Фосфати в харчовій промисловості

Фосфати – солі фосфорних кислот – широко застосовуються у різних галузях. Вони присутні в складі добрив і лікарських препаратів. У них має значну потребу хімічна сфера. Їх містить багато мийних засобів, промислові та побутові стоки. Актуальне використання фосфатів і в харчовій промисловості, передусім у м’ясопереробному, кондитерському і молочному сегментах.

Для чого фосфати вводяться в їжу, які їх роль і функціональна дія? Які саме можна застосовувати в харчопромі та як це позначається на здоров’ї споживачів? Що взагалі важливо знати про застосування різних фосфатів у харчовій промисловості? Отриманню відповідей на ці запитання і присвячена наша стаття.

Властивості фосфатів, які мають значення для харчопрому

Харчові фосфати – добавки багатофункціональні і досить доступні за ціною. Тому їм відводиться досить широка ніша при виготовленні харчової продукції: м’ясної, рибної, молочної, а також сирів, спредів, маргаринів, борошна, хлібобулочних і макаронних виробів, солодощів, усіляких десертів та іншого. Їх додають в морозиво і фруктовий лід, в овочі, фрукти і картопляну продукцію, в жувальну гумку, страви готові, швидкого приготування і спеціалізовані. Також їх можна зустріти у складі алкогольних і безалкогольних напоїв. Вони присутні й у дитячому харчуванні, оскільки не є для людського організму чимось чужорідним та шкідливим. Але про це поговоримо трохи далі. Зараз же розглянемо функціональний аспект застосування фосфатів на прикладі тієї галузі харчопрому, в якій вони найбільш затребувані.

Ключове значення фосфати (переважно фосфатні комплекси) мають для м’ясопереробки. Зазначені комплекси можуть містити піро, три-, поліфосфати. Крім цього, популярні поєднання фосфатів з функціональними добавками інших груп, наприклад, з тваринними і рослинними білками, ароматизаторами, барвниками тощо. Окремі види фосфатів при обробці м’яса знаходять застосування не так часто. Це саме стосується фосфатів натрію і калію.

Основні технологічні властивості фосфатів для м’ясопереробної промисловості:

• вологозв’язування та вологоутримання. Завдяки значній вологоутримувальній здатності речовин, що розглядаються, підвищується вихід м’ясопродуктів. Тут примітний триполіфосфат натрію, який характеризується максимальним вологоутриманням. Його застосування не позначається на інтенсивності забарвлення ковбас. Зберігання м’ясної продукції з ним у складі супроводжується мінімальними втратами маси. Загалом фосфати також мінімізують втрати і переміщення вологи при розморожуванні й термообробці;
• регулювання рН і біохімічних параметрів м’ясної сировини. Фосфати з різними видами катіона і відмінною довжиною молекулярного ланцюга по-різному допомагають упоратися з цими завданнями;
• емульгування білків м’язової тканини, комплексоутворення, стабілізація білково-жирових емульсій. Фосфати – чудові помічники при виготовленні різних продуктів, що включають воду, білок і жир;
• водопом’якшення. Завдяки фосфатам, у м’ясопереробці можна використовувати воду, яка містить збільшені кількості солей кальцію та магнію;
• гальмування окислювальних процесів як в м’ясі, так і в м’ясопродуктах;
• уповільнення згіркнення жирів;
• запобігання виникненню крапель і вологовтрат під час зберігання копченостей;
• скорочення часу посолу;
• поліпшення консистенції та текстури (м’ясопродукція стає більш ніжною і соковитою);
• участь в кольороутворенні, надання аромату, вдосконалення низки інших органолептичних властивостей;
• консервувальна дія;
• легкий протимікробний ефект;
• збереження харчової цінності при зберіганні готових продуктів.

Застосування фосфатів також дозволяє виконувати необхідні заходи з замороженим блоковим м’ясом, обходити етап передпосолу, кутерувати фарші варених ковбас. Але для чого б вони не використовувалися, важливо, щоб це реалізовувалося зі знанням справи. Помилково збільшувати вихід шляхом введення підвищеної дози фосфатів. Не слід використовувати фосфатні добавки, якщо на те немає видимих причин (просто так, про всяк випадок). Неправильно подвоювати дозування (фосфатовмісний смако-ароматичний комплекс + чистий фосфат). І вже точно не можна оцінювати якісний рівень фосфатів приблизно, без відповідних аналізів. Згадані та інші помилки небезпечні переліком негативних наслідків. Наприклад, фосфатне передозування може зменшити терміни придатності м’ясної продукції, дати мильний зріз і терпкий присмак металу.

На замітку: м’ясо, рибу і морепродукти обробляють фосфатами до теплообробки. Тобто фосфатні сполуки вступають у взаємодію з нативними, неденатурованими білками.

Щодо інших галузей харчопрому, то вони в плані використання фосфатів частково перегукуються з розглянутим м’ясопереробним напрямком. Однак також хочемо виділити в них основні завдання:

• виготовлення масла і маргарину – подовження термінів придатності;
• цукрове виробництво – забезпечення чистоти і білизни;
• створення хлібобулочних виробів – стабілізація;
• заморожування овочів – сприяння збереженню колірних параметрів;
• консервування овочів та фруктів – поліпшення зовнішнього вигляду, загалом;
• виготовлення плавлених сирків – реалізація м’якості текстури;
• виробництво газованої води – підкислення;
• приготування згущеного молока – запобігання кристалізації та ін.

Що потрібно знати про групи та найменування харчових фосфатів?

У харчопромі задіюється низка сполук фосфору. Це харчові добавки, зосереджені, головним чином, під кодами Е338-341 та Е450-452. Передусім мова йде про сполуки з кальцієм, натрієм, калієм і магнієм, іноді – з амонієм.

Як уже згадувалося, застосування індивідуальних фосфатів в сучасних технологічних процесах на харчових виробництвах здійснюється рідше, аніж задіюються фосфатні комплекси. Останнім характерні певні властивості, як от розчинність в холодній воді та сольових р-чинах, значення рН та ін. Коли такі комплекси створюються самостійно, до уваги беруться індивідуальні харчові фосфати.

Виділимо три основні групи харчових фосфатів, добре розчинних у воді та розчинах солей:

√ Дифосфати/пірофосфати (Е450, солі пірофосфорної к-ти з хім. формулою Н₄Р₂О₇). Ця група містить дев’ять добавок з різними індексами у вигляді римських цифр. Найбільшого поширення набули пірофосфат натрію і пірофосфат калію. Вони добре розчиняються у воді, але не піддаються розчиненню в спирті. Мають властивості стабілізаторів, розпушувачів, регуляторів кислотності, емульгаторів і комплексоутворювачів. Добре утримують рідину.

Особливе значення пірофосфати мають при виготовленні ковбас, консервів, фаршу: під час термообробки збільшують м’язові волокна, а відтак підвищують обсяги готової продукції, також роблять забарвлення більш апетитним та однорідним, покращують консистенцію і соковитість, уповільнюють окислення жирів (є потужними антиоксидантами) й подовжують терміни зберігання зі збереженням смакових якостей.

Різні технологічні завдання пояснюють потребу додавання пірофосфатів до іншої їжі. Їх вводять до складу плавлених сирків і деяких інших молокопродуктів, морозива, кондитерки, концентрованих супів, соків та газованих напоїв. Завдяки їм продукти виходять більш смачними й довше залишаються свіжими.

Е450 – це також:

• згущувач для кондитерської глазурі;
• емульгуюча сіль, що запобігає розшаруванню і зморщуванню сирів;
• вологоутримувач для борошняної та цукрової кондитерки;
• речовина, яка зберігає консистенцію, протистоїть висиханню і гальмує кристалізацію сахарози в концентрованих сиропах;
• текстуратор та гомогенізатор для рослинних вершків, бутербродних спредів, десертів на основі молока, соусів, рідкого тіста тощо;
• регулятор кислотності в сухих чаях, безалкоголках, фруктово-ягідній продукції;
• поліпшувач якості борошна і структури тіста для хлібобулочних і макаронних виробів;
• стабілізатор, який не дає осідати частинкам і розшаровуватися рідким складникам у шоколадних та ячмінних молочних напоях;
• добавка, що стоїть на сторожі потемніння й зберігає структуру під час приготування замороженої картоплі;
• емульгатор для спортивного харчування, головним чином, для протеїнових коктейлів.

Найчастіше без Е450 в оптимальних обсягах при виготовленні перелічених вище категорій харчової продукції просто не обійтися. Без такого компонента багато продуктів виглядають непривабливо і псуються майже відразу ж.

√ Трифосфати (Е451, солі триполіфосфорної к-ти, формула якої – Н₅Р₃О₁₀). Яскравий представник – триполіфосфат натрію. Часто вводиться, знову ж таки, в ковбасні вироби для підвищення маси готового продукту за рахунок додавання води. Такі завдання, як зберегти гарну консистенцію і зафіксувати необхідне забарвлення, виконує при додаванні в борошно, хлібобулочні вироби, сухе і стерилізоване молоко, вершкове масло, яєчний порошок, сіль, безалкогольні напої та спеціальні для спортсменів. Актуальне повсюдне залучення при консервуванні ракоподібних, обробці свіжої та мороженої риби, випічці всілякої здоби, як от кексів і тортів. Добавка Е451 найкраще допомагає жирам емульгуватися, слугує стабілізатором, регулятором кислотності та антиоксидантом.

√ Поліфосфати (Е452, сукупності солей лінійно конденсованих поліфосфорних к-лот). Добавки з таким маркуванням застосовуються трохи рідше, але й вони примітні багатьма позитивними властивостями при введенні в харчову продукцію. Перш за все, запобігають гниттю та бродінню в готовій продукції, найчастіше – в молокопродуктах і плавлених сирах. Сповільнюючи різні хім. реакції, вони подовжують терміни придатності. Додаткові функції: стабілізація, емульгування, загущення. У м’ясній промисловості поліфосфати вигідні, з огляду на утримування вологи й нормалізацію консистенції. Часто не обходяться без них і при консервуванні.

На особливу увагу тут заслуговує натрій гексаметафосфат (поліфосфат натрію) – консервант, емульгатор, регулятор pH, живильний агент, поліпшувач якості, розпушувач і комплексоутворювач. Вводиться у великий перелік продуктів, пиво, бутильовані напої. Має неабияке значення для молочних виробів. Це найбільш концентрований фосфат із тих, що випускаються промисловістю.

Крім описаних груп добавок, хочемо акцентувати вашу увагу ще на двох харчових фосфатах, які мають велике значення для харчопрому.

Перший – це тринатрійфосфат (Е339). У різних продуктах регулює кислотність, утримує вологу, емульгує, гомогенізує, згущує консистенцію. Взаємодіючи з харчовою содою, розпушує тісто. У ролі емульгатора найчастіше вводиться в ковбаси, плавлені сири та згущене молоко.

Другий – діамонійфосфат (Е342). Застосовується при виготовленні різних видів дріжджів (кормових, спиртових, хлібопекарських, пивних) і заквасок. Присутній у складі хлібобулочної, м’ясної та рибної продукції. Основні функціональні завдання: регулювання кислотного рівня, поліпшення якості борошна та хліба, запобігання окислювальним реакціям.

Ми можемо довго говорити про ці та інші харчові фосфати. Проте суть, думаємо, вже і так зрозуміла. Різні фосфати – надважливі учасники виробництва їжі та напоїв. Вони виконують чималий перелік функцій і забезпечують незаперечні переваги.

Введення фосфатів в їжу – добре чи погано для споживача?

Фосфати в обов’язковому порядку присутні в організмі людини. Вони є в аденозинтрифосфорній к-ті, яка є транслятором енергії. Вони як основний будматеріал присутні у всіх кісткових тканинах і зубах. У складі деяких ліків фосфати використовуються для лікування низки хвороб. Незважаючи на потребу організму у фосфорі, сьогодні про користь фосфатовмісної їжі годі й казати. Фосфати потрапляють до організму з найрізноманітніших джерел, наприклад, з побутової хімії. Найчастіше актуалізується їх надлишок (перевищення норм в 7-10 разів), ніж нестача. І тоді, коли ключове значення має баланс фосфору та кальцію у співвідношенні 1:1, у більшості людей пропорція зсувається до 1:3. Надлишок фосфору провокує нестачу кальцію з усіма супутніми наслідками.

Якщо брати до уваги окремий продукт, вироблений із застосуванням харчових фосфатів з дотриманням норм по дозуваннях, то він хоч і не приносить користі, проте й небезпеки не становить. Але якщо розглядати всі вживані продукти, в яких є фосфати, то надлишок фосфатів, що потрапляють в організм, істотно перевищує допустимі добові дози.

Організм, перенасичений фосфатами – результат такого:

• надмірного вживання покупного м’яса, м’ясопродуктів і консервів;
• захоплення фастфудом і солодкими газованими напоями;
• органічних проблем з кальцієво-фосфорним обміном;
• раціону, бідного на магній, в якому відсутні, перш за все, висівки, чорний хліб, сухофрукти, гречка, вівсянка та ін.;
• тривалого контакту шкіри з фосфорними сполуками.

Гранично допустима норма споживання фосфатів на добу – 70 мг/кг маси тіла. По кожному з видів продуктів існують встановлені норми введення харчових фосфатів. Так, в 1 кг м’ясної сировини можна додавати не більше 5 грамів цих сполук у перерахунку на Р₂О₅, у різні рибні продукти – 1-5 г/кг. Виробник повинен дотримуватися прийнятих норм. Завдання споживача – враховувати загальні обсяги фосфатів, що надходять до організму з різних джерел. Якщо цього не робити, якщо регулярно вживати разом з їжею збільшені обсяги харчових фосфатів, негативний вплив на здоров’я не є винятком:

• погіршено засвоюється кальцій, разом з магнієм вимивається з організму;
• кальцій та фосфор накопичуються в нирках у вигляді каменів;
• порушується баланс мікро- і макроелементів;
• розвивається остеопороз, кістки стають ламкими, переломи погано гояться тощо;
• виникає/прогресує карієс;
• проявляються/частішають випадки судом;
• ускладнено виводиться жовч;
• підвищується ризик розвитку серцевої недостатності, інфаркту міокарда;
• погіршується функціонування печінки, шлунково-кишкового тракту, легенів;
• порушується баланс нервової системи.

Особливо схильні до негативів від надлишку фосфатів діти та підлітки. Для них передозування небезпечне алергіями й різними психічними порушеннями (занепокоєнням, нервозністю, дратівливістю, гіперактивністю). Можливі прояви імпульсивності та агресивності. Концентрувати увагу стає складно, здатність до навчання і соціалізація погіршуються. Виникають проблеми зі сном. Вимивання кальцію з кісток несе в цьому віці велику небезпеку, тому що не дає скелету формуватися правильно.

Ми не стверджуємо, що харчові фосфати – це погано. Навпаки: вони виконують масу надважливих функціональних завдань, покращують технологічні процеси і виразно позначаються на готовій продукції з різних харчових груп. Від них не потрібно відмовлятися. З ними слід знати й дотримуватися міри. Як ви могли прочитати вище, описані ризики і небезпеки актуалізуються тільки у випадку надлишку. В цілому ж, оптимальні співвідношення фосфору і кальцію в організмі – здорова розумна потреба.

Якщо вас цікавлять фосфати для харчової промисловості, компанія «Система Оптимум» – до ваших послуг. Ми реалізуємо тринатрійфосфат, пірофосфат натрію, пірофосфат калію, триполіфосфат натрію, натрій гексаметафосфат, діамонійфосфат та інші фосфати для підприємств харчової галузі різних напрямків. Уся продукція якісна й сертифікована. Вся доступна для придбання на постійній основі та вигідних умовах.