缩合磷酸盐的水解作用:一,焦磷酸钠和磷酸
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添加剂中国食品质量报/2003年/11月/11日/第007版/磷酸盐的特性及作用赵昆华景洪岗孙国庆 磷是人体所必需的重要的矿物质元素,人体摄入磷的主要来源为天然食物或食品磷酸盐添加剂,磷酸盐是几乎所有食物的天然成分之一。
由于磷酸盐能改善或赋予食品一系列优异性能,因此早在100多年前就开始应用于食品加工中,而大量使用则在20世纪70年以后。
目前,磷酸盐是应用最广泛、用量较大的食品添加剂门类之一,作为重要的食品配料和功能添加剂广泛应用于肉制品、禽肉制品、海产品、水果、蔬菜、乳制品、焙烤制品、饮料、土豆制品、调味料、方便食品等的加工过程中。
一、磷酸盐简介磷酸盐可分为正磷酸盐和缩聚磷酸盐。
在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐、钙盐、钾盐以及作为营养强化剂的铁盐和锌盐,常用的食品级磷酸盐的品种有30多种,磷酸钠盐是目前国内食品磷酸盐的主要消费种类,随着食品加工技术的发展,磷酸钾盐的消费量也在逐年上升。
为充分发挥各种磷酸盐以及磷酸盐与其他添加剂之间的协同增效作用,满足食品加工技术的发展需求,在实际应用中常常使用各种复配型磷酸盐作为食品配料和功能添加剂,复配型磷酸盐的研究与开发日益成为磷酸盐类食品添加剂开发与应用的发展方向。
在实际应用中,往往按食品加工工艺的要求,根据磷酸盐的PH值及缓冲作用、溶解性、持水作用、乳化作用、分散性能、螯合作用、水解稳定性等特性来合理选用磷酸盐作为食品配料和功能添加剂。
二.磷酸盐的特性及其在食品加工中的作用磷酸盐在食品加工中的功能主要有两点一是作为品质改良剂,改进食品的组织结构和口感;二是可用作矿物营养强化剂。
磷酸盐在食品加工中的作用主要基于磷酸盐的如下特性:1、缓冲作用:磷酸盐的PH值从中等酸性(PH~4)到强碱性(PH~12),当不同的磷酸盐以不同的比例相配合时,可以得到PH值稳定在PH4.5-11. 7之间不同水平的缓冲剂。
在大多数食品的PH值范围内(PH3.5-7.5),磷酸盐均可作为高效的PH调节剂和PH稳定剂,使食物味道更鲜美。
磷酸盐在肉制品中的应用机理磷酸盐在肉类加工中应用越来越广泛,促使人们进行大量研究工作来了解磷酸盐在肉体系中的功能和作用。
让我们首先了解磷酸盐本身。
磷酸盐有很多种形式,但肉中常用磷酸盐的钠盐,如焦磷酸钠、酸性焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等,一般用量在0.3-0.5%之间。
磷酸盐按其水解速率分类,它们是动态的,在水溶液中水解成短链磷酸盐,其分子链越短与肉的反应越活跃。
将磷酸盐脱水缩合或用钠来取代羟基可制造出多种磷酸盐。
短链磷酸盐呈粉状,长链磷酸盐呈晶体状也叫磷酸盐玻璃体。
每种磷酸盐均有其独特性质。
从实际角度看,磷酸盐在肉类加工中影响肉的持水性和颜色。
持水性直接意味着出品率、多汁性和利润;而颜色直接影响消费者对产品品质的感觉和接受度。
理论上,磷酸盐至少在四个领域影响肉制品:①提高肉的离子强度;②改变肉的pH值;③螯合肉中的金属离子;④解离肉中的肌动球蛋白。
磷酸盐通过改变蛋白质上电荷的电势来提高肉体系的离子强度和使pH值远离肉蛋白的等电点。
首先使电荷之间互相排斥,在蛋白质中和蛋白质之间产生更大空间,这个现象称为蛋白质“膨润”。
“膨润”使肉组织可包容更多水分,从而提高肉的持水性。
另外,使蛋白质上的电荷也发生变化,使蛋白质主链结合更多的水分。
在这方面磷酸盐pH值越高功效越大。
应用最广泛的是pH值在10.0左右的三聚磷酸钠(STPP)。
但使用三聚磷酸钠也有消极影响。
我们知道高pH值环境不利于腌肉色的形成。
而具有较低pH值的酸性焦磷酸钠(SAPP)会加速发色反应的速度,人们利用各种磷酸盐的特性开发出pH值接近中性的复合磷酸盐,从而在提高产品持水性的同时又改善了颜色。
螯合二价金属离子是磷酸盐的另一个主要作用。
二价金属离子是肉中类脂氧化的催化剂,磷酸盐将这些金属离子螯合后,会延缓脂肪的氧化酸败。
螯合金属离子也有助于提高肉的持水性,因为金属离子比水更容易与蛋白质结合。
金属离子被螯合后,蛋白质便能结合更多水分。
在螯合金属离子方面最有效的是长链的六偏磷酸钠(SHMP),而酸性焦磷酸钠是最差的。
焦磷酸钠煮沸则水解成磷酸氢二钠
焦磷酸钠是一种无机化合物,化学式为Na4P2O7,它是一种白色结晶体,可溶于水,但不溶于乙醇和乙醚。
焦磷酸钠在工业上有着广泛的应用,例如用于制造洗涤剂、食品添加剂、水处理剂等。
然而,焦磷酸钠在煮沸时会发生水解反应,生成磷酸氢二钠。
这是因为焦磷酸钠在高温下容易分解,其中的磷酸根离子(PO4)2-会与水分子结合,形成磷酸氢二钠(Na2HPO4)和氢氧根离子(OH-)。
磷酸氢二钠是一种白色粉末,可溶于水,但不溶于乙醇和乙醚。
它是一种重要的化学品,广泛应用于食品、医药、化工等领域。
例如,磷酸氢二钠可以用作食品添加剂,调节食品的酸碱度和稳定性;在医药领域,它可以用于制造缓释药物和治疗骨质疏松症等疾病;在化工领域,它可以用于制造磷酸盐肥料和清洗剂等。
需要注意的是,磷酸氢二钠具有一定的腐蚀性,应当避免与皮肤和眼睛接触。
在使用过程中,应当佩戴防护手套和眼镜,以免发生意外伤害。
焦磷酸钠煮沸后会水解成磷酸氢二钠,这是一种重要的化学反应。
磷酸氢二钠在工业上有着广泛的应用,但需要注意其腐蚀性,避免发生意外伤害。
磷酸盐的溶解性转载复合磷酸盐的应用1版权声明:转载时请以超链接形式标明文章原始出处和作者信息及本声明磷酸盐的溶解性[转载]复合磷酸盐的应用(1)磷酸盐是目前世界各国应用最广泛的食品添加剂,它广泛应用于食品生产的各个领域,对食品品质的改良起着重要的作用。
目前我国已批准使用的磷酸盐共8种,包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、酸式焦磷酸钠、焦磷酸二氢二钠等[1],在食品中添加入这些物质可以有助于食品品种的多样化,改善其色、香、味、形,保持食品的新鲜度和质量,并满足加工工艺过程的需求,在食品中是很重要的品质改良剂。
1磷酸盐在肉制品中的应用1.1在肉制品中磷酸盐作用的原理肉制品的加工过程中,添加磷酸盐可以:(1)提高肉的pH值。
(2)螯合肉中的金属离子。
(3)增加肉的离子强度。
(4)解离肌动球蛋白[1][2]。
因此,加入磷酸盐后,可以提高制品的保水性及成品率。
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、应用磷酸盐体系的条件和磷酸盐的添加量[3]。
1.2磷酸盐在提高肌肉蛋白保水性及凝胶强度方面的应用磷酸盐对肉蛋白(从肉中提取的蛋白质)的保水性有显著影响。
但是不同类型的磷酸盐对不同部位的肉的影响大小是不同的,影响胸部肌肉蛋白凝胶保水性因素的主次顺序为焦磷酸钠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。
三聚磷酸钠及焦磷酸钠可以通过改变蛋白质电荷的密度来提高肉体系的离子强度并使其偏离等电点,使电荷之间相互排斥,在蛋白质之间产生更大的空间,六偏磷酸钠能螯合金属离子,减少金属离子与水的结合。
试验表明,焦磷酸盐对胸肉的保水性影响显著,其原因是焦磷酸盐提高了pH,通过水合作用使凝胶保水性提高,同时解离肌动球蛋白为肌球蛋白和肌动蛋白,蛋白质分子结合水分而提高保水性。
1基本简介磷酸盐(phosphorous salts)是几乎所有食物的天然成分之一,作为重要的食品配料和功能添加剂被广泛用于食品加工中。
天然存在的磷酸盐是磷矿石(含磷酸钙),用硫酸跟磷矿石反应,生成能被植物吸收的磷酸二氢钙和硫酸钙,可制得磷酸盐。
磷酸盐可分为正磷酸盐和缩聚磷酸盐:在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐、钙盐、钾盐以及作为营养强化剂的铁盐和锌盐,常用的食品级磷酸盐的品种有三十多种,磷酸钠盐是国内食品磷酸盐的主要消费种类,随着食品加工技术的发展,磷酸钾盐的消费量也在逐年上升。
2化学特性在酸性溶液下磷酸官能团的结构式。
在碱性的溶液下,该官能团会释放两个氢原子,并离化磷酸盐带有-2的形式电荷。
[1]磷酸盐离子是一个多原子的离子,其实验式是PO43−,而分子量是94.97。
它包含一个磷原子,并由四个氧原子所包围,形成一个正四面体。
磷酸盐离子带有-3的形式电荷,且是磷酸氢盐离子(HPO42−)的共轭碱;磷酸氢盐离子则是磷酸二氢盐离子(H2PO4−)的共轭碱;而磷酸二氢盐离子又是磷酸(H3PO4)的共轭碱。
它是一个超价分子(磷原子在其价壳层有着10个电子)。
磷酸盐亦是一个有机磷化合物,其化学式为OP(OR)3。
除了一些碱金属外,大部份磷酸盐,在标准状态下,都是不可溶于水的。
在稀释的水溶液中,磷酸盐以四种形式存在。
在强碱环境下,磷酸盐离子(PO43−)会较多;而在弱碱的环境下,磷酸氢盐离子(HPO42−)则较多。
在弱酸的环境下,磷酸二氢盐离子(H2PO4−)较为普遍;而在强酸的环境下,则水溶的磷酸(H3PO4)是主要存在的形式。
3基本形式磷酸盐是元素磷自然产生的形态,在多种磷酸盐矿物中可以找到。
元素的磷或是磷化物是很难发现的(只有极少量在陨石中可以找到)。
在矿物学及地质学,磷酸盐是指含有磷酸盐离子的石或矿石。
在北美洲最大型的磷矿粉矿床位于美国的佛罗里达州中部、爱德荷州的索达斯普陵、北卡罗莱那州沿岸区域。
磷酸盐的作用磷酸盐是一种广泛存在于自然界中的化合物,它在生物学、化学、农业等领域都有着重要的作用。
在本文中,我们将探讨磷酸盐的作用及其在不同领域中的应用。
一、磷酸盐在生物学中的作用1. 细胞能量代谢磷酸盐在生物学中的重要性主要体现在细胞内的能量代谢过程中。
细胞内的能量代谢主要依靠三磷酸腺苷(ATP)分子的水解来提供能量。
而ATP分子的水解过程中,会释放出磷酸根离子,形成二磷酸腺苷(ADP)分子。
这些磷酸根离子可以再次与ADP结合,形成ATP 分子,从而维持细胞内的能量代谢。
2. 骨骼和牙齿的形成磷酸盐在生物学中还有一个重要的作用就是在骨骼和牙齿的形成中扮演着关键的角色。
人体内的骨骼和牙齿主要由磷酸钙(Ca3(PO4)2)组成,而磷酸钙是由磷酸根离子和钙离子组成的。
因此,磷酸盐在骨骼和牙齿的形成中起到了至关重要的作用。
二、磷酸盐在化学中的应用1. 化肥生产磷酸盐在化学中的应用主要体现在生产化肥过程中。
磷酸盐是一种重要的肥料原料,它可以被用来生产各种类型的肥料,如磷酸二铵、超级磷酸钙等。
这些肥料可以为作物提供所需的磷元素,促进作物的生长和发育。
2. 工业生产磷酸盐在工业生产中也有着重要的应用。
例如,在冶金工业中,磷酸盐可以被用来去除钢铁中的杂质,提高钢铁的质量。
在制药工业中,磷酸盐可以被用来制造药品,如抗酸药、镇痛药等。
此外,磷酸盐还可以被用来制造合成树脂、陶瓷等材料。
三、磷酸盐在农业中的应用1. 土壤改良磷酸盐在农业中的应用主要体现在土壤改良方面。
由于磷酸盐是植物生长所必需的元素之一,因此在缺乏磷元素的土壤中添加磷酸盐肥料可以促进作物的生长和发育。
此外,磷酸盐还可以改善土壤的物理性质和化学性质,提高土壤的肥力。
2. 饲料添加剂磷酸盐在农业中还可以作为饲料添加剂,用于提高畜禽的生产性能。
磷酸盐可以提高畜禽的饲料转化率,促进畜禽的生长和发育。
此外,磷酸盐还可以提高畜禽的免疫力,预防疾病的发生。
四、磷酸盐的环境污染虽然磷酸盐在生物学、化学和农业等领域中有着重要的作用,但它也是引起环境污染的主要物质之一。
焦磷酸钠分解磷酸酶
摘要:
一、焦磷酸钠的定义和用途
二、焦磷酸钠的分解反应
三、磷酸酶的作用
四、焦磷酸钠分解反应与磷酸酶的关系
正文:
焦磷酸钠(Sodium Pyrophosphate)是一种广泛应用于各个行业的化学物质,具有多种用途。
在焦磷酸钠的分解反应中,磷酸酶发挥了重要作用。
本文将详细介绍焦磷酸钠的定义和用途,以及其分解反应过程,并探讨磷酸酶在其中的作用。
首先,焦磷酸钠是一种白色结晶性粉末,具有较高的溶解度和稳定性。
在工业上,焦磷酸钠常用于电镀、印染、精炼、洗涤剂生产等领域。
此外,在食品工业中,它也被用作品质改良剂、乳化剂和缓冲剂等。
焦磷酸钠的分解反应主要是指其在特定条件下,分解成磷酸氢钠和磷酸二氢钠的过程。
这个反应式可以表示为:2Na4P2O7 → 4NaH2PO4 +
Na2HPO4。
在这个过程中,磷酸酶发挥了关键作用。
磷酸酶是一种能够催化磷酸酯水解的酶,广泛存在于生物体内。
在焦磷酸钠分解反应中,磷酸酶通过降低反应的活化能,促使焦磷酸钠分解成磷酸氢钠和磷酸二氢钠。
这一过程对于生物体利用磷酸盐至关重要。
总之,焦磷酸钠分解反应与磷酸酶之间存在密切关系。
磷酸酶通过催化焦
磷酸钠分解,为生物体提供了磷酸盐的来源。
磷酸盐结合剂创建时间:2008-08-02磷酸盐结合剂(phosphate binder)以酸性正磷酸盐或缩聚磷酸盐为主要化合物并具有胶凝性能的无机材料。
它是由磷酸与氧化物或氢氧化物或碱反应生成的耐火材料结合剂。
磷酸盐结合剂的结合形式属化学反应结合或聚合结合。
磷酸与碱金属或碱土金属氧化物及其氢氧化物反应生成的结合剂多数为气硬性结合剂,即不须加热在常温下即可发生凝结与硬化作用。
磷酸与两性氧化物及其氢氧化物或酸性氧化物反应生成的结合剂多数为热硬性结合剂,即须经加热到一定温度发生反应后方可产生凝结与硬化作用。
磷酸盐用作耐火材料的结合剂在产生陶瓷结合之前的中、低温范围内具有较强的结合强度,所以被广泛用作不定形和不烧耐火材料的结合剂。
分类磷酸盐的分类一般是以其化合物中所含的金属氧化物(M2O)与五氧化二磷(P2O5)的摩尔比(R=M2O//P2O5)来区分,其分类见表1。
表1磷酸盐结合剂的分类但作为耐火材料结合剂的磷酸盐则分为两类:(1)正磷酸盐结合剂,即含一个磷原子化合物的结合剂,如磷酸二氢铝(AL(H2PO4)3)、磷酸一氢铝(Al2HPO4)3);(2)缩聚磷酸盐结合剂,即含2个磷原子以上的磷酸盐化合物,如三聚磷酸钠(Na5P3O10)、六偏磷酸钠((NaPO3)6)等。
正磷酸盐结合剂又可按其化合物名称命名,主要有以下几种:磷酸铝结合剂,磷酸锆结合剂,磷酸镁结合剂,磷酸铬结合剂和复合磷酸盐结合剂等。
适合作耐火材料结合剂的缩聚磷酸盐主要有:焦磷酸钠(Na4P2O7),三聚磷酸钠,六偏磷酸钠、超聚磷酸钠(Na2P4O11)等。
磷酸铝结合剂用氢氧化铝与磷酸反应而制得,其反应式如下:反应生成的铝的磷酸盐也可用如下方式表示:由此可计算出所生成的不同磷酸盐中AL2O3与P2O5摩尔比,一般用此摩尔比的百分数来表示磷酸铝结合剂的中和度(Nm):纯正磷酸的Nm=0,Al(H2PO4)3的Nm≈33%,AL2(HPO4)3的Nm≈67%,AlPO2的Nm≈100%。
几种食品级磷酸盐的用途及添加量一、三聚磷酸钠用途:在食品工业中主要用于罐头、奶制品、果汁饮料及豆乳等的品质改良剂;火腿、午餐肉等肉制品的保水剂和嫩化剂;在水产品加工中不但能起到保水和嫩化,而且起膨胀和漂白的作用;在蚕豆罐头中可使皮豆软化;也可作为软水剂、螯合剂、PH调节剂和增稠剂以及啤酒行业中。
三聚磷酸钠在食品加工中一般添加3-5‰,在水产加工中最大量为3%。
二、焦磷酸钠(无水)用途:在食品加工中作为品质改良剂、乳化分散剂、缓冲剂、螯合剂等,具有缩合磷酸盐的通性,螯合、分散作用明显,可抗絮凝;能防止脂肪氧化,酪蛋白增粘等作用。
PH值高时,具有抑制食品腐败、发酵的作用。
主要用于肉类及水产品加工,可提高持水性,保持肉质鲜嫩,稳定天然色素。
也可用于淀粉制造等,多与其他缩合磷酸盐复合使用。
焦磷酸钠在食品加工中一般添加0.5-3‰,在水产品加工中最大添加量为3%。
三、焦磷酸二氢二钠(酸式焦磷酸钠)用途:在食品加工中作为快速发酵剂、品质改良剂、膨松剂、缓冲剂、螯合剂、复水剂和粘接剂。
用于面包、糕点等合成膨松剂的酸性成分,CO2的产生时间较长,适用于水分含量较少的熔烤食品(如煎饼),与其他磷酸盐复配可用于干酪、午餐肉、火腿、肉制品和水产品加工的保水剂,方便面的复水剂等。
在食品加工中一般添加0.5-3‰,在水产品加工中最大添加量为1%。
四、六偏磷酸钠用途:在食品工业中作为品质改良剂、PH调节剂、金属离子螯合剂、粘合剂和膨胀剂。
在豆类、罐头、豆沙馅料中能稳定天然色素,保持色泽;在罐头中可使脂肪乳化,保持质地均匀;用于肉类罐头和肉制品可提高保水性,防止脂肪变质。
加入啤酒中,能澄清酒液,防止混浊。
是优良的水质无沉淀的软水剂。
在水产品加工中起着保水、膨胀和漂白的作用。
六偏磷酸钠在食品加工中一般添加3-5‰,在水产品加工中最大添加量为3%。
五、三偏磷酸钠用途:在食品工业中作为淀粉改良剂、果汁饮料防混浊剂、肉食品加工保水剂、粘结剂、螯合剂、水质软化剂、分散剂、冰淇淋、奶酪等乳制品稳定剂,在水产品加工中起粘结和保水作用。