食品级磷酸盐特性解析与食品应用全指南

磷酸盐（Phosphorous salts）是重要的食品配料和功能添加剂，它以有机磷的形式存在于多种食品中,包括肉制品（预制肉制品）、粮油制品、海产品、果汁饮料等。食品级磷酸盐由于具有保水性、调节 pH、乳化、缓冲和螯合作用等多种能够优化和增添食品特性的功能，在提升食品品质和延长保质期方面发挥着重要作用。 

随着食品工业的迅猛发展，食品工艺逐渐走向标准化生产、规模化操作，来自乳制品、肉制品、休闲方便食品、预制菜等加工行业的强劲需求，不断推动磷酸盐市场规模的增长。 现今，作为食品添加剂中使用最普遍且数量庞大的一类，磷酸盐在作为功能增强剂这方面，在各种食品的生产中得到了普及应用，包括肉制品、家禽产品、海鲜、奶制食品、烘焙食品、饮料、土豆食品、调料、快餐以及果蔬加工等领域。

当前对单体磷酸盐的研究在国内外已经取得了重大进展，但是单一的磷酸盐的使用较难达到预期的效果，在食品行业加工应用和大量的研究表明，复配磷酸盐和复配添加剂的使用功效远超单一的磷酸盐使用功效。

磷酸盐的特性

1.缓冲作用 

各种磷酸盐的pH存在差异，涵盖了中性偏酸（pH 约为4）至强碱性（pH 约为 12）的范围，因此通过不同的磷酸盐按一定比例配比，能制备出 pH 为 4.5~11.7的缓冲剂，以满足多种食品调整和维持其酸碱度的需求，助长食品口感的提升。

在这些磷酸盐中，具备最强缓冲效力且能防止pH波动的是正磷酸盐。聚磷酸盐的缓冲效能会随链长的增加而降低。 

2.持水作用 

水分保持剂指在食品加工过程中，加入后可以提高产品的稳定性，保持食品内部持水性，改善食品的形态、风味、色泽等的一类物质。 

磷酸盐之所以能够增强肉类制品的吸水能力，其机理主要表现在以下几点：

①通过提高肉类制品的pH，从而与肌肉蛋白质的等电点（pH 5.5）形成差异；

②螯合肉中的金属离子，使肌肉组织中蛋白质与钙、镁离子螯合；

③增加肉的离子强度，有助于肌肉蛋白结构的松散化；

④解离肌动球蛋白。磷酸盐在肉类制品中能有效地保持水分，提升 肉质的粘合性，维护其营养价值以及鲜嫩度。

聚磷酸盐是亲水性很强的水分保持剂，能够显著地维持食品内的水分。其持水性的好坏，取决于聚磷酸盐的种类、用量以及食品的pH 和离子浓度等多个因素。 

在肉类及海产品中，具有最佳吸水性的是焦磷酸盐，其次为三聚磷酸盐，随着链长的增加，多聚磷酸盐的保水力逐渐下降。

3.螯合作用 

磷酸盐具有将金属离子如钙、镁、铁、铜等络合封锁的能力，有效抑制由这些离子引起的氧化现象、催化反应、变色以及维生素C的分解，从而延缓脂肪氧化，防止肉类、禽类、鱼类腐败，保持色泽。 

聚磷酸盐的螯合作用取决于链的长短和pH。一般说来，长链聚磷酸盐能更有效地与轻金属离子螯合，螯合作用随 pH 的升高而增加；反之，短链聚磷酸盐能更有效地与重金属离子螯合，但随 pH 的升高，螯合作用会减弱。 

4.膨松作用

酸性的磷酸盐（如酸式焦磷酸钠、磷酸氢钙）在焙烤制品通常用作膨松剂的膨松酸，它们与碳酸氢 盐发生化学反应生成烘焙中必要的二氧化碳气体，从而使面糊和面团中产生气泡并使之膨胀，制成具 有多孔、蜂窝状理想质构的产品。

5.抑菌灭菌作用 

磷酸盐能与 Ca²⁺和 Mg²⁺金属阳离子螯合，而微生物细胞生长必须依赖这些离子，从而有效抑制细菌滋生。 

磷酸盐中的碱金属聚磷酸盐含有的16~34个磷酸根表现出一定的杀菌效果。国内外研究表明，磷酸盐可以消除肉制品中的沙门氏菌，同时还能抑制苹果、梨、橘子等水果汁中霉菌、酵母的生长[4]。 

磷酸盐在食品行业中的应用现状 

1.在肉制品加工中的合理使用 

王纪辉等人的研究结果表明，在总添加量在0.3%，三种磷酸盐的最佳复配比为Na5P3O10∶Na4P2O7·10H2O∶（NaPO3）6=1∶1∶0.75的条件下，能显著改善猪肉丸的结构、质地等功能特性。

孟晨等人的试验研究表明，在添加质量为0.25%，三种磷酸盐的最佳复配比为Na4P2O7·10H2O∶Na5P3O10∶（NaPO3）6=2∶1∶1的条件下，牛肉的保水性最佳。

混合磷酸盐的添加量一般为 0.1%～0.4%，使用时应严格控制其使用量。超量加入可能会削弱肉制品原有的风味，并且可能由于pH提高而对其着色产生负面影响。当磷酸盐的使用量超过0.4%时，制品就会出现令人不悦的肥皂气味或金属般的涩味，磷酸盐若用量过高，还会使肉制品的纹理结构变得粗糙，口味及质感也会受损，还可能因其沉降特性，在肉制品的表面或切口上出现透明或者半透明的晶体。 

2.在海产品加工中的合理使用

在海产品中，大多使用三聚磷酸盐、焦磷酸盐及六篇磷酸盐来提高海产品的浸泡增重率，减少蒸煮损失。

依据我国食品添加剂国家标准，磷酸盐在冷冻鱼糜制品（包括鱼丸等）、冷冻水产品中的最大使用量为5.0 g/kg。

在处理虾、鱼肉、贝类等海产品时，一般将其置于 3%～10%复合磷酸盐溶液中（温度小于 10 ℃）浸泡（操作的温度需保持在 10 ℃以下）。

与猪肉相比，鱼糜的凝胶性质较弱，三聚磷酸钠对肉类的嫩化作用导致鱼糜的凝胶强度下降，而焦磷酸钠增加肉类凝胶强度和硬度的特性能形成弹性和强度较好的鱼糜凝胶。因此，在大部分冻鱼糜的加工过程中，普遍使用复合磷酸盐以便获得预期的效果。 

3.在面制品中的合理使用 

依据我国食品添加剂国家标准，磷酸盐在生湿面制品（如面条、饺子皮、馄饨皮、烧卖皮）、小麦粉及其制品和杂粮粉中的最大使用量为5.0 g/kg。

复合磷酸盐在面条制品的加工试验表明，当六偏磷酸钠用量 0.08%、磷酸二氢钠用量0.06%、三聚磷酸钠用量0.04%时能显著提高面条的使用品质，增加面条弹韧性和光滑度，降低蒸煮损失。 

当添加0.2%复合磷酸盐时能较好改善马铃薯湿面条品质。在速冻水饺制作过程中，通过添加复合磷酸盐不仅能有效减少皮的冻裂现象，还能显著提升饺子的整体外观。适宜的添加量是 0.3%，低于此剂量，其抗冻裂的能力变弱。 

同时，磷酸盐还具备与面团中大分子物质络合的作用，这在一定程度上也有助于防止饺子皮的褐变。在众多烘焙食品的生产过程中，常使用的磷酸盐类添加剂有磷酸一钙、磷酸二钙、磷酸铝钠以及焦磷酸钠（酸式）。磷酸盐将面包醒发时间缩短3.5 h， 同时改善了面包的色泽和口感。

面制品中加入磷酸盐可提升细胞壁的渗透性，从而促进水分向淀粉粒子内渗透，有利于面筋网状结构的形成，增强了面团的吸水力、 柔韧度和伸展性，从而优化了面食的整体品质。

但若过量添加会造成面制品网络结构松散，面条品质下降。另外，磷酸盐的 pH 缓冲作用有助于产气，使面包体积增大、形成疏松多孔的结构，且其保水特性能提高含水量，使面包口感松软；并且能在一定程度上抑制水饺皮的褐变。

4.在乳制品中的合理使用 

依据我国食品添加剂国家标准，磷酸盐在乳及乳制品、稀奶油中的最大使用量为5.0 g/kg，在乳粉和奶油粉中的最大使用量为10.0 g/kg。它可以作为稳定剂和乳化剂应用于乳制品生产中，如在牛乳粉中添加 0.15%~0.2%的复合磷酸盐，可以提高其冲调性、热稳定性，防止蛋白变性。向羊奶中添加0.15%~ 0.2%的复合磷酸盐，能有效地解决羊乳粉生产过程中存在的即溶性难题、蛋白质变质现象以及超高温瞬时灭菌(UHT)羊奶的热不稳定性问题。

5.在饮料中的合理使用

依据我国食品添加剂国家标准，磷酸盐在饮料类（包装饮用水除外）、冷冻饮品（食用冰除外）的最大使用量为5.0 g/kg。在果汁饮料中添加磷酸盐可以稳定维生素C，延长果汁酸味的维持时间，改善口感，防止氧化和产品变色。 

在枸杞果汁饮料中添加3‰稳定剂、0.05% 六偏磷酸钠时，该枸杞饮品的口感风味和稳定性表现较好。在乳饮料中添加磷酸盐具有乳化、增强稳定性的作用。如将其添加到玛咖核桃乳中，可以明显提高 其稳定性，尽管如此，与复合磷酸盐相比，单一磷酸盐在稳定性方面表现稍逊。

研究指出，最佳的复合磷酸盐配比为六偏磷酸钠0.014%、三聚磷酸钠0.033%和焦磷酸钠0.026%。针对豆乳产品，经过对乳化性、稳定度、口感和外观等诸多方面的研究比较，筛选确定适合豆乳使用的磷酸盐类型为焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，并定出最优比例为1:1:2，总添加量控制在0.08%。

磷酸盐的安全性问题

磷酸盐作为国内外常用的食品添加剂， 其安全性是人们非常关心的问题。随着我国食品添加剂国家标准的日益完善和对食品安全的重视，已经明确了磷酸盐的使用范围和限量标准，但是未提及食品中本身所含的磷酸盐，仍存在食品中磷酸盐超标的潜在问题。

此外，由于多种磷酸盐在使用中带来的效果各异，如若在肉品中过量添加多聚磷酸盐，肉品会呈现出一种涩口感，同时，人体摄入过多磷酸盐还可能造成钙磷比例紊乱，进而干扰人体对钙质的吸收。

因此，在积极探索和开发磷酸盐新配比、新类型的过程中，亦不可忽视对其安全性的深入探讨。并且在使用磷酸盐时，应当注重钙与磷的均衡搭配（理想的钙磷比例为 1∶1.2），合理利用食品添加用的磷酸盐，以防乱用造成的人体健康风险。

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