多聚磷酸盐在冷冻水产制品中的应用与 法规情况的研究 刘鲁林 ,鲍小丹,许中敏 ,常欣 (北京维他科技有限公司,北京100176) 摘要:研究了三种多聚磷酸盐(三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠)在冷冻水产制品中的应用情况 和国内外相关允许添加的法规情况。介绍了多聚磷酸盐在冷冻水产品中应用时持水性能的作用机理、使用方 法及建议。目前,我国尚未批准其在冷冻水产制品中应用;在国际法规中,美国认定多聚磷酸盐为公认安全 物质(GRAS),允许在冷冻水产制品中按照GMP要求添加;JECFA于1982年批准三聚磷酸钠,但水产品中 应用处于征求意见中;在国际食品法典(CODEX)允许磷酸盐在冷冻水产制品(鱼片、虾等)和终产品中最 大浓度为1%,而欧盟法规允许最大用量为5g/kg,巴西和加拿大等国食品局规定在不同最终产品中最大浓度 为0.1%或0.5%。 关键词:多聚磷酸盐;冷冻水产品;应用;法规 中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1006—2513(2012)02—0137—06 Application of pOIyphOSphateS on frozen aquatic products and thei r regulations L1U Lu.1in ,BAO Xiao.dan,XU Zhong.min ,CHANG Xin (Beijing Vita Sci—Tech Co.,Ltd.,Beijing 100176) Abstract:This paper summarizes the application of polyphosphates on frozen aquatic products and the related laws both in domestic and overseas which affected on the addition of polyphosphates.The paper also introduces the mechanism of water holding capacity,usage and suggestions of applied polyphosphates in frozen aquatic products.At present,China hasnt authorized their usage in frozen aquatic products;For the international laws,America has regarded polyphos・ phates as General Recognized as Safe(GRAS)and allowed their use in frozen aquatic products according to Good Manufacturing Practice(GMP);As to CODEX,the maximum concentration of polyphosphates are up to 1%.Mean— while,0.5%of polyphosphates are permitted to use in the final products,according to European Union,Brazil and Canada. Key words:polyphosphates;frozen aquatic products;印plication;laws 磷酸盐几乎是所有食品的天然成分,同时也 冻水产品加工过程中;其重要的优点是增加水产 作为重要的食品配料和功能食品添加剂被广泛应 品的持水性,减少滴液流失,保留营养成分和改 用在鱼片、虾仁、扇贝柱等各种类型的新鲜或冷 善质地,对食品的品质改良起着重要的作用。目 收稿日期:2012—01—16 通讯作者 作者简介:刘鲁林(1980一),男,工程师、硕士,研究方向为食品质量与安全。 生 Chin a Food A fff1'Ps=:=竺:== 专论综述.前,我国《食品添加剂使用卫生标准GB2760— 2011》尚未列出多聚磷酸盐在冷冻水产制品中使 用标准,企业在申请多聚磷酸盐扩大使用范围至 冷冻水产制品中,卫生部也尚未批准;然而,由 于多聚磷酸盐在冷冻水产品加工中的特殊功能 性,很多国内出口企业将其作为提高出成率、保 持水产品品质、提高经济效益而出现了过量添加 情况,超出欧盟以及国际食品法典(CODEX)规 6.4~6.6。由此可知,添加多聚磷酸盐可使原料 肉的pH偏离等电点 I4 J。 1.2增加离子强度,提高蛋白的溶解性 肉的保水性主要取决于肌原纤维蛋白(肌动 蛋白、肌球蛋白、肌动球蛋白)。在一定的离子 强度范围内,蛋白溶解度随离子强度的增加而升 高。而磷酸盐能提供较强的离子强度,故有利于 肌原纤维蛋白的溶出。试验表明不含肌球蛋白的 定最大限量。。。欧盟等国对冷冻水产品中磷酸盐 肉糜持水性最差,表明肌球蛋白对持水性影响最 含量有严格的限量要求,而近期我国出口的冷冻 水产品被频频通报多聚磷酸盐超标,因而形成贸 易壁垒,严重影响我国出口企业的经济利益。因 此,为了扩大贸易出口,在我国制定较全面的冷 冻水产品磷酸盐添加标准,消除与欧盟国家的食 品贸易壁垒就显得尤为重要。本文介绍了多聚磷 酸盐提高肉制品持水性能的作用机理,在冷冻水 产品中的使用方法,在我国水产品中的大体使用 现状,以及国际上使用法规情况。 1 多聚磷酸盐提高持水性能的作用机理 持水力涉及蛋白质之间或高蛋白食物与水的 相互作用。蛋白质与水的关系密切程度与其它功 能性质如颜色、质地、硬度、柔软度,尤其是多 汁性有相关性 。现已有较多研究者对多聚磷酸盐 对水产品的作用机理进行了研究,水产品的持水 性受pH、肌肉类型、离子强度、温度和时间等其 他因素影响。不同的多聚磷酸盐在水产品中所起 的作用不尽相同,对提高肉的保水性的效果也有 着较大差别。 在水产品中使用多聚磷酸盐的首要和最普遍 的效果是通过保持水分增加鱼的重量,这代表生 产者在出售时可以从重量上获取更多的收益。但 实际上多聚磷酸盐对提高结着力、弹性和赋形性 等均有作用。一般认为多聚磷酸盐通过以下途径 提高水产品的保水性能: 1.1提高肉中pI-I 成熟肉的pH一般为5.7,接近肉中蛋白质的 等电点,因此保水性能极差。而1%的三聚磷酸 钠溶液pH为9.5~9.8,1%的焦磷酸钠溶液pH 为10.0~10.2,1%的六偏磷酸钠溶液pH为 大 。 1.3螯合金属离子 多聚磷酸盐可以与Ca¨、Mg 结合,使肌肉 蛋白释放出羧基而带负电荷,增加了羧基之间的 静电斥力,导致蛋白结构疏松,从而可以吸收更 多的水分 。 1.4促进肌动球蛋白复合体的分解 活体时机体能合成使肌动球蛋白解离的三磷 酸腺苷,死亡后由于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 肉的持水能力下降。而低聚合度的磷酸盐(焦磷 酸盐和三聚磷酸盐)具有与三磷酸腺苷相似的作 用,增加了肉的持水性 J。 2磷酸盐在水产品中的使用方法及建议 磷酸盐在肉制品中的保水效果与磷酸盐的 种类和数量有关,同时也与其被添加的产品类 型有关 j。生产过程中最简单的添加方法是直 接浸泡,浸泡时也可以借助机械添加,例如可 以通过传送带使鱼片经过较长通道的多聚磷酸 盐溶液,或者直接用机械振动添加。为最大程 度的激活蛋白质,多聚磷酸盐溶液添加量通常 为2%到10%,最后会有大约0.5%的多聚磷酸 盐残余在最终产品中。多聚磷酸盐也可以冰的 形式添加,用多聚磷酸盐和水制备。确切的浓 度和处理时间主要依据水产品的品种决定。在 捕获稍后即进行处理更为有效,而且应该在热 处理之前进行。 根据Sehnee(2004)的研究 ,工业上常 用的方法和溶液浓度分别为: 在使用磷酸盐时,应深入研究“浸渍时间” 和“磷酸盐浓度”因素。因为同一产品或品种, 在5%的磷酸盐溶液中需要处理24h,而在25% 的溶液中只要2s就可以达到相同效果,即形成表 面蛋白凝块和减少烹调时损失¨ 。 当磷酸盐应用于不同厚度、不同部位、不同 品种和不同初始水分含量的鱼时,应该引起足够 关注。同时,应注意涉及去壳和去肠(去除内 脏)小虾的处理,因为容易发生处理过度,而形 成透明或玻璃状的外观和黏滞的质地¨ 。 当使用高浓度的磷酸盐时,可能会影响加工 和风味。当浓度高达0.5%时会产生涩味。多聚 磷酸盐溶液可能在肉中磷酸酶存在的条件下被水 解成正磷酸盐。水解后,正磷酸盐可与脂肪酸发 生皂化反应形成一种特殊的风味 。 3多聚磷酸盐在我国水产品中的应用现状 目前,我国已批准用作水分保持剂的磷酸盐 共13种,包括焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸 钠、磷酸三钠、磷酸三钾、磷酸三钙、磷酸氢二 铵、磷酸氢二钾、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸 二氢钾、焦磷酸二氢二钠、磷酸氢二钠 。而国 外在水产品中应用最为广泛的磷酸盐类为焦磷酸 钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和复配磷酸盐。在 中国水产加工应用方面,目前卫生部仅批准其在 冷冻鱼糜制品(包括鱼丸等)、预制水产品(半 成品)和水产品罐头使用,尚未批准在冷冻水产 制品中添加。 根据近几年来的冻虾仁质量监督抽查结果, 90%以上冻虾仁产品使用磷酸盐来吸水增重,有 36.4%的样品使用量超过抽查细则规定的8g/kg, 个别样品高达16 kg(以PO 计)…。我国已加 入世界贸易组织(WTO),因此,我国的产品质 童 麦导 量与技术标准应与国际接轨,修订现有标准,规 定冷冻水产品特别是在加工中使用磷酸盐作为食 品添加剂的虾仁、扇贝柱、冻雨片及鱼排、虾、 扇贝等小包装产品,应明确规定其磷酸盐含量 (或规定钙、磷比例),与CODEX国际标准同步。 生产企业也应在改进设备和提高加工技术上下功 夫,规范使用添加剂,严禁使用工业添加剂。 4多聚磷酸盐在国际水产品中的应用法规 4.1联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织 (WHo)对多聚磷酸盐的规定 4.1.1食品添JJt1N联合专家委员会(JECFA)对 三聚磷酸钠的ADI评估 联合国粮食和农业组织(FAO)和世界卫生 组织(WHO)所属的JECFA在1982年对三聚磷 酸钠(INS:451i)的每日最大容许摄人量 (M ̄imum Tolerable Daily Intake,简称MTDI)为 70mg/kg(以磷计)。 目前,JECFA中有关食品添加剂通用标准 (GSFA)已颁布,但食品分类9(鱼和水产品) 还没有完成,目前该规定以电子版形式征求意见 中。 4.1.2国际食品法典委员会(CODEX)标准 CODEX对多聚磷酸盐的使用法规已制定,能 够容许最终产品中磷酸盐浓度较高(1%)。 4.2欧盟允许生产和使用多聚磷酸盐的官方文件 目前欧盟对焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷 酸钠的法规处于旧法规(directive 95/2)和新法 规(EC regulation 1333/2008)的更换交替期,旧 法规(directive 95/2)附件中特殊限定仍然是有 效的,截至到新法规(EC regulation 1333/2008) 的附件颁布、实施为止。在EC regulation 1333/ 2008中规定焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠 可在水产品中单独添加或复配添加,最大使用量以 P O 计。允许在未加工鱼片、冷冻鱼片、低温冻结 鱼片以及未加工和加工过的冷冻和低温冻结的软体 动物和甲壳类海鲜添加使用,最大用量为5g/kg。 4.3 美国允许生产和使用的官方文件 美国对焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠 认可为公认安全物质(GRAS)或优先批准物质, 食品中添加时按照GMP(良好操作规范)要求。 生China F ood A fffvPs三:室笙 :: 表4.1 CODEX规定在鱼中磷酸盐的使用量 来源:食品法典委员会(2007) 4.4 巴西允许生产和使用的官方文件 定,磷酸盐只能在冷冻后、上釉时使用,最高浓 根据巴西国家卫生监督局(ANVISA)的规 度为0.5%,如下表4.2所示。 表4.2 ANVISA规定在鱼中磷酸盐的使用量 来源:巴西(1988) 4.5加拿大允许生产和使用的官方文件 ’ 不同鱼品种中的多种用途,但是不能超过0.1% ~0.5%(表4.3)。 加拿大食品检验局(CFIA)放宽了磷酸盐在 表4.3 CFIA规定在鱼中磷酸盐的使用量 来源:加拿大食品检验局(2007) 注意1:单独或联合使用焦磷酸氢二钠和三聚磷酸钠,不能超过0.5%,以磷酸氢二钠计算。 注意2:蟹肉中天然存在磷酸盐,平均含量为1.7%。应用于存在磷酸盐的蟹肉中起作用的磷酸盐 水平,为天然存在的和添加的磷酸盐总量达到2.2%。 注意3:蛤肉中天然存在磷酸盐,平均含量为1.0%:应用于存在磷酸盐的蛤肉中起作用的磷酸盐 水平,为天然存在的和添加的磷酸盐总量达到1.5%。 注意4:龙虾肉中天然存在磷酸盐,平均含量为1.47%:应用于存在磷酸盐的冷冻龙虾中起作用的 皇笙 磷酸盐水平,为天然存在的和添加的磷酸盐总量达到1.97%。 注意5:鳍鱼的碎鱼肉中天然存在磷酸盐,平均含量为1.37%。应用于存在磷酸盐的碎鱼中起作用 的磷酸盐水平,为天然存在和添加的磷酸盐总量达到1.87%。 注意6:冷冻鱼片中天然存在磷酸盐,平均含量为1.37%。应用于存在磷酸盐的鱼片中起作用的磷 酸盐水平,为天然存在的和添加的磷酸盐总量达到1.87%。 注意7:虾肉中天然存在磷酸盐,平均含量为1.6%:应用于存在磷酸盐的虾肉中起作用的磷酸盐 水平,为天然存在的和添加的磷酸盐总量达到2.1%。 注意8:龙虾肉中天然存在磷酸盐,平均含量为1.47%:应用于存在磷酸盐的冷冻龙虾中起作用的 磷酸盐水平,为天然存在的和添加的磷酸盐总量达到1.97%。 5 结论 综上分析,目前FAO/WHO、欧盟、美国、 polyphosphate salt.Nippon Suisan Gakkaishi[J].2003,69(3): 405—413. 加拿大、巴西等国家组织已允许多聚磷酸盐在冷 冻水产品制品中的使用,其应用范围和在最终产 品中最大浓度标准基本是由相关政府组织或协会 在推动研究并及时制定发布;我国加入WTO已 经十多年,但目前食品安全标准尚存不足,制约 了一些食品进出口企业的发展,影响到国内食品 企业发展以及国际食品贸易。最近,卫生部的 [5]Matsukawa M Sato R,Kimura,eta1.Interacting mechanism of sodium pyrophosphate with gel forming ability of NaC1一ground meat from walleye pollack.Nippon Suisan Gakkaishi[J]. 1998,64(6):1034—1045. 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