איך פועל נתרן הexametaphosphate בתעשיית המזון?

מנגנוני התפקוד המרכזיים של הקסמטרה metaphosphate נתרן במערכות מזון

קושרת: קשירה של יוני מתכת למניעת חמצון ודימוי

נתרן הexametaphosphate, או בקיצור SHMP, פועל כагент כימי שמהנדסים קוראים סוכן צורף. בעיקרון, הוא תופס מתכות זרחות בעייתיות כמו ברזל ונחושת שמגרמות לבעיות בתהליך עיבוד המזון. המתכות האלו אחראיות לדברים כמו שמן שמסריח מאוד מהר ותפוחי אדמה שנהפכים לאפורים לאחר חיתוך. כש־SHMP נקשר אליהן, הוא עוצר את כל התגובה הזו. בגלל זה אנו רואים חיי מדף ארוכים יותר בשמן צמחי ושמירה על צבע טוב יותר באוכל קליל מהתפוחי אדמה או ירקות שורש אחרים. לייצרני מוצרי קופסה, במיוחד אלה שמتعاملים עם פרוסות ים כמו אפרסקים או בשר סרטן, SHMP מהווה הבדל עצום. בלי זה, רבים מהמוצרים היו מפתחים טעם מתכתי לא נעים שאיש לא רוצה לחוות כשפותחים פחית של משהו שאמור להיות טרי.

אמולסיפיקציה ויציבות: שיפור הפיזור של שומן במים

הטבע הפוליאניוני של SHMP עוזר להפחית את המתח בגבול שבו שמן נוגע במים, כמו גם ליצור כוחות אלקטרוסטטיים שמדחים טיפות שומן אחת מהשנייה. שני האפקטים הללו פועלים יחד כדי לפשט את החומר באופן אחיד בпродוקטים כמו חלבי שומן ומבושלי עופרת. הם גם עוזרים למנוע הפרדת מים (סינרגזיס) ולשמור על חלקיקי שומן שלא יתכווצו יחד כאשר מחממים. עבור מי שמפיקים גבינות ממקור צמחי, SHMP למעשה מגביר את יציבות ההתפזרות ב-25 אחוז יותר מאשר אפשרויות סיטרט רגילות. התוצאה? תחושת פה חלקה הרבה יותר ועקביות של kếtש לאורך כל המוצר, ללא גרגירים מוזרים או חוסר אחידות.

ספיגת pH ושימור מים במטריצות מזון

הנתרן ההexametaphosphate (SHMP) פועל יפה כמאזן pH בתנאים שבין 5.5 ל-7.5, מה שמסייע לחלבונים לשמור על צורתם ולהישאר מומסים כראוי. כאשר מוסיפים אותו למרכבי בשר טחון, ה-SHMP מתנגד להצטברות החומצה הטבעית המתרחשת במהלך אחסון המוצרים. למעשה, הוא מגביר את רמת ה-pH, מה גורם לסליליות השריר הקטנות להתנפח יותר מהרגיל. לפי מחקריו חדשים בתחום מדע הבשר, זה יכול להגביר את כמות המים שהמוצר שומר בכ-15 עד 20 אחוז. הרטיבות הנוספת יוצרת הבדל משמעותי בבשר מעובד כמו הams ושורות עוף ממוחזרות. יוני הזרחן ב-SHMP פועלים בעיקרון כמו מגרעות קטנות למולקולות מים, ושומרים עליהן נעולות בתוך מטריצת הבשר עד זמן הבישול.

טקסטורה: שיפור תחושת הפה והאינטגריטי המבנית במוצרי חלב ובשר

ביצור רוטבים מעובדים של גבינה, פחמן חומצי נatriום (SHMP) פועל ברקע על מנת לשלוט באינטראקציה בין מיקרל של קזאין, מה שמסייע להימנע מהמרקם החמורי שכולם שונאים ומשמר על הרצף השלוף של הרוטב. גם תחליפי הבשר נהנים מאפקט זה, שכן SHMP מאפשר שליטה טובה יותר ביצירת קשרי חלבון, ויוצר מרקמים דמויי סיבים והתחושה הג'וועה המזכירה מוצרי בשר אמיתיים. תכונה נוספת חשובה היא הקשירה של סידן, שמונעת מהקזאין להצטבר בצורה מוגזמת. תכונה זו הפחיתה את תוכן השומן בכ-40% במגוון פרוסות חלב, תוך שמירה על התחושה העשירה והקרמית שצופים בה צרכנים. מבחנים אחרונים שנערכו במהלך פיתוח מוצרים של חלב בתחילת 2024 איששו את היתרונות הללו באמצעות מדידות עקיבות סטנדרטיות.

יישומים מרכזיים של SHMP בתחומי המזון המרכזיים

הנתרן ההexametaphosphate (SHMP) משמש כמרכיב רב-תכליתי במספר תחומי מזון, תוך ניצול תכונותיו הכימיות הייחודיות כדי לשפר את איכות המוצר, עקביותו ותקופת התפוגה.

מוצרי חלב: סטילוב של גבינה מעובדת ושתייה על בסיס חלב

SHMP קושר יוני סידן כדי להשבית קרישה מוקדמת של קזאין, ומבטיח טקסטורה חלקה והומוגנית בגבינות מתплавות. בדומה לכך, הוא מסתיל את מיקרוגלולות הקזאין בשתיות חלב UHT, ומונע ירידת משקעים ושומר על בהירות חזותית לאורך כל תрומת התפוגה.

בשר ודגים: שיפור רכות ולחות באמצעות שמירה על מים

SHMP מגדיל את היכולת האגירה של מים בחלבוני השריר עד 15%, מה שנותן עוף רטוב יותר, דגים קשיחים יותר ושיפור בייציבות הקפאה-הפשרה. פעולת הקישור שלו גם מדכאת את חמצון השומנים במוצרים ארוגים בריק או מאושרים – ומארכת את תקופת התפוגה החישה והמיקרוביולוגית.

מוצרי פחית ואספספוти: מניעת ג'לציה ושימור עקביות

על ידי חליפת יוני מתכת אשר מקטיזים קישור צלב פקטין או רטרוגרדציה של עמילן, SHMP מונע גלידה לא רצויה בירקות בקונסרס ושומר על שלמות עמילן בנודלס מיידי. זה מבטיח קליטת רוטב צפויה ורידראציה אופטימלית של אטריות, קריטית לחוויית צרכן עקבית.

אופטימיזציה של מינון SHMP ופורמולה בייצור מזון

ריכוזים אפקטיביים של SHMP במוצרים שונים וגבולות רגולטוריים

ריכוז SHMP חייב להיות מדויק בקפידה לכל מטריצה של מזון ומוזג בקפידה עם הגבולות הרגולטוריים העולמיים. טווח יעיל טיפוסי כולל:

• גבינה מעובדת : 0.30.5% (כדי למנוע הפרדת חלבון תוך שמירה על הנפחיות)
• בשר מופלט : 0.10.3% (לשמירה על לח בתוך הגבולות של EFSA ו- FDA E452i)
• פירות ים (איחוד האירופי) : ≤0.1%
• ירקות ממוזגים (FDA) : ≤0.2%
• משקאות חלב : ≤0.5%

מעבר לקווים אלה מסכן חוסר תמיכה בסטנדרטים של קודקס אלימנטריוסוכיכול להפעיל פעולה רגולטורית, כפי שהוכח על ידי זימון 2022 הקשור לשימוש מוגזם (> 0.4%) בתכנוני נקניקיות.

איזון רמות SHMP לשמירה על תכונות חושים: טעם, מרקם ומראה

קבלת רמת המינון הנכונה היא עניין של מציאת הנקודה המתוקנת בין יעילות לבין טעם טוב. כאשר נתרן헥замטאפוספט (SHMP) עולה על 0.4% במוצרי חלב, אנשים מתחילים להבחין בטעמים מתכתיים לא נעימים שאיש אינו רוצה. לעומת זאת, באודנים, כ-0.15 עד 0.25 אחוז מספקים מספיק קפיציות מבלי להפוך אותם לג'ל. יצרני نقניקים חייבים גם כן לשים לב למדידות – כל ערך שמעל 0.35% הופך את הבשר לחומר הדורס גומי ולא למזון. שימוש בכמות לא מספקת יוצר בעיות של איבוד רטיבות ובעיות של התדרדרות לאורך זמן. אנשי מקצוע בתעשייה ממליצים בדרך כלל להוסיף SHMP בהדרגה תוך בניית תערובת האמולסיה. שמירה על עקביות בשינויי צמיגות במהלך הערבוב עוזרת לשמור על עקביות. ואל נשכח מבחני טעימה! פאנלים עיוורים עדיין חיוניים כדי לבדוק אם הרוטב נשמר, הג текстורה נכונה בפה, והכל נראה פריך על הצלחת.

בטיחות, סטטוס רגולטורי ותוויות של SHMP בשווקים גלובליים

הסימון E452i והערכות ביטחון על ידי ה-FDA וה-EFSA

ההקסמטרה metaphosphate הנתרן ידוע בשם הקוד E452i בתעשיית המזון וזכה לאישור של גורמי רגולציה מרכזיים ברחבי העולם. בארצות הברית, מנהל המזון והתרופות (FDA) מסווג אותו בקטגוריה GRAS ליישומים מסוימים, כגון סיוע בהומוגניזציה של מרכיבים, שימור רמות pH וקשירת מינרלים, אך רק בתוך מגבלות מוגדרות. הסוכנות האירופאית לבטיחות המזון ערכה סקירה מקיפה בשנת 2019 ואישרה גם היא את בטיחותו, תוך קביעת צריכה יומית מרבית של 70 מיליגרם לקילוגרם משקל גוף. שני הגופים מדגישים כי יצרנים חייבים להיצמד למגבלות שימוש חמורות. לדוגמה, בגבינה מעובדת קובעים את המגבלה על לא יותר מ-0.5%. פעולה זו מסייעת במניעת בעיות בטקסטורה ותגובות אפשריות בין מינרלים שונים במוצר. כשמדובר בדרישות תיוג ברחבי העולם, ברוב החבילות יופיעו או E452i או שיסמכו עליו פשוט כפוספטים נתרניים, כדי לאפשר לאנשים שצריכים לעקוב אחר צריכת הזרחנים שלהם לזהות אותו בקלות. יצרנים נדרשים גם לפעול בהתאם לנהלי ייצור טובים (GMP) ולערוך ניתוחי סיכון תקינים, במיוחד אם הם שולחים מוצרים לאירופה לפי תק regulation (EC) No 1333/2008 או מייצאים למדינות השפועות לתקנות ה-FDA המתועדות ב-21 CFR §182.

שאלות נפוצות

מהו נתרן הexametaphosphate (SHMP) ואיך הוא משמש במזון?

נתרן הexametaphosphate, או SHMP, הוא תרכובת כימית המשמשת כסוכנת קישור, סוכנת שיעור, מייצבת ואוגר pH במוצרים מזון שונים. הוא קושר יוני מתכת, מגביר שיעור, שומר על מים ומשפר את kếtיסת המרקם והיציבות במזונות כגון גבינה מעובדת, ירקות בקופסה ומחלאות חלב.

האם קיימים הגבלות רגולטוריות לשימוש ב-SHMP במוצרי מזון?

כן, השימוש ב-SHMP מוש_SUBJECT לרגולציה חייב לעמוד בגבולות מסוימים השונים בהתאם לסוג המוצר ולמדינה. למשל, בגבינה מעובדת עשוי להכיל 0.3–0.5% SHMP, בעוד שירקות בקופסה מוגבלים ל-≤0.2% בארצות הברית. חריגה מההגבלות האלה עלולה להוביל לבעיות רגולטוריות.

האם בטוח לצרוך SHMP?

считается безопасным в пределах установленных норм, что подтверждено такими организациями, как FDA и EFSA. Они признали его как общий признанный безопасным (GRAS) с определенными пределами применения для предотвращения негативного влияния на текстуру и взаимодействие минералов в пищевых продуктах.

Как SHMP влияет на текстуру и вкус продуктов?

SHMP помогает улучшить текстуру за счет стабилизации эмульсий, удержания влаги и предотвращения разделения белков. Однако чрезмерное использование SHMP может привести к появлению посторонних вкусов, например, металлического привкуса, особенно в молочных и мясных продуктах.