Kako natrijev heksametafosfat djeluje u prehrambenoj industriji?

Osnovni funkcionalni mehanizmi natrijeva heksametaphosfata u prehrambenim sustavima

Sekvestracija: vezanje metalnih iona radi sprječavanja oksidacije i promjene boje

Natrijev heksametafosfat, ili kraće SHMP, djeluje kao ono što kemičari nazivaju kelatni agens. U osnovi, vezuje one dosadne tragove metala poput željeza i bakra koji uzrokuju probleme u preradi hrane. Upravo ti metali su krivi za stvari poput preuranjenog kvarenja ulja i potamnjenja krumpira nakon rezanja. Kada se SHMP veže za njih, prekida se cijeli taj lanac reakcija. Zbog toga se postiže duži rok trajanja biljnih ulja te bolje zadržavanje boje u prerađenim hranama od krumpira i drugih korjenastih povrća. Za proizvođače konzerviranih namirnica, osobito one koji se bave školjkama poput dagnji ili mesom rakova, SHMP čini ogromnu razliku. Bez njega, mnogi proizvodi razvili bi neprijatan metalni okus kojeg nitko ne želi doživjeti pri otvaranju konzerve s nečim što bi trebalo biti svježe.

Emulzifikacija i stabilizacija: Poboljšanje disperzije masti i vode

Polianionska priroda SHMP-a pomaže u smanjenju napetosti na granici između ulja i vode, a uz to stvara elektrostatske sile koje razdvajaju kapljice masti. Ova dva učinka rade zajedno kako bi omogućili ravnomjerno raspodjeljivanje sastojaka u proizvodima poput emulzificiranih mesa i mliječnih namaza. Također pomažu u sprečavanju odvajanja vode (sinereza) i spajanja čestica masti prilikom zagrijavanja. Za one koji proizvode biljne sireve, SHMP zapravo povećava stabilnost emulzije za oko 25 posto u odnosu na uobičajene citrate. Rezultat? Značajno bolji osjećaj u ustima i dosljedna tekstura cijelog proizvoda, bez ikakve grizućnosti ili grudvavosti.

pH Puferiranje i zadržavanje vode u matricama hrane

Natrijev heksametafosfat (SHMP) djeluje prilično dobro kao pufer pH vrijednosti kada su uvjeti između 5,5 i 7,5, što pomaže proteinima da zadrže svoj oblik i ostanu pravilno otopljeni. Kada se doda u smjese za mesni pasir, SHMP se suprotstavlja prirodnom nakupljanju kiseline koje nastaje tijekom skladištenja proizvoda. Zapravo povećava pH razinu, uzrokujući da se ti sitni mišićni vlakničići više napuše nego što bi inače. Prema nekim nedavnim istraživanjima iz područja znanosti o mesu, to može povećati sposobnost proizvoda da zadrži vodu za oko 15 do 20 posto. Dodatna vlažnost čini ogromnu razliku za preradeno meso poput šunke i ubrizganih piletina. Fosfatni ioni u SHMP-u zapravo djeluju poput malih magneta za molekule vode, držeći ih zaključane unutar matrikse mesa sve do vremena kuhanja.

Teksturizacija: Unapređenje osjećaja u ustima i strukturnog integriteta u mliječnim proizvodima i mesu

Kod izrade prerađenih sireva u obliku umaka, SHMP djeluje u pozadini kako bi regulirao interakcije kazeinskih micela, čime se izbjegava gristi tekstura koju svi mrze i osigurava glatko tečenje umaka. Alternativi mesu također imaju koristi jer SHMP omogućuje bolju kontrolu nad vezanjem proteina, stvarajući poželjne teksture slične vlaknima i zadovoljavajuće žvakanje poput stvarnih mesnih proizvoda. Druga važna funkcija je vezanje kalcija, što sprječava previše zbijanje kazeina. Ovo svojstvo omogućilo je smanjenje sadržaja masti za oko 40% u raznim mliječnim namazima, a da se pritom očuva bogat, kremasti osjećaj u ustima koji potrošači očekuju. Nedavni testovi provedeni tijekom razvoja mliječnih proizvoda na početku 2024. potvrdili su ove prednosti standardnim mjerenjima konzistencije.

Ključne primjene SHMP-a u glavnim kategorijama hrane

Heksametafosfat natrija (SHMP) djeluje kao višenamjenski sastojak u nekoliko segmenata prehrambene industrije, iskorištavajući svoja jedinstvena kemijska svojstva kako bi poboljšao kvalitetu, konzistentnost i trajnost proizvoda.

Mliječni proizvodi: Stabilizacija obradjivanog sira i mliječnih napitaka

SHMP veže kalcijeve ione kako bi inhibirao prerano zgrušavanje kazeina, osiguravajući glatku i homogenu teksturu u širim za pržiti. Na sličan način stabilizira kazeinske micеле u UHT mliječnim napicima, sprječavajući taloženje i održavajući vizualnu prozirnost tijekom čitavog roka trajanja.

Meso i plodovi mora: Poboljšanje sočnosti i teksture povećanjem zadržavanja vode

SHMP povećava sposobnost zadržavanja vode u mišićnim proteinima do 15%, što rezultira sočnijim peradnim mesom, tvrđim plodovima mora i poboljšanom stabilnošću pri smrzavanju-odmrzavanju. Njegovo sekvenciranje također suzbija oksidaciju masti u vakuumskim i dimljenim proizvodima — produžavajući senzorni i mikrobiološki rok trajanja.

Konzervirana hrana i rezanci: Sprječavanje gelacije i održavanje konzistencije

Hlapićući ionske metale koji kataliziraju povezivanje pektina ili retrogradaciju skroba, SHMP sprječava neželjenu gelaciju u konzerviranom povrću i očuvanje integriteta skroba u instant nudlicama. To osigurava predvidljivu viskoznost umaka i optimalno ponovno upijanje vode kod nudlica — ključno za dosljedno iskustvo potrošača.

Optimizacija doziranja i formulacije SHMP-a u proizvodnji hrane

Učinkovite koncentracije SHMP-a u različitim proizvodima i regulatorna ograničenja

Koncentracije SHMP-a moraju biti precizno kalibrirane prema svakoj matrici hrane — te strogo usklađene s globalnim regulatornim granicama. Tipični učinkoviti rasponi uključuju:

• Obrađeni sir : 0,3–0,5% (kako bi se spriječilo odvajanje proteina, a zadržala posrebivost)
• Kuhan meso : 0,1–0,3% (za zadržavanje vlage unutar EFSA i FDA E452i ograničenja)
• Morski plodovi (EU) : ≤0,1%
• Uređene povrće (FDA) : ≤ 0,2%
• Mliječne piće (odnosno: ≤ 0,5%)

U skladu s člankom 1. stavkom 2. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1831/2003, za proizvod koji je proizveden u skladu s ovom Uredbom, za proizvod koji je proizveden u skladu s ovom Uredbom, utvrđen je sljedeći kriterij:

Izravnotenje razine SHMP-a kako bi se očuvale osjetilne osobine: okus, tekstura i izgled

Dobivanje prave doze je sve o pronalaženju slatke točke između toga koliko dobro radi i što ima dobar okus. Kada natrijev heksametafosfat (SHMP) pređe 0,4% u mliječnim proizvodima, ljudi počinju primjećivati one neprijatne metalne naknadne okuse koje nitko ne želi. Međutim, za rezance oko 0,15 do 0,25 posto daje dovoljno ospremenjenosti bez da se pretvore u lepotu. Proizvođači kobasica također moraju paziti na svoje brojeve bilo što iznad 0,35% pretvara meso u nešto bliže gumeni nego hrani. Ako ne koristite dovoljno, stvaraju se problemi s gubitkom vlage i problemima sa kvarenjem. Stručnjaci iz industrije općenito preporučuju dodavanje SHMP- a postupno dok se emulzija ne stvori. Pratiti promjene viskoznosti dok se stvari miješaju pomaže im da ostanu konzistentne. I nemojmo zaboraviti na testiranje ukusa! Slijepi paneli još uvijek su neophodni za provjeru da li sokovitost ostaje netaknuta, teksture se osjećaju u ustima i sve izgleda apetitno na tanjuru.

Bezbednost, regulatorni status i označavanje SHMP-a na svjetskim tržištima

E452i Označavanje i procjene sigurnosti od strane FDA-e i EFSA-e

Natrijev heksametafosfat koristi kodno ime E452i u prehrambenoj industriji i već je dobio zeleno svjetlo od glavnih regulatornih tijela diljem svijeta. U SAD-u, FDA ga stavlja u svoju kategoriju GRAS za određene primjene kao što je pomoć sastojcima da se bolje miješaju, kontrolu pH razine i vezanje minerala, ali samo unutar određenih granica. Europska agencija za sigurnost hrane je 2019. godine napravila potpuni pregled i potvrdila je da je također siguran, postavivši maksimalnu dnevnu dozu na 70 miligrama po kilogramu tjelesne težine. Obje organizacije inzistiraju da proizvođači drže stroge ograničenja upotrebe. Uzmimo, na primjer, prerađeni sir, gdje ga ograničavaju na najviše 0,5%. To pomaže u sprečavanju problema s teksturom i mogućih interakcija između različitih minerala u proizvodu. Kada su u pitanju zahtjevi za označavanje diljem svijeta, većina paketa će navesti E452i ili ga jednostavno nazvati natrijum polifosfati tako da ljudi koji trebaju gledati svoj unos fosfata mogu ga lako prepoznati. Proizvođači također moraju slijediti dobre proizvodne prakse i provoditi odgovarajuće analize opasnosti, posebno ako proizvode šalju u Europu u skladu s Uredbom (EZ) br. 1333/2008 ili izvoze u zemlje kojima se uređuju propisi FDA-e iz 21 CFR §182.

Česta pitanja

Što je natrijev heksametafosfat (SHMP) i kako se koristi u hrani?

Natrijev heksametafosfat, ili SHMP, kemijsko je jedinjenje koje se koristi kao sekvestrant, chelatant, emulgator i pH tampon u raznim prehrambenim proizvodima. Vezuje metalne ione, poboljšava emulgizaciju, zadržava vodu i poboljšava teksturu i stabilnost hrane kao što su obrađeni sir, konzervirana povrća i mliječni spreadi.

Postoje li regulatorna ograničenja za upotrebu SHMP-a u prehrambenim proizvodima?

Da, upotreba SHMP- a je regulisana i mora se pridržavati posebnih ograničenja koja se razlikuju u zavisnosti od vrste proizvoda i zemlje. Primjerice, obrađeni sir može sadržavati 0,30,5% SHMP-a, dok su konzervirana povrća ograničena na ≤0,2% u SAD-u. Prekočenje tih granica može dovesti do regulatornih problema.

Je li SHMP siguran za konzumaciju?

SHMP se smatra sigurnim unutar reguliranih granica, što potvrđuju organizacije poput FDA i EFSA. Onei su ga klasificirali kao općenito prepoznat sigurnim (GRAS) s određenim ograničenjima primjene kako bi se spriječili neželjeni učinci na teksturu i interakcije minerala u prehrambenim proizvodima.

Kako SHMP utječe na teksturu i okus hrane?

SHMP pomaže u poboljšanju teksture stabiliziranjem emulzija, zadržavanjem vlage i sprječavanjem razdvajanja proteina. Međutim, prekomjerna upotreba SHMP-a može dovesti do loših okusa, poput metalnog okusa, posebno u mliječnim i mesnim proizvodima.