（农产品加工及贮藏工程专业论文）磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性及其功能特性影响的研究.pdf

山东农业大学硕士学位论文 中文摘要 冷冻鸡肉调理肉制品作为一类营养、方便、快捷、低脂的新型食品备 受消费者青睐，随着其产量和消费量快速增长，将逐渐成为我国主要的肉 制品消费趋势。而此类产品中严重的汁液流失降低了产品品质和企业的经 济效益，目前肉制品中磷酸盐超标问题同样困扰着该产业的发展。 因此本实验首先分析研究了市售冻鸡及其调理制品中磷酸盐残留量 高的原因及解决方法；然后以冷冻鸡肉丸为实验材料，研究焦磷酸盐、三 聚磷酸盐、六偏磷酸盐对鸡肉丸保水性的影响并阐述了保水机理，进而筛 选出一种最佳的复合磷酸盐保水剂，再通过下一步实验，研究了所筛选出 的复合磷酸盐保水剂对冷冻鸡肉丸保水性、质构及感官评定的影响效果， 并对保水机理进一步探讨。 1 鸡肉及其调理制品中磷酸盐残留量的分析结果表明：9 5 的原料 鸡肉样品的磷酸盐含量在5 0 9 - - - 7 9 5 9 k g 之间，且不同部位鸡肉中磷酸盐 含量差异显著( p 鸡腿 鸡翅；抽查的1 2 种鸡肉调 理制品中的腌制类和油炸类产品的磷酸盐残留量均超过5 9 k g ，而蒸煮类 鸡肉丸磷酸盐水平均低于5 9 k g 并显著低于其他两类产品；原料肉中游离 磷酸盐占总磷含量的平均水平为7 4 2 2 ：经热处理后原料肉的磷酸盐残 留量均呈下降趋势，游离磷溶出居多，且不同部位的溶出率差异显著 ( p o 0 5 ) 。蒸煮可有效降低原料肉中磷酸盐水平。 2 磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性影响的研究结果表明： ( 1 ) 单独添加s p p 、s t p 、s h m p 均能显著提高鸡肉丸的保水性 ( p s h m p ，且不同因素之间存在协同增效作用；通过多目 标规划对三个指标所建模型中的参数进行模拟寻优从而得到最佳组合方 磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性及其功能特性影响的研究 案a s x i + b i x 2 + c 3 x 3 。 ( 3 ) 就筛选出来的复合磷酸盐对冷冻鸡肉丸保水性、质构及感官特 性的影响效果方面的研究。结果表明：复合磷酸盐处理组的作用效果要 明显高于单因素处理组；增加复合磷酸盐添加水平可以显著提高鸡肉丸 的保水性( p 。0 5 ) ，改善产品的质构，提高感官评定值；复合磷酸盐添加 量为0 4 时，既能保证冷冻鸡肉丸磷酸盐不超标又能赋予产品较高的食 用品质的。 关键词：鸡肉调理制品；磷酸盐残留量；保水性 i i 山东农业大学硕士学位论文 e f f e c to fm i x e dp h o s p h a t e so nw a t e r - h o l d i n g c a p a b i l i t ya n d f u n c t i o n a lp r o p e r t i e so ff r o z e n c h i c k e nm e a t b a l l s a b s t r a c t c o n s u m e r sh a v ed e m a n d e df r o z e np r 印a 托：dc h i c k e np r o d u c t st h a ta r en u t r i t i o u s ， c o n v e n i e n t , d i s t r i b u t i o nf l e x i b i l i t y ，l o w e rf a t w i t ht h er a p i dg r o w t ho fi t sp r o d u c t i o na n d c o n s u m p t i o n , f r o z e np r e p a r e dc h i c k e np r o d u c t sw i l lb e c o m et h em a i nt r e n do fm e a t c o n s u m p t i o ni nc h i n a h o w e v e r , e x c e s s i v ed r i pl o s sr e d u c e dp r o d u c tq u a l i t ya n d e c o n o m i ce f f i c i e n c yo fe n t e r p r i s e s p h o s p h a t er e s i d u ei nc h i c k e na n dc h i c k e np r o d u c t s a n ds o l u t i o n sw e r es t u d i e d t h e nf r o z e nc h i c k e nm e a t b a l l sw a su s e da se x p e r i m e n t a l m a t e r i a l s ，t h e e f f e c t so fs p p ，s t p ，s h m po i li t sw a t e rh o l d i n gc a p a c i t ya n dt h e m e c h a n i s mo fp o l y p h o s p h a t e so nw a t e r - h o l d i n gc a p a c i t yw e r es t u d i e da n dt h er a t i oo f m i x e dp h o s p h a t e sw a so p t i m i z e d t h ee f f e c t i v e n e s sa n dm e c h a n i s mo ft h em i x e d p h o s p h a t e so nw a t e rh o l d i n gc a p a c i t y ，t e x t u r ea n ds e n s o r ye v a l u a t i o no ff r o z e nc h i c k e n m e a t b a l l sw a ss t u d i e db yt h ef u r t h e re x p e r i m e n t 1 t h el e v e lo fp h o s p h a t er e s i d u ei nr a wc h i c k e na n di t sp r e p a r e dp r o d u c t sf r o m d i f f e r e n tm a r k e ts o u r c e sw a s i n v e s t i g a t e da n da n a l y z e di nt h ep a p e r t h er e s u l t ss h o w e d t h a tt h ep h o s p h a t e sc o n t e n tw a sb e t w e e n5 0 9a n d7 9 5 9 k gi n9 5 s a m p l e so fr a w c h i c k e n , a n di tw a ss i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n ti nd i f f e r e n tp a r t s t h el e v e lo fp h o s p h a t e r e s i d u ew a so v e rs g k gi nb o t ht h em a r i n a t e da n dd e e p - f r i e dp r o d u c t s ，h o w e v e r , i tw a s l o w e rt h a n5 9 k gi nc o o k e dc h i c k e nm e a t b a l l s ，a n di tw a ss i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n tw i t ht h e o t h e rt w oc a t e g o r i e sp r o d u c t s t h ea v e r a g er a t i oo ff r e e - p h o s p h a t ei nt o t a l - p h o s p h a t ei n l a wc h i c k e nw a sa b o u t7 4 2 2 t h ep h o s p h a t ec o n t e n td e c r e a s e di nd i f f e r e n td e g r e e s a m o n gd i f f e r e n tr a wm e a ta f t e rh e a t i n g ，a n dm o s to ft h e mw a st h ef r e ep h o s p h a t e ，a n dt h e s o l u b i l i t yh a dt h eo b v i o u sd i f f e r e n c ea m o n gd i f f e r e n tp a r t s ( p s h m pa n dt h e r ei ss y n e r g e t i ce f f e c ta m o n gd i f f e r e n tf a c t o r s t h eo p t i m i z e d c o m b i n e dm i x e dp h o s p h a t e si sa s x l ，b i x 2a n dc 3 x 3t h r o u g h m u l t i - o b j e c t i v e p r o g r a m m i n g ( 3 ) t h ee f f e c to ft h eo p t i m i z e dc o m b i n e dm i x e dp h o s p h a t e so nw a t e rh o l d i n g c a p a c i t y ，t e x t u r ea n ds e n s o r yp r o p e r t i e sw a ss t u d i e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ee f f e c t o ft h em i x e dp h o s p h a t e so np r o d u c t sw a t e rh o l d i n gc a p a c i t yw a sh i g h e rt h a ns i n g l e p h o s p h a t e ；i n c r e a s e dt h em i x e dp h o s p h a t e sc o n c e n t r a t i o nc o u l ds i g n i f i c a n t l ye n h a n c e d w a t e rh o l d i n gc a p a c i t y ( p 三聚磷酸钠 六偏磷酸 钠，影响腿肉蛋白凝胶保水性因素的主次顺序为六偏磷酸钠 焦磷酸钠 三聚磷酸钠。两种肌肉类型影响不同主要是由于肌肉类型不同及磷酸盐 作用机理不同所致f 赵青青，2 0 0 2 ) 。 1 2 2 肉中磷酸盐的存在形式 肉中磷酸盐的主要存在形式有两种，即p r o t e i n - b o u n dp h o s p h a t e ( 蛋白 结合磷酸盐) 和f r e ep h o s p h a t e ( 游离磷酸盐) ( 张迎阳，2 0 0 6 ) 。这两种磷酸 盐的总和称为肉中的总磷( t o t a l p h o s p h a t e ) 。 蛋白结合磷酸盐的含量受肉中蛋白质的含量影响，故变化较小 ( b r o o k s ，1 9 8 4 ) 。影响肉中总磷大幅变化的主要是游离磷酸盐的变化。 由于在这方面国内外的报道很少，有关游离磷酸盐以及蛋白结合磷酸盐 3 磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性及其功能特性影响的研究 是怎样影响肉制品品质的机理尚未清楚。另外，目前原料肉中两种形态 的磷酸盐含量以及加工条件对其影响也有待研究。 1 3 多聚磷酸盐的功能特性研究现状 1 3 1 肌肉保水性 喜： l 4 藿 芝1 o o 麓鲥懈t “n t 飞匿陴苗簿q 惩露贩袋p 弓车蒸一 蛳t 撼 渊纨 图l 肌节空间结构模型 f i g 1t h es t r u c t u r eo fs a r c o m e r e 肌原纤维是肌肉收缩的单位，由丝状的蛋白质凝胶所构成。肌原纤 维蛋白质占肌肉蛋白质总量的4 0 - 6 0 ，它主要包括肌球蛋白、肌动蛋 白、肌动球蛋白和2 3 种调节性结构蛋白质。在电镜下可见每一根肌原纤 维都是由许多的肌丝组成( 图1 模拟图) ，其肌丝有两种，分别由两种不同 的肌原蛋白组成，一种称肌动蛋白肌丝，另一种称肌球蛋白肌丝。两种 肌丝平行排列，交错穿插，其中肌球蛋白肌丝较粗，染色较深，构成暗 带a 带；而肌动蛋白肌丝较细，染色较浅，主要构成明带i 带。肌动蛋白 肌丝的两端伸入肌球蛋白的肌丝内，二者互相嵌合，构成肌原纤维的明、 暗带。肌原纤维蛋白质的含量随肌肉活动而增加，并因静止或萎缩而减 少。肌原纤维中的蛋白质空间结构与肉的某些重要品质特性( 如保水性) 密切相关，因为肌肉内的大部分不易流动水和自由水存在于肌节内的空 4 山东农业大学硕士学位论文 间里。 肉中的水分一般占鲜肉重的7 0 0 旷8 0 左右，分三种形式存在，即结 合水( b o n dw a t e r ) 、不易流动水( i m m o b i l i z e dw a t e r ) 和自由水( f r e ew a t e r ) 。 结合水吸附在蛋白质胶体颗粒上的水，约占5 ，无溶剂特性，冰点很低 ( - 4 0 。c ) 。不易流动水存在于纤丝( m y o f i l a m e n t ) 、肌原纤维及膜之间的 一部分水，占水分总量的8 0 ，能溶解盐及溶质，冰点约为1 5 o 。自 由水存在于细胞外间隙中能自由流动的水，约占1 5 ，冻藏期间极易冻结。 肌肉的保水性指肌肉在冻结、冷藏、解冻、腌制、绞碎、斩拌、加 热等加工处理过程中，肌肉的水分以及添加到肉中的水分的保持能力。 肌肉的保水性主要取决于肌肉对不易流动水的保持能力。肉制品中的水 分含量和持水性直接关系到产品的组织状态、品质，甚至风味。 参与肌肉保水性变化的主要是准结合水和自由水。肌肉蛋白质保持 水分的前提有两个： ( 1 ) 肌肉中有存留水分的空间 肌肉中的蛋白质以结构蛋白的方式存在，在肌纤维间、肌原纤维间 形成大量的毛细管，使肌肉蛋白质呈现均匀的网状结构，为水分提供了 大量的存留空间。这种网状结构的疏松或紧密，决定了固定水分的多少， 即网状结构愈疏松，固定的水分就越多。 ( 2 ) 肌肉中存在维持水分存留的作用力 蛋白质所带净电荷的数量，决定着肌肉的持水力能力。静电荷增加， 保水性提高，这与肌肉的p h 密切相关。在肉可能的p h 范围内( 5 2 6 8 ) ， 随p h 增加，所带负电荷增加，电荷的斥力使肌原纤维之间距离增大，分 子结构松弛，肌肉的保水性提高；p h 在5 8 以下时，特别是当p h 下降到等 电点( 5 0 5 5 ) 时，肌原纤维蛋白不带电或带电很少，纤维之间无斥力或斥 力小，此时保水性很低。保水性是肉制品生产加工的关键之一，它既影 响产品品质又和企业的经济效益息息相关。因此，在保证产品质量的前 提下如何提高产品的保水性一直是研究的重要课题。多聚磷酸盐以其优 良的保水功能而被广泛应用于肉制品加工中。 1 3 2 多聚磷酸盐的功能特性 在肌肉制品中加入磷酸盐可以改善产品的质构，提高保水性和产品 5 磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性及其功能特性影响的研究 得率，从而在不降低产品品质的前提下降低产品的成本。多聚磷酸盐在 肉制品和海产品中的主要作用为：提高肌肉制品的粘结性，改善制品的 切片性f l 邕( k a g e y a m a , 1 9 8 8 ；z h e n g ，2 0 0 1 ) , 提高肌肉的持水能力使产品在加 工和烹调过程中仍能保持其天然水分、减少营养成分损失，保存了产品 的嫩度，提高成品率( m a t u l i s ，1 9 9 5 ；m c c o r d ，1 9 9 8 ) ；控制产品的p h 值在最 适合蛋白质膨润的范围并提高产品的色泽；增加乳化性能和乳化稳定性， 有效防止脂肪和水分离；封闭金属阳离子，延缓肉制品加工中的氧化反 应，能有效降低产品的酸败速度，抑制产品的脱色、酸败，延长产品的 货架期；改善产品的加工性能，提高生产效率；还能降低肌肉在冷冻贮 藏过程中的汁液流失，减小烧煮重量损失；与糖类协同增效，有效防止 鱼糜蛋白质冷冻变性，延迟a t p a s e 活性降低，起抗冻剂作用。 1 3 3 磷酸盐提高肉保水性机理 肉的保水性受p h 值、腌制时间、肌肉类型、二价阳离子、温度和离 子强度等其他因素的影响。各种多聚磷酸盐在肉中所起的作用有着明显 的不同，对肉的保水性提高效果有着较大的差别。多聚磷酸盐提高保水 性的作用机理迄今仍不十分肯定，但经典论学说为通过以下途径发挥其 作用。 ( 1 ) 提高p h 值 成熟肉的p h 值一般在5 。7 左右，接近肉中蛋白的等电点，因此肉的保 水性极差。1 的焦磷酸钠溶液p h 值为1 0 0 1 0 2 ，而1 的三聚磷酸钠溶 液p h 值为9 5 9 8 ，1 六偏磷酸钠溶液p h 值为6 4 6 6 。因此磷酸盐可以使 原料肉p h 值偏离等电点，使电荷之间相互排斥，在蛋白之间产生更大的 空间，即蛋白质的膨润，使肉组织可包容更多水分从而提高肉的持水能 力。 ( 2 ) 增加离子强度，提高蛋白的溶解性 肉的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的5 5 溶解于离子强度为0 2 以上的 盐溶液中；肌动球蛋白则需在离子强度为0 4 以上的盐溶液中才能溶解。 在一定的离子强度范围内，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，有利于肌原纤维蛋白的溶出，从而达到较 6 山东农业大学硕士学位论文 高的吸水性。许多研究报道不含肌球蛋白的肉糜持水性最差，这表明对 持水性影响最大的肌原纤维蛋白是肌球蛋白。 ( 3 ) 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的三磷酸腺苷，但活体宰杀后 由于三磷酸腺苷水平降低，不能使肌动球蛋白解离成肌动蛋白和肌球蛋 白，而使肉的持水性下降。然而，低聚合度的磷酸盐( 焦磷酸盐，三聚磷 酸盐) 具有三磷酸腺苷类似的作用，能使肌动球蛋白解离成肌动蛋白和肌 球蛋白，从而增加了肉的保水性，同时还改善了肉的嫩度。 ( 4 ) 鳌合金属离子 加入磷酸盐后，可以释放出大量的阴离子基团，这些基团很快的作 用于影响肉保水性的阳离子，形成稳定的结合物，从而把肌肉蛋白中带 负电荷的羧基释放出来，增加了负电荷间的静电斥力，破坏了蛋白质结 构中的主体肤链，使得结构松弛，增加了吸水力。 虽然现在对各种磷酸盐的作用机理归结为以上四点，但多数学者认 为磷酸盐对肌肉蛋白的作用多归结于磷酸盐对离子强度和p h 值的影响 上。然而不同类型的磷酸盐的保水机理有着明显的不同，从而导致各种 磷酸盐的作用效果存在差异。 ( 1 ) 焦磷酸盐 提高保水性的机理为：一，通过提高蛋白静电斥力，使肌原纤维横 向膨胀，增加肌原纤维内部的空间；二，从a 带两端提取蛋白，破坏肌 动蛋白和z 盘的连接，增加i 带空间；三，从h 带提取蛋白，破坏肌球 蛋白杆部连接，增加a 带内部空间；四，高浓度下能从整个a 带中提取 蛋白，破坏肌球蛋白和肌动蛋白的连接，粗丝和细丝分离，肌原纤维小 片化，促进肌原纤维蛋白的溶解，提高可溶性蛋白含量。 ( 2 ) 三聚磷酸盐( m a t s u n a g a , 19 9 0 ) 其作用途径与焦磷酸盐类似，( 焦磷酸盐和三聚磷酸盐可使肌原纤维 发生横向膨胀，同时可从肌节a 带两端提取肌球蛋f t ) 。 一通过静电 斥力使肌原纤维横向膨胀；二提高离子强度增加蛋白质的溶解；三通 过三聚磷酸盐水解酶水解成焦磷酸盐( r e d d y ，1 9 9 8 ) ，或通过存在于盐水注 射的肌肉组织及肌原纤维中的内源性磷酸盐脱去p i 而转变为焦磷酸盐， 7 磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性及其功能特性影响的研究 然后以焦磷酸盐形式发挥作用。焦磷酸盐和三聚磷酸盐高能化学键的水 解会释放能量可能会解离肌动球蛋白，影响肌原纤维结构。 ( 3 ) 六偏磷酸盐 该磷酸盐对肌原纤维结构不具备强烈的融胀破坏作用，而是使肌原 纤维收缩变细，内部空间大大减少，造成水分大量流失。但在实际生产 中常与s p p 和s t p 一起使用。这是因为s h m p 对肉的p h 值影响不大，能减 弱s p p 与s t p p 提高肉的p h 值的能力，使肉的的最终p h 值偏离焦磷酸酶和 三聚磷酸酶的最适p h 值，从而延长酶解时间；也可以鳌合酶的金属离子 辅基，使三聚磷酸盐水解酶和焦磷酸盐水解酶活性减弱甚至失活，进而 影响三聚磷酸盐和焦磷酸盐降解。多聚磷酸盐除了被肌肉中的水解酶水 解外，在加工过程中也能发生部分非酶水解，但其水解程度远低于酶解 程度( m a t s u n a g a , 19 9 0 ) 。 1 3 4 多聚磷酸盐保水性研究现状 k n i p e 在1 9 8 5 年指出，磷酸盐是许多产品的保水剂，在肉糜制品中最 明显的效应是改善乳化稳定性、保水性和提高产品的硬度。目前对于磷 酸盐提高肉保水性机理的研究主要集中在生肉因磷酸盐的添加所发生的 变化上，而对于添加磷酸盐使肉制品中增加的那部分水分在冻藏及解冻 过程中所发生的变化及冷冻解冻对磷酸盐保水性产生怎样的影响，尚不 清楚。 然而磷酸盐提高肉的保水性，改善肉食品质构的能力则取决于所应 用的磷酸盐的类型( s h u l t s ，1 9 7 2 ；s c h m i t ，1 9 8 2 ) 、应用磷酸盐体系的条件 ( p u o l a n n e ，1 9 8 3 ) 和磷酸盐的添加量( t r o u t ，1 9 8 4 ) 。大量研究报道添加复合 磷酸盐更能有效的提高肉制品的保水性；且肉制品的种类不同，磷酸盐 之间的最佳配比不同，作用效果也不同。 目前有关低温鸡肉制品中磷酸盐最优配比的优选的研究结果存在争 议( 林立军，2 0 0 6 ；赵青青，2 0 0 2 ) 。彭增起( 2 0 0 2 ) 对提高低脂牛肉灌肠 保水性研究发现，添加原料肉重的0 2 5 复合磷酸盐，且复合比为3 ：4 ：3 时，保水效果最好。国外关于磷酸盐对肉品质影响的研究中，所用的磷 酸盐一般为单一磷酸盐或复合磷酸盐的商业产品。而对不同类型磷酸盐 的配比优化及协同增效机理的研究较少。尽管如此国外市场上却涌现了 8 山东农业大学硕士学位论文 大量的且适合不同肉制品的磷酸盐保水剂，可见企业更注重复合磷酸盐 保水剂的开发研究。 此外，肉类科学家为了研制低钠肉制品，用二价氯化盐如c a c l 2 和 m g c l 2 替代氯化钠并没有取得理想的成效。这是因为高离子强度的二价氯 化盐不能优化肌原纤维蛋白的功能特性。因此，在研制低盐肉制品过程 中，确定复合磷酸盐的最适添加量和最优比，对于减少冷冻调理鸡肉产 品汁液流失率尤为重要。 1 4 肉制品中存在的磷酸盐超标问题及对策 1 4 1 近年来肉类工业中出现磷酸盐问题的研究现状 磷酸盐是国家规定限量的肉制品添加剂之一，过量添加磷酸盐的问 题也由来已久，过去主要出现在火腿类制品中。山东省卫生防疫站的李 泽国等人针对火腿类肉制品中复合磷酸盐调查发现，从1 9 9 3 年至a j l 9 9 6 年， 这类肉制品中的合格率逐年提高，从原来的7 0 1 达到了9 6 8 。这说明 磷酸盐问题在过去特定时期内得到了比较好的解决。 然而随着一些地方标准的逐渐废除，磷酸盐使用范围的逐渐扩大， 再加上企业磷酸盐使用量的逐渐提高，磷酸盐问题又开始逐渐突显起来， 并且超标的产品品种也不断增多。2 0 0 5 年1 2 月，国家质检总局对肉类食 品质量进行了国家监督抽查，共抽查6 个省1 3 家企业的1 6 种火腿肠类 肉类食品，合格1 2 种，产品抽样合格率为7 5 0 。抽查不合格产品的主 要原因是部分产品复合磷酸盐超标。本次抽查中，有4 种产品的复合磷 酸盐含量超标，复合磷酸盐含量最高为6 7 9 k g 。农业部农产品质量监督 检测中心对2 0 0 3 - 2 0 0 6 年间的委托检测样品进行统计，共检测样品1 5 2 份，其中西式火腿7 2 份，复合磷酸盐含量全部不符合国家标准规定，其 含量主要集中在5 7 9 k g 】；卤肉制品6 l 份，含量在4 5 9 5 9 k g ，超 标3 9 份，不合格率超过6 0 ；鲜猪肉和鲜牛肉共1 9 份，含量多在 5 3 - 7 5 9 k g ( t 铁良，2 0 0 6 ) 。 国外相关报导指出生肉中磷酸盐含量较以往有明显提高。d u g e k ( 2 0 0 3 ) 对购自捷克当地各大超市的6 份不同种类的生肉样品进行磷酸盐 含量检测，其中猪肉磷酸盐( 以p 0 4 3 。计) 含l i t y g6 6 2 9 k g 、牛肉5 9 5 9 k g 、 鸡肉6 0 5 - 7 2 1g k g 。j a s t r z q b s k a ( 2 0 0 6 ) 采用分光光度法测的鲜猪肉中磷酸 9 磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性及其功能特性影响的研究 盐( 以p 0 4 孓计) 含量为5 5 9 9 k g ( j a s t r z 。e b s k a ，2 0 0 6 ) 。目前国内对于原料肉中 磷酸盐残留量的报导较少。乔晓玲( 2 0 0 4 ) 等人对来自四川、山东、北京、 辽宁四省的多家企业的冷鲜肉及其冻肉进行磷酸盐残留检测，检测结果 为5 7 9 - 6 8 9 & g ，已超出熟肉制品卫生标准( 2 0 0 5 版) ( 乔晓玲，2 0 0 4 ) 。 而在2 0 0 6 年国标委发布，取消g b 2 7 2 6 2 0 0 5 熟肉制品卫生标准中磷 酸盐指标之后，国内有关这方面的报道更少。磷酸盐超标问题已经日益 严重，严重制约了冷冻调理肉制品加工业的发展。 1 4 2 原因分析 ( 1 ) 肉制品加工环节 导致出现肉制品中磷酸盐超标问题原因可能是肉制品加工中添加量 过多造成的，然而张迎阳( 2 0 0 6 ) 实验发现，在低出品率的肉制品( 如酱卤 类) 中即使添加量控制在0 2 仍有可能超标，由此推断原因可能并不仅仅 出在加工环节，原料肉本身中含量可能已经很高。另外，也存在中小企 业在加工中过量添加磷酸盐的现象。通过上述国家食品质量检验检测记 录的结果调查也表明不合格产品主要集中在一些中小企业的产品中。 ( 2 ) 原料肉中磷酸盐残留量的调查分析 在随后对目前市场上的不同种冷冻鸡肉进行的抽样调查发现，问题 确实出在源头上，详细数据及分析参见实验第一部分。 1 4 3 对策与建议 ( 1 ) 开展磷酸盐对人体危害性评估 我国对磷酸盐方面的危害性评估目前仍然开展的比较缓慢。这方面 的工作须在相关国家标准的出台前开展。按照有关国际组织制定的危害 性评估方法，进行安全性评价，并以此作为制定相关标准的依据。 ( 2 ) 出台相关法规或国家标准控制原料肉中磷酸盐的含量 通过上述磷酸盐超标问题的原因分析可以看出，对肉制品加工的源 头( 即原料肉) 进行控制是必要的。源头的控制必须通过出台相关法规或国 家标准来实现。然而由于原料肉的生产涉及到屠宰、饲养甚至饲料等上 游行业，原料肉标准的制定势必也影响到这些行业的生产与发展。所以 必须要进行专项的调查研究、统筹规划，尽量做到兼顾各个相关行业， 保持整个产业链的有序发展。目前这种只针对终产品规定限量标准的方 1 0 山东农业大学硕士学位论文 法是不合理。 ( 3 ) 降低使用量，改进加工工艺 肉制品生产企业必须降低磷酸盐的添加量，调整加工工艺，加强对 原料的检验。企业可以通过对原料肉的磷酸盐检验来确定是否采用，或 者为采用后用来加工哪类肉制品提供建议。加工中要考虑重新设计产品 配方，在原有的基础上降低磷酸盐的添加量，同时也可以通过优化磷酸 盐的组成成分、提高出品率等方法来达到目的。 ( 4 ) 加强对中小企业、问题企业的监督管理 各级监督机构应加强对中小企业的监督管理，对问题企业要加大抽 查力度，多次抽查不合格的应适当加大惩治力度，保证食品的安全卫生。 对中小城市以及偏远地区，要增强人力、财力以及设备的投入，逐渐加 强这方面的工作。充分利用传媒将抽查结果传达给广大消费者，定期将 不符合要求的企业名单及其产品公布，加强舆论监督。 1 5 磷酸盐过量添加的不利影响 ( 1 ) 对产品品质的影响 。美国及加拿大相关法规规定：畜禽制品中磷酸盐的最大允许使用量 为0 5 ，而德国对肉制品中的磷酸盐限制用量要求更为严格( p i l a r t r e s p a l a c i o s ，2 0 0 7 ) ，这与消费者不断变化的需求有关。由于各种原因人们 更青睐于未添加磷酸盐的肉制品。据消费者报道当产品中磷酸盐使用量 超过o 5 时，会产生不愉快的金属涩味和肥皂味，甚至导致产品风味恶 化，组织结构粗糙，出现“雪花”和“晶化”的现象( m u g u r u m a , 2 0 0 3 ) 。这主 要还跟磷酸盐的浓度、温度、p n 值以及阳离子的类型有关。 ( 2 ) 人体过量摄入磷酸盐的危害 磷本身是人体内一种比较重要的常量构成元素，是人体内部的“能源 库”和“供应站”；磷还能帮助营养物质的吸收和转运；一些b 族维生素也 必须经过磷酸化后才能发挥作用：再如人体内的脱氧核糖核酸和核糖核 酸中，磷酸盐也是其不可分割的组成成分。 中国营养学会2 0 0 0 年膳食营养素参考摄入量( d 对s ) 中指出，我 国居民膳食磷的适宜摄入量( 触) ：1 1 1 8 岁为1 0 0 m g d ，1 8 岁以上成人、 孕妇、乳母均为7 0 0 m g d 。磷吸收量与饮食磷摄入量成比例。当人体摄入 磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性及其功能特性影响的研究 的磷酸盐过多时，就会鳌合人体中的钙、镁，短时间内会导致腹痛与腹 泻，长期将导致机体钙磷比失衡( 即影响机体的钙磷代谢) 。 钙磷主要以无机盐形式存在体内存在。成年入体内钙总量约占体重 1 5 ，7 0 0 1 4 0 0 9 ；磷的总量约为4 0 0 8 0 0 9 。约9 9 7 以上的钙与8 7 6 以上的磷以羟磷石灰3 c a 3 ( p 0 4 ) 2 、c a ( o h ) z 的形式存在于骨骼和牙齿中。 血浆中的钙每1 0 0 m l 仅8 5 11 5 m g ，以3 种形式存在，游离钙( c a 2 + ) 约4 5 ， 与其他离子结合的复合物约5 ，与血浆蛋白结合的约5 0 ，前两者可滤 过肾小球而进入肾小管中。 血浆中游离钙与血浆蛋白结合钙的含量受p h 值的影响，当h + 浓度升 高时游离钙增多，而当h c 0 3 浓度升高时结合钙增多。 血浆中的磷以无机磷酸盐的形式存在，成年人的含量为每1 0 0 m l 约 3 4 5 m g 。正常人血浆中钙与磷的浓度维持相对恒定，当血磷增高时，血 钙则降低。反之，当血钙增高时血磷则减少。此种关系在骨组织的钙化 中有重要作用。 体内的钙主要来自食物，大部分在小肠的上段吸收。钙的吸收量与 肠道内钙浓度、机体的需要量及肠内酸碱度有关。当肠内酸度增加时钙 盐易溶解，因而吸收增加。当肠内存在碱性物质时，则形成不溶解的钙 皂，从而使钙的吸收减少。成年人食入含蛋白质丰富的食物时则钙的吸 收增加。钙的吸收量与机体的需要量是相适应的。当缺钙时肠道吸收钙 的速度增加，而当体内钙过多时，则吸收速度降低。摄入的钙8 0 从粪便 排出，2 0 从肾排出。从肾小球滤过的钙有9 8 被重吸收，因此从尿中排 泄不多，尿中钙的排泄量受下列因素的影响；钙的摄入量；肾脏 的酸碱调节机能；甲状旁腺激素的分泌量。甲状旁腺激素可升高血钙 水平，降低血磷水平，是由于此激素促进肾小管对钙的重吸收，而抑制 对磷的重吸收。 磷吸收部位也在小肠的上段。当肠内酸度增加时，磷酸盐的吸收增 加。钙、镁、铁等离子的磷酸结合成不溶性盐时，不易吸收。故当血钙 升高时肠内钙浓度增加，从而妨碍磷的吸收。摄入的磷从粪与尿中排出， 后者占6 0 o 在甲状旁腺激素、降钙素及1 ，2 5 二羟胆钙化醇( 1 ，2 5 ( 0 h ) d 3 ) ，这三 1 2 山东农业大学硕士学位论文 种激素的协同作用下，每日钙、磷的摄入量与排泄量取得动态平衡，血 钙、血磷水平维持相对稳定。 当钙磷代谢出现紊乱，即上述这种动态平衡被打破时，就会引发慢 性肾病，继而引发甲状旁腺功能亢进、钙磷乘积变化、维生素d 代谢障碍、 肾性骨病等并发症( r u u s u n e n ，2 0 0 3 ；d i m i t r a k o p o u l o u ，2 0 0 5 ) 。另外，辽宁省 基础医学研究所的苏丹等人叫的研究认为人体内的钙磷比与冠心病之间 存在着某种关系。 综上所述，过多的摄入磷酸盐对人体有一定的危害性，而且中国 人一直不存在缺磷的问题，故必须控制人体每日摄入的总磷的量。对于 肉制品中添加的磷酸盐也必须加以控制，应控制在国家标准以内。 1 6 本课题研究的目的意义 目前针对原料肉中磷酸盐问题，国家尚未出台相关法规及国家标准， 但原料肉中磷酸盐水平过高，是肉类行业中普遍存在的问题，这制约了 肉品加工企业的发展。随着生活节奏的加快和生活水平的提高，冷冻鸡 肉调理肉制品作为一类营养、方便、快捷、低脂的新型食品备受消费者 青睐，随着其产量和消费量快速增长，将逐渐成为主要的肉制品消费趋 势。磷酸盐超标问题同样困扰着该产业的发展。此外由于在冷链配送及 消费过程中的冷冻解冻循环，该类产品常存在汁液流失现象，从而严重 影响了产品品质，大大降低了企业的经济效益。目前肉品加工企业大量 添加磷酸盐来降低产品的汁液损失。由于单一磷酸盐不能达到理想效果， 而采用复配方式，即能扩大单一磷酸盐的作用范围，还能降低单一磷酸 盐的作用剂量。因此，优化磷酸盐配比条件，开发一种通用的复合磷酸 盐保水剂将对我国冷冻调理肉制品的发展具有重要意义。 故本研究首要目的就是查找问题存在的根源，调查原料肉及其调理 制品中磷酸盐的水平；研究了煮制时间对原料肉中磷酸盐残留变化的影 响，为解决加工中磷酸盐超标问题提供依据；然后探求鸡肉丸中因磷酸 盐使用而增加的那部分水分在冻藏及解冻过程中所发生的变化，研究了 冷冻解冻对经不同水平s p p 、s t p 、s h m p 溶液处理的鸡肉丸水化特性、 食用品质及感官评定的影响，并筛选复合磷酸盐的优选配比和确定最佳 添加量，为解决冷冻鸡肉调理制品的汁液流失问题提供实践指导。 1 3 磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性及其功能特性影响的研究 1 7 本课题的研究内容 本文研究了鸡肉及其调理制品中磷酸盐超标的原因，热处理对原料 肉中磷酸盐残留的影响；研究了冷冻解冻对经不同水平s p p 、s t p 、 s h m p 溶液处理的鸡肉丸水化特性的影响，探讨提高肉制品保水性的机 理，进而优化磷酸盐配比。 1 4 山东农业大学硕士学位论文 材料与方法 2 1 材料 ( 1 ) 选用购自泰安、青岛、北京等地各大超市的原料冻肉( 鸡胸、 鸡腿和鸡翅) 及速冻调理制品( 鸡丸、鸡柳、黄金鸡柳和油炸翅) 作为 磷酸盐残留量研究的实验材料。其中包括9 个厂家生产的1 9 份生肉样品 和7 个厂家的1 2 份鸡肉调理制品。实验所用材料购回后，4 下自然解 冻2 4 h 后测定。 ( 2 ) 选用符合国家卫生标准的山东六和食品公司的原料冻鸡胸肉及 山东金锣集团猪背部脂肪作为磷酸盐保水性研究的原材料：买回后，经 d = 5 m m 的筛板绞碎，再独立分装( 5 0 0 9 袋) ，- 2 2 贮藏备用。 2 2 主要试剂 ( 1 ) 焦磷酸钠( s p p ) 、三聚磷酸钠( s t p ) 、六偏磷酸钠( s h m p ) 均为 国产分析纯。 高氯酸硝酸消化液：1 + 4 混合液 1 5 硫酸溶液：取1 5 m l 硫酸缓缓加入到8 0 m l 水中混匀，冷却后用 水稀释至1 0 0 m l 。 钼酸铵溶液：称取5 9 钼酸铵用1 5 硫酸稀释至10 0 m l 。 对苯二酚溶液：称取o 5 9 于1 0 0 m l 水中溶解，加入一滴浓硫酸( 减 缓氧化作用) 。 亚硫酸钠溶液：称取2 0 9 于1 0 0 m l 水中溶解；需实验前临时配制。 磷标准储备液( 1 0 0 1 x g m l ) - 精确称取在1 0 5 。c 干燥的磷酸二氢钾( 优 级纯) o 4 3 9 4 9 ，置于1 0 0 0 m l 容量瓶中，加水稀释至刻度。此溶液每 毫升含1 0 1 t g 磷。 磷标准使用液( 1 0 “g m l ) - 准确吸取1 0 m l 磷标准储备液，置于1 0 0 容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀，此溶液每毫升含磷1 0 l x g 。 2 3 仪器与设备 超声波清洗器 分光光度计 抽滤装置 凯式定氮仪 c q 一2 5 0 t 6 新世纪 g m 0 3 s u d k l 2 6 d 上海超声波仪器厂 北京普析通用仪器有限责任公司 天津腾达过滤器件厂 意大利h e l p 公司 磷酸盐对速冻鸡肉丸保水性及其功能特性影响的研究 匀浆器 b b r a u n德国 电炸炉 h 1 1 4 c s c 美国f r y m a s t e r 公司 质构仪t a x t 2 i英国s t a b l em i c r os y s t e m 公司 离心机 c e n t r i f u g e 5 4 15 d 德国e p p e n d o r f 公司 其它：电子分析天平、磁力搅拌器、电热恒温培养箱、冰箱等。 2 4 试验方法 2 4 1 鸡肉及其调理制品中磷酸盐残留量的测定方法 2 4 1 1 磷标准曲线的制作 准确吸取磷标准适用液0 、o 5 、1 0 、2 0 、3 0 、4 0 、5 0 m l ( 相当于磷 含量o 、5 、1 0 、2 0 、3 0 、4 0 、5 0 “g ) ，分别置于2 0 m l 具塞试管中，依次 加入2 m l 钼酸铵，摇匀，静置几秒钟。加入l m l 亚硫酸钠溶液，l m l 对苯二酚溶液，摇匀。加水至刻度，摇匀。静置o 5 h 以后，于6 6 0 n m 比 色，以磷含量为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制标准曲线( 见图2 ) 。所 得回归方程为y = 0 0 0 5 1 x 一0 0 0 1 9 ，- 0 9 9 9 5 。 01 02 03 04 05 06 0 磷含量x 仙g 图2 磷标准曲线 f i g 2p h o s p h a t es t a n d a r dc u r v e 2 4 1 2 总磷的测定方法参照g b t 5 0 0 9 8 7 2 0 0 3 2 4 1 3 游离磷酸盐的测定方法 称取均匀试样2 9 切碎、匀浆后转移至l o o m l 容量瓶中，水浴超声 处理3 0 m i n ，混合物冷却后定容，普通滤纸抽滤，滤液用0 4 5 “m 滤膜过 滤。吸取滤液2 5 m l 于蒸发皿中蒸干，依次用5 m l 硝酸、2 m l 高氯酸、 1 6 3 5 2 5 l 5 o n 2 m n 国 o o o v 越米签 山东农业大学硕士学位论文 2 m l 硫酸小心洗涤蒸发皿，将洗液倒入消化管中消化，消化方法同 2 4 1 2 。消化后转移至2 5 m l 容量瓶中，并用蒸馏水多次洗涤后小心定容， 混匀。测定时准确吸取待测液2 m l 进行测定，其它过程同2 4 1 1 ( 张迎 阳，2 0 0 6 ) 。标准曲线绘制同2 4 1 1 。试样中游离磷酸盐按下式计算： 3 0 7 x m ix v ! x v 3 x = m x v 2 x v 4 式中x - 试样中游离磷酸盐( 以p 0 4 弘计) 含量，g k g ；m l 标准曲线 查得试样待测液中磷的质量，m g ；v l 超声波水浴后定容总体积，m l ；v z - - - 消化液的体积，m l ；v 3 - 过滤后吸取试样液体积，m l lv 4 测定用试样消 化液体积，m e ；m 试样的质量，g ；3 0 7 一- p 换算成p 0 4 孓的系数。 2 4 1 4 热处理对原料肉中总磷、游离磷酸盐残留的影响 对原料肉进行热处理，分别在沸水加热3 0 m i n 、6 0 m i n 、9 0 m i n 时取 样，测定方法同前。 2 4 2 磷酸盐对鸡肉丸保水性影响的实验设计 ( 1 ) 按