，食品中 該添加劑 的檢驗(yàn)方法 （一）食品添加劑的質(zhì)量規(guī)格要求、檢驗(yàn)方法 1、 質(zhì)量要求：符合 QB 1034 91 食品添加劑 三聚磷酸鈉 規(guī)定，具體如下： 1.1 外觀：食品添加劑三聚磷酸鈉呈白色粒狀或粉狀。 1.2 物理化學(xué)指標(biāo) 食品添加劑三聚磷酸鈉物理化學(xué)指標(biāo)必須符合下表規(guī)定： 項(xiàng) 目 指 標(biāo) 三聚磷酸鈉（ Na5P3O10） % 95 五氧化二磷（ P2O5） % 57.0 氟化物（以 F 計(jì)） % 0.003 砷（以 As 計(jì)） % 0.0003 重金屬（以 Pb 計(jì)） % 0.001 氯化物（以 Cl 計(jì)） % 0.025 硫酸鹽（以 So4-計(jì)） % 0.4 水不溶物 % 0.05 PH（ 1%溶液） 9.510.0 白度 85 2、 檢驗(yàn)方法 按 QB 1034 91 食品添加劑 三聚磷酸鈉 中相關(guān)規(guī)定檢測(cè)。 五氧化二磷含量按 GB9984.2 測(cè)定。 三聚磷酸鈉含量按 GB9984.3 測(cè)定。 水不溶物含量按 GB9984.4 測(cè)定。 PH 值按 GB9984.7 測(cè)定。 氟化物含量按 QB1035.3 測(cè)定。 砷含量按 QB1035.2 測(cè)定。 重金屬含量按 QB1035.1 測(cè)定。 硫酸鹽含量按 QB1035.4 測(cè)定。 白度按 GB9984.1 測(cè)定。 氯化物含量按 QB1036 測(cè)定。 8 （二） 食品添加劑生產(chǎn)工藝 三聚磷酸鈉（ E451）流程圖 轉(zhuǎn)鼓式干燥器 生產(chǎn)與控制點(diǎn) 氫氧化鉀 /氫氧化鈉 磷酸 取樣 中和反應(yīng) 噴霧干燥 （溫度高于 200 度） CP：品控（ IPC） CP：分析室負(fù)責(zé)檢測(cè)和放行原料 CP：品控（ IPC） 研磨 過(guò)篩 CCP：過(guò)篩 /研磨檢查 包裝 金探 CCP：金檢 取樣 CCP：品控（由分析室最終控制） 放行 儲(chǔ)存（隔離） 入庫(kù) 發(fā)貨運(yùn)輸 CP：裝車控制 9 （三） 在冷凍制品中使用添加工藝 生產(chǎn)過(guò)程中最簡(jiǎn)單的添加方法是直接浸泡，也可以借助機(jī)械添加，例 如可以通過(guò)傳送帶使魚(yú)片經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)通道的磷酸鹽溶液，或者直接用機(jī)械振動(dòng)添加。添加時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，多磷酸鹽溶液質(zhì)量濃度不宜過(guò)高。在蝦和魚(yú)片等水產(chǎn)品冷凍加工過(guò)程的添加工藝如下 ： 10 11 （二） 食品中該添加劑的檢驗(yàn)方法或者相關(guān)情況說(shuō)明 冷凍水產(chǎn)制品中的多聚磷酸鹽（磷酸鈉、焦磷酸、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉等）易溶于水，因而魚(yú)肉、扇貝柱、蝦等水產(chǎn)品種多聚磷酸鹽可用去離子水萃取到水中，超聲波萃取加快萃取速度，試驗(yàn)表明超聲波萃取 6min 即可達(dá)到萃取平衡。 此樣品處理方法參考了 崔鶴等人（山東出入境檢驗(yàn)檢疫局 青島）的 凍 鱈魚(yú)片等水產(chǎn)品中多聚磷酸鹽測(cè)定方法及三聚磷酸鹽含量與含水量的關(guān)系研究 ，該研究通過(guò)國(guó)家質(zhì)檢總局的科技成果（國(guó)檢鑒字 2002050）鑒定。請(qǐng)見(jiàn)附文。 萃取液中 P2O5含量的測(cè)定方法，請(qǐng)見(jiàn)附件文獻(xiàn) 7。 12 五氧化二磷 堿性滴定法 一、目的： 五氧化二磷和 Li、 K、 Na 堿性金屬離子，計(jì)算堿性磷酸鹽中它們的摩爾比 二、方法： 反式堿量滴定法。在 pH4.4 和 pH9.2 之間用堿滴定 三、儀器設(shè)備： 實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備；帶有測(cè) pH 值電極的電位計(jì)；自動(dòng)滴定器（可選用） 四、試劑： 0.50mol/l NaOH 0.25mol/l H2SO4 五氧化二磷指示劑： 225mg 溴甲酚綠 +4.5mg 甲基紅 +600mg 酚酞 +470mg 對(duì)硝基苯酚溶于 100ml 乙醇中； pH4.4 的參照溶液： 30g KH2PO4 溶解于 1000ml 純水 pH9.2 的參照溶液： 76gNa2HPO4 12H2O 溶解于 1000ml 純水中 五、樣品預(yù)處理： 1）手動(dòng)滴定法 1、準(zhǔn)確稱量單磷酸鹽樣品于 300ml 的錐形瓶中，加入 100ml 純水溶解，添加 0.25mol/l硫酸；樣品量和硫酸用量按照附文備注量添加。 2、焦磷酸鹽和多聚磷酸鹽必須先用 0.25mol/l 的硫酸和約 100