钙盐和海藻酸钠在肉制品中的应用

6申报材料之——证明技术上确有必要和使用效果的资料目录1、钙盐和海藻酸盐的反应和作用机理……………………………………………72、钙盐和海藻酸钠在肉制品中的应用……………………………………………83、肉制品中使用硫酸钙的必要性和效果…………………………………………84、硫酸钙简介及其在食品中的应用………………………………………………105、结论………………………………………………………………………………1173.1钙盐和海藻酸盐的反应和作用机理在食品工业中海藻酸盐主要用作凝胶剂和增稠剂。在海藻酸盐的应用中，凝胶作用应用得较广。水溶性海藻酸盐和钙离子反应，可以很快形成凝胶。离子性的海藻酸盐在有高价金属离子（比如钙离子）存在下可以形成不可逆凝胶，而与温度高低没有关系。一般认为，这种交联是由于临近聚合物链上的两个羧基基团与钙离子作用形成离子桥或通过每一对聚合物链上的羟基和羧基基团同高价离子发生螯合作用而形成的。钙离子是最常用的凝胶剂。由于钙离子和海藻酸的反应速度很快，钙离子加到海藻酸盐体系里的方法对最后得到的凝胶性质有很大的影响。如果钙离子加得太快，产生的胶体是小片状凝胶和间断的凝胶结构。钙离子加入的速度能通过缓慢溶解的钙盐或者加入多价螯合剂，如焦磷酸钠或者六偏磷酸钠来控制。海藻酸盐有三种不同的方法可使之形成凝胶。1.弥散凝结：即当钙离子弥散到已水合的海藻胶中时，就会形成凝结。由于弥散的过程很满，因此他只能用在表面形成一层薄的凝胶。如提高凝胶液中的钙离子浓度，则可增加弥散的速度。但这也有限度，因为最常用的钙离子源就是氯化钙，而当其浓度太高时，会影响食品的风味，而且形成的凝胶太脆。2.内部凝结：内部凝结一般在室温进行，配料中的钙控制释放。这常用于水果、肉类和许多冷的预制甜点的制备。硫酸钙（无水或二水）和磷酸氢钙是最常用的钙源。海藻胶分子所需钙的比例，主要取决于pH、分子量、质点大小和钙盐本身的溶解度。质点越小和pH越低，钙的释放会越快。在生产中需将钙螯合以控制其释放速度，以使海藻胶与钙在开始反应之前能使海藻胶得以溶解。3.冷切凝结：是将制备凝结的配料，包括海藻胶、钙盐、酸和螯合剂先溶于热水中，然后是溶液冷却而得以凝结。虽然凝结反应中所需的钙离子已经与海藻胶一起在溶液中，但在高温是无法凝结，因为此时海藻胶的分子量大多呈直线状。只有当该溶液冷却后，由钙所导致的链的内部缔合才能实现。在这种体统中，钙盐和螯合剂的作用与上述内部凝结中的情况相同。8综上所述，如果把海藻胶作为凝胶剂使用，那么钙盐就是海藻胶形成凝胶的一个必须条件。只有海藻胶和钙盐共同作用才能形成凝胶应用于食品行业中，二者缺一不可。3.2钙盐和海藻酸钠在肉制品中的应用肉制品是日常生活中不可缺少的食品，目前国内外肉制品的原料肉绝大多数是冻肉，在冷冻过程中，部门细胞膜破裂，造成细胞汁液流失，营养成分降低，影响其色香味。由于肉本身的保水能力较差，因此在保存过程中必须提高其保水性和粘结性，增强肉的持水能力，从而增加肉的嫩度。与国外同类产品相比，我国低温肉制品的理化、感官和微生物指标都有一定差距。另外，目前我国肉制品产品结构不合理，高档产品少，肉制品厂家为了降低成本，加入大量的肥肉、淀粉，产品口感差，易出水出油、货架期短。对于调理肉制品、酱卤肉制品、西式火腿、肉灌肠甚至熟肉干制品而言，提高其保水性、鲜嫩性、凝胶性和乳化能力是必须的。保水性强，肉制品出品率高；鲜嫩性好，肉制品的口味就鲜美、嫩滑爽口；凝胶性强，肉制品的粘度和强度就强，弹韧性就好；乳化能力强，所制肉制品就可避免析油、松软等现象，还可降低原料成本。海藻酸钠与钙盐复配使用，具有优越的增稠性、稳定性、持水性、凝胶性和乳化稳定性，并可与其他胶体复配使用，可以满足肉制品加工的要求。肉制品加工过程中产生大量的碎肉和肉渣，采用肉类黏合剂能将这些下脚料重新组合成完整的肉块，从而提高肉制品加工厂的原料利用率，增加经济效益。另外，肉类黏合剂可以将不规则的原料肉块粘合起来，再按照需求分割成标准的大小和形状，从而提高了产品的标准化。海藻酸钠在热水和冷水中都能溶解，形成的水溶液呈黏性。在一定浓度范围内海藻酸钠溶液在宽剪切速率范围内呈假塑性，而在另外一些浓度范围内海藻酸钠溶液在低剪切速率范围内基本呈牛顿流体。海藻酸钠和矿油、脂肪酸酯、甘油等表面活性及其他多种聚合物有良好的相容性。通过调整海藻酸盐混合液中可溶性钙盐和不溶性钙盐的比例，矿油获得不同胶体性质的凝胶物。海藻胶与钙盐的这种独一无二的功能性特别适合作为黏合剂应用在肉制品领域中。3.3肉制品中使用硫酸钙的必要性和效果93.3.1海藻酸钠已经作为合法的添加剂在肉制品中大量使用，而与之配套使用的钙盐产品，也应该在肉制品中广泛使用。因为只有这样，才能保证产品的功能性得到充分的发挥。3.3.2目前能在肉制品中合法使用的钙盐几乎没有，只有硫酸钙能够在肉灌肠中合理使用，其他肉制品领域中硫酸钙也应该得到广泛使用。如前面机理中所述，海藻酸钠形成凝胶，钙离子是不可或缺的元素。食品级钙盐包括很多种，但其钙含量、冷水溶解度以及热水溶解度存在差异，如下表：钙源种类以及溶解状况优势名称Ca含量%冷水溶解度%热水溶解度%乙酸钙（一水）Ca(CH3COO)2.H2O分子量176.1822.7527%23%氯化钙CaCl2分子量110.9936.1140%59%柠檬酸钙Ca3(C6H5O7)2.4H2O分子量570.521.080.09%＞0.09%碳酸钙CaCO3分子量100.0940.040.0015%0.0019%葡萄糖酸钙Ca(C6H11O7)2.H2O分子量448.398.943.2%16.6%乳酸钙Ca(C3H5O3)2.5H2O分子量308.313%5%＞5%硫酸钙（无水）CaSO429.440.2%0.16%10分子量136.15硫酸钙（二水CaSO4.2H2O分子量172.1823.280.27%0.2%从上表中，可以获悉，硫酸钙作为钙源其钙含量相对较高，在水中的溶解度并不高，也就意味着在体系中，硫酸钙中的钙离子是相对缓慢释放到体系中，从而达到供应钙离子的效果实现与海藻酸钠内部凝胶，结构比较稳定，水分不易从凝胶中脱离。目前能够在肉制品中适量添加的钙源只有碳酸钙、磷酸钙盐和硫酸钙（范围受限），经过我们大量实验发现：由于碳酸钙和磷酸钙盐属于难溶物质，溶解性太差，与海藻酸钠反应需要借助其他酸性介质的作用才能释放出钙盐，这一过程需要更长的反应时间，形成的凝胶也不够稳定，所以在终产品的应用上存在一些缺陷，比如保水性，产品稳定性和粘结效果上比硫酸钙和海藻酸钠形成的复配物效果要差，无法满足现有肉制品加工的需求。而硫酸钙属于微溶产品，其钙离子的释放速度正好和海藻酸钠的反应速度相匹配，不用添加其他酸性介质，所以配方更简洁，更安全。正是由于这种匹配效果，硫酸钙与海藻酸钠的完美搭配所以形成的凝胶均匀、结实，在肉制品中的应用效果非常突出，既能满足目前肉制品加工品质的需求，并解决行业一些固有问题，又降低了成本。同时，食品级硫酸钙在食品中的普遍应用已经不存在质疑。它在食品中的应用已经有了几千年的历史，在中国最初的应用就是大家普遍熟悉的点豆腐，随着社会的发展，被实践严格检验的安全、无毒的食品添加剂硫酸钙（食用石膏）在食用工业中的应用越来越广泛。安全性毋庸置疑。3.4硫酸钙简介及其在食品中的应用3.4.1硫酸钙物理化学性质硫酸钙为白色粉末；无臭，无味。本品在水中微溶，在乙醇中不溶；在稀盐酸中溶解。密度2.61克/立方厘米。熔点1450℃。带两个分子结晶水的叫做石膏或生石膏（CaSO4·2H2O）。将石膏加热到150-170℃时，大部分结晶水失去，变成11熟石膏（2CaSO4·H2O即CaSO4·1/2H2O）。CaSO4溶解度不大，其溶解度呈特殊的先升高后降低状况。如10℃溶解度为0.1928g／100g水(下同)，40℃为0.2097，100℃降至0.1619。3.4.2硫酸钙目前在食品中的应用食品分类号食品名称最大使用量/(g/kg)备注04.04豆类制品按生产需要适量使用07.01面包10.007.02糕点10.007.03饼干10.008.02.02腌腊肉制品（如咸肉、腊肉、5.0板鸭、中式火腿、腊肠等）（仅限腊肠）08.03.05肉灌肠类3.03.4.3硫酸钙的使用在美国、欧盟和日本都已经得到合法地位，其食品安全性上是没有问题的。3.4.4硫酸钙的使用效果我们在第二章中已经详细描述，合法合理的使用海藻酸钠和硫酸钙，可以为肉制品企业带来不可比拟的优势，既降低产品成本，又能提高产品品质。3.5结论硫酸钙作为一种凝固剂完全可以作为一种安全的食品添加剂在肉制品中使用，其特殊的性质是其他同类型产品不可替代的。尤其和海藻酸钙协同复配后，能充分发挥各自的功能性，同时给肉制品行业带来很多创新性的应用。并且硫酸12钙已经作为食品添加剂在腊肠（08.02.02）和肉灌肠（08.03.05）中广泛使用，我们希望进一步扩大硫酸钙的使用范围。