فسفات ها و نقش آنها در صنایع گوشتی

فسفات سدیم یک اصطلاح عمومی است که ممکن است به هر نمک سدیم اسید فسفریک اشاره داشته باشد. آنها معمولاً به غذا اضافه می شوند و ممکن است اهداف مختلفی را ارائه دهند. فسفات های سدیم بسیار مورد بررسی مطالعه قرار گرفته اند. و به طور کلی در صورت استفاده از آنها به عنوان افزودنی غذایی بی خطر تلقی می شوند.

فسفات سدیم ممکن است به هر یک از سه ترکیب خاص اشاره داشته باشد. ، اگرچه اغلب به تری سدیم فسفات (Na3PO4) اشاره می کند مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. سدیم دی هیدروژن فسفات (NaH2PO4) نیز ممکن است مونوسدیم فسفات نامیده شود. دی سدیم هیدروژن فسفات (Na2HPO4) نیز ممکن است دی سدیم فسفات نامیده شود.

بافت ساز

هیدروژن فسفات دی سدیم می تواند به عنوان بافت ساز و عامل اصلاح بافت عمل کند. این شکل از سدیم فسفات ممکن است به منظور تغییر ظاهر یا احساس غذا اضافه شود. برای افزایش ماندگاری غذا ، یک ماده بافتی اغلب اضافه می شود.

امولسیفایر

هر سه شکل سدیم فسفات می توانند به عنوان امولسیفایر عمل کنند. یک امولسیفایر به آن اضافه می شود تا پراکندگی یکنواخت دو یا چند ماده را که در غیر این صورت غیر قابل مخلوط شدن هستند ، فراهم کند. رایج ترین هدف خاص یک امولسیفایر جلوگیری از جدا شدن روغن از بقیه مخلوط است. سدیم فسفات معمولاً به عنوان یک عامل امولسیون کننده به پنیرهای فرآوری شده ، گوشت های فرآوری شده و سوپ های کنسرو شده اضافه می شود.

عامل تخمیر

سدیم فسفات ممکن است به یک محصول پخته شده اضافه شود تا خمیر بالا بیاید. متداول ترین موارد استفاده از سدیم فسفات به عنوان عامل مخمر در خمیر مرغ یا ماهی پخته شده و کیک های تجاری فروخته می شود.

عوامل فعال سطحی

همچنین می توان فسفات سدیم را به غذا اضافه کرد تا کشش سطحی اجزای مایع غذا را تغییر دهد. این کار معمولاً به عنوان عامل کف ساز یا شلاق انجام می شود.

عامل خنثی کننده

سدیم فسفات را می توان به غذا اضافه کرد تا اسیدی یا قلیایی نشود.

مواد مغذی

سدیم فسفات را می توان به عنوان مکمل غذایی به غذا اضافه کرد. این ترکیبات فسفات هایی را فراهم می کنند که یک ماده مغذی ضروری هستند. منبع

فسفاتها به عنوان تثبیت کننده امولسیون گوشت

بسته به تعریف فرد از امولسیون ، ظرفیت امولسیون کننده فسفات ها در امولسیون های گوشت ممکن است چندین رویکرد داشته باشد. به طور معمول از مخلوط گوشت خرد شده به عنوان “امولسیون گوشت” یاد می شود. با این حال ، اکنون تصور می شود که این یک نام اشتباه است. به اصطلاح امولسیون گوشت شامل ذرات جامد چربی است . که در مخلوطی از آب و بسیاری از ذرات فیبری از جمله بافت همبند و فیبرهای عضلانی پراکنده شده اند. یک امولسیون واقعی یک سوسپانسیون پایدار از دو مایع (روغن و آب است که به طور معمول در یکدیگر محلول نیستند. بهتر است از امولسیون گوشت به عنوان ماتریسی استفاده شود که ثبات آن بستگی به ظرفیت نگهداری آب یا با این حال ، مخلوط گوشت ریز خرد شده اغلب در باقی مانده این فصل به عنوان امولسیون نامیده می شود.

اگر ترکیب مناسب مواد گوشتی با روشهای پردازش مناسب (به عنوان مثال ، آسیاب کردن ، خرد کردن ، امولسیون کردن) ترکیب شود. ، یک امولسیون پایدار تهیه می شود که در طول فرآیند پخت در یک دودخانه به خوبی حفظ می شود. نمونه هایی از امولسیون های گوشتی بولونیا یا وینرها هستند که دارای ذرات ریز گوشت هستند و در سطح صاف محصول قابل تشخیص نیستند. با این حال ، اگر مقدار یا کیفیت مواد گوشت یا روشهای فرآوری آن ناکافی باشد. ، مخلوط گوشت ناپایدار خواهد بود و هنگام پخت محصول بی کیفیتی را به دنبال خواهد داشت.

اگر فرض شود که امولسیون گوشت یک امولسیون واقعی نیست ، احتمالاً فسفات ها امولسیفایر واقعی نیستند بلکه تثبیت کننده امولسیون های گوشت هستند. عوامل زیادی در پایداری امولسیون های گوشت دخیل هستند که می تواند با افزودن فسفات های معدنی تحت تأثیر قرار گیرد. اثرات اصلی فسفاتها در سیستمهای گوشتی خرد شده بر pH ، قدرت یونی ، استخراج پروتئین ، اتصال کاتیون دو ظرفیتی و کاهش ویسکوزیته است.

فسفات ها و pH

فسفات ها بر pH آب و گوشت تأثیر می گذارند. مقادیر pH یک درصد محلول های فسفات مورد تأیید برای استفاده در فرآورده های گوشتی ، توسط USDA-FSIS ، در جدول 1 آمده است. در حالی که فسفات ها همچنین بر pH گوشت تأثیر می گذارند ، این اثر ، همانطور که با اندازه گیری های استاندارد pH تعیین می شود ، تا حدی کمتر از اثر آنها بر روی آب ، به دلیل ظرفیت بافر گوشت است. بسته به فسفات انتخابی ، فسفات قلیایی PH گوشت را در محدوده 0.1 تا 0.6 واحد افزایش می دهد. لیست زیر نشان دهنده کاهش ترتیب تأثیر بر افزایش pH گوشت است: پیروفسفاتها ، تری پلی فسفاتها و هگزامتافسفاتها. هگزامتافسفاتها خنثی تلقی می شوند و اغلب در افزایش pH گوشت تأثیری ندارند. پیروفسفاتهای اسیدی اغلب در واقع PH سیستم گوشت را کاهش می دهند.

ظرفیت نگهداری آب امولسیون های گوشتی

ظرفیت نگهداری گوشت در آب تا حد زیادی تحت تأثیر pH قرار دارد. این قابلیت را می توان با عملکرد یک اسفنج مقایسه کرد و برای فرآوری گوشت از این نظر مهم است که چون پروتئین ها قادر به نگهداری آب بیشتری هستند ، محلول تر می شوند. ظرفیت نگهداری آب در گوشت حداقل در نقطه ای است که به آن نقطه ایزو الکتریکی (pI) پروتئین ها می گویند. pI pH است که در آن تمام گروههای زنجیره ای پروتئین شارژ می شوند. در این مرحله ، بارهای مثبت و منفی برابر پروتئین منجر به حداکثر تعداد پل نمک بین زنجیره های پپتیدی و بار خالص صفر می شود. PI گوشت (جایی که ظرفیت نگهداری آب در آن حداقل است) در محدوده pH 5.0 تا 5.4 است که همچنین pH گوشت پس از گذر از سختی ملات است.

افزایش یا کاهش pH دور از pI منجر به افزایش ظرفیت نگهداری آب با ایجاد عدم تعادل بار می شود. عدم تعادل بار غالب بارهای مثبت یا منفی است که منجر به دفع گروه های پروتئینی باردار با همان بار می شود. این دافعه منجر به افزایش ظرفیت احتباس آب می شود و می تواند با تأثیر بارهای مشابه دو آهن ربا مقایسه شود.

فسفاتها و قدرت یونی

فسفات ها همچنین بر قدرت یونی مخلوط های گوشت تأثیر می گذارند. فسفات های معدنی در آب یونیزه می شوند و پلی الکترولیت ایجاد می کنند. این یونیزاسیون باعث پوشاندن نقاط مثبت روی پروتئین های گوشت می شود . که بیشتر باعث دفع الکترواستاتیک پروتئین ها می شود. دافعه الکترواستاتیک بین پروتئین های گوشت باعث می شود فضای بیشتری بین پروتئین ها برای اتصال آب ایجاد شود که این امر باعث افزایش ظرفیت نگهداری آب می شود. این امر به ویژه در مورد فسفاتهای زنجیره بلند مانند تری پلی فسفاتها و هگزامتافسفاتها صادق است. به سختی می توان این اثر را از اثر pH جدا کرد ، اما فسفات های زنجیره بلند دارای بارهای بیشماری در طول زنجیر برای اتصال آب هستند.

استخراج و حل شدن پروتئین

در طی شکل گیری امولسیون گوشت ، پروتئین های گوشت از ساختار ماهیچه ای فیبری استخراج می شوند. و در محلول حل می شوند ، درست مانند حل شدن چای فوری. این استخراج پروتئین با قدرت یونی بالا و pH محلول موجود در پروتئین افزایش می یابد. پس از حل شدن ، با خرد کردن یا مخلوط کردن اضافی ، پروتئین های مایع در اطراف دسته ای از سلول های ماهیچه ای و ذرات چربی پراکنده می شوند. هنگامی که این مخلوط پخته می شود.

این محلول پروتئینی تغییر شکل می دهد و منعقد می شود .(مانند سفیده تخم مرغ) تا یک ژل در اطراف دسته های ماهیچه ای و ذرات چربی ایجاد شود. این ژل برای تثبیت ماتریس مخلوط یا امولسیون گوشت عمل می کند. فسفات ها نقش بسیار ارزشمندی در استخراج پروتئین از ماهیچه ها دارند. در واقع ، تتراسدیم پیروفسفات “تأثیر خاصی” بر پروتئین های گوشت دارد. تأثیر ویژه بدین معناست که پیروفسفات های تتراسدیم با توجه به اثرات پیروفسفات های تتراسدیم بر قدرت یونی ، pH و غیره قادرند پروتئین های عضلانی را تا حدی بسیار بیشتر از حد معمول استخراج کنند.

فسفاتها و کاتیونهای دو ظرفیتی

فسفاتها همچنین کاتیونهای دو ظرفیتی را که بومی پروتئین های گوشت هستند. و برای کیفیت گوشت فرآوری شده مضر هستند ، متصل می کنند. کاتیون های دو ظرفیتی مانند کلسیم ، منیزیم و آهن اغلب در منابع آب تصفیه نشده یا بدون آب و همچنین گوشت یافت می شوند. و مشخص شده است که ظرفیت نگهداری آب گوشت را کاهش می دهد. اعتقاد بر این است که این به دلیل پل زدن و اتصال بین چندین گروه از پروتئین ها است. ، مشابه آنچه در طول سختی مرگ رخ می دهد. نظریه دیگر این است که کاتیون های دو ظرفیتی گروه های پروتئینی با بار منفی را غربال می کنند. از آنجایی که کاتیونهای دو ظرفیتی نسبت به کاتیونهای تک ظرفیتی مانند سدیم جاذبه بیشتری برای پروتئینهای گوشت نشان می دهند .، نتیجه گرفته می شود که آنها نیز نسبت به کاتیونهای تک ظرفیتی تأثیر بیشتری بر ظرفیت نگهداری آب گوشت دارند.

گرانروی امولسیون های گوشتی

فسفات ها همچنین در جنبه های فیزیکوشیمیایی فرآوری گوشت اهمیت دارند. به عنوان مثال ، فسفاتها ویسکوزیته مخلوط های گوشت را کاهش می دهند. این مهم است زیرا در مراحل خرد کردن یا مخلوط کردن ، دمای گوشت به دلیل انرژی اصطکاک تولید شده هنگام برش و حرکت چاقوهای خردکن یا امولسیفایر در مخلوط گوشت افزایش می یابد. خرد کردن امولسیون های حاوی چربی نرم ، مانند چربی خوک ، به عنوان مثال ، در دمای بیش از حد بالا منجر به یک محصول ناپایدار می شود.

همچنین ، هنگامی که گوشت برای تولید یک محصول سوسیس پایدار خرد می شود. ، ذرات چربی باید به اندازه کافی کوچک شوند. تا پروتئین های استخراج شده گوشت بتوانند چربی را بپوشانند یا به دام بیندازند. اگر ذرات چربی بیش از حد بزرگ باشند ، امولسیون صاف و پایداری نخواهیم داشت. ، اما اگر چربی بیش از حد خرد شود. ، سطح چربی ممکن است بسیار بزرگ باشد یا سلول های چربی زیادی شکسته شوند. تا یک محصول پایدار به دست آید. با کاهش ویسکوزیته ، یک مخلوط نیز می تواند خرد شود یا مدت طولانی تری مخلوط شود. تا اندازه ذرات چربی کاهش یابد یا پروتئین بیشتری استخراج شود تا مخلوط تثبیت شود. بدون فسفات ، خرد کردن طولانی یا مخلوط کردن منجر به تولید محصولات ناپایدار می شود.

فسفات و کلرید سدیم

عملکرد فسفات ها با افزودن نمک معمولی یا کلرید سدیم به امولسیون های گوشت بسیار تحت تأثیر قرار می گیرد. اثرات ترکیب نمک و فسفات در امولسیون های گوشت به عنوان هم افزایی تلقی می شود. ، به این معنی که اثرات قابل اندازه گیری دو ماده ترکیب شده بیشتر از اثرات ترکیبی دو ماده به صورت جداگانه است. به نظر می رسد که فسفات ها تأثیر بیشتری بر pH و حلالیت پروتئین دارند. و نمک بر قدرت یونی و ظرفیت نگهداری آب تأثیر بیشتری می گذارد.