โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟตทำงานอย่างไรในอุตสาหกรรมอาหาร?

กลไกการทำงานหลักของโซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟตในระบบอาหาร

การจับไอออนโลหะ: การยึดจับไอออนโลหะเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการเปลี่ยนสี

โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต หรือที่เรียกสั้นๆ ว่า SHMP ทำหน้าที่ในลักษณะที่นักเคมีเรียกว่า สารจับไอออนโลหะ (chelating agent) โดยพื้นฐานแล้ว มันจะไปจับกับโลหะแทรกปลอมเล็กน้อยที่ก่อปัญหา เช่น เหล็กและทองแดง ซึ่งเป็นสาเหตุของปัญหาในการแปรรูปอาหาร โลหะเหล่านี้เป็นต้นเหตุให้น้ำมันหืนเร็วกว่าปกติ หรือทำให้มันฝรั่งเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลหลังหั่น เมื่อ SHMP จับกับโลหะพวกนี้ได้ มันจะหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่ทั้งหมดนี้ไว้ นั่นคือเหตุผลที่เราพบว่าน้ำมันพืชมีอายุการเก็บที่ยาวนานขึ้น และอาหารว่างจากมันฝรั่งหรือผักหัวชนิดอื่นๆ รักษารสชาติและสีสันได้ดีขึ้น สำหรับผู้ผลิตสินค้ากระป๋อง โดยเฉพาะผู้ที่จัดการผลิตภัณฑ์จากสัตว์น้ำเปลือกแข็ง เช่น หอยเชลล์ หรือเนื้อปู SHMP มีบทบาทสำคัญมาก ถ้าไม่มีมัน ผลิตภัณฑ์หลายชนิดอาจมีรสชาติเหมือนโลหะที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งไม่มีใครอยากสัมผัสเมื่อเปิดกระป๋องอาหารที่ควรจะสดใหม่

การทำให้เกิดอิมัลชันและการคงตัว: เพิ่มประสิทธิภาพการกระจายตัวของไขมันและน้ำ

ลักษณะโพลีแอนไอออนิกของ SHMP ช่วยลดแรงตึงผิวที่บริเวณรอยต่อระหว่างน้ำมันและน้ำ รวมทั้งสร้างแรงไฟฟ้าสถิตที่ผลักดันให้อนุภาคไขมันแยกออกจากกัน ผลทั้งสองอย่างนี้ร่วมกันทำให้ส่วนผสมกระจายตัวได้อย่างสม่ำเสมอในผลิตภัณฑ์ เช่น เนื้อสัตว์แบบอิมัลซิไฟด์ และมาการีน ยังช่วยป้องกันการแยกตัวของน้ำ (ซินเนรีซิส) และป้องกันไม่ให้อนุภาคไขมันจับตัวเป็นก้อนเมื่อถูกความร้อน สำหรับผู้ผลิตชีสจากพืช SHMP ช่วยเพิ่มความเสถียรของการเกิดอิมัลชันได้ดีกว่าซิเตรตทั่วไปประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ ผลลัพธ์คือ สัมผัสที่เรียบเนียนมากขึ้น และเนื้อสัมผัสที่สม่ำเสมอกว่าตลอดทั้งผลิตภัณฑ์ โดยไม่มีความฝาดหรือความหยาบเป็นก้อนปรากฏขึ้น

การควบคุม pH และการกักเก็บน้ำในแมทริกซ์อาหาร

โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต (SHMP) ใช้เป็นสารควบคุมค่าความเป็นกรด-ด่างได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงค่า pH ระหว่าง 5.5 ถึง 7.5 ซึ่งช่วยให้โปรตีนคงรูปร่างและละลายได้อย่างเหมาะสม เมื่อนำ SHMP มาใส่ในส่วนผสมเนื้อสัตว์บด จะช่วยต้านการสะสมของกรดตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นขณะผลิตภัณฑ์ถูกเก็บรักษาไว้ มันจะช่วยเพิ่มระดับ pH ทำให้เส้นใยกล้ามเนื้อเล็กๆ เกิดการบวมมากกว่าปกติ ตามงานวิจัยล่าสุดทางด้านวิทยาศาสตร์เนื้อสัตว์ การนี้สามารถเพิ่มความสามารถในการกักเก็บน้ำของผลิตภัณฑ์ได้ประมาณ 15 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ความชื้นที่เพิ่มขึ้นนี้มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อเนื้อแปรรูป เช่น แฮม และเนื้อไก่ที่ผ่านการฉีดน้ำ ไอออนฟอสเฟตใน SHMP โดยพื้นฐานทำหน้าที่คล้ายแม่เหล็กขนาดเล็กที่ดูดจับโมเลกุลน้ำ ทำให้กักน้ำไว้ภายในโครงสร้างเนื้อสัตว์จนกระทั่งถึงเวลาปรุงสุก

การปรับพื้นผิว: การปรับปรุงความรู้สึกขณะเคี้ยวและการคงตัวของโครงสร้างในผลิตภัณฑ์นมและเนื้อสัตว์

เมื่อผลิตซอสชีสแปรรูป SHMP จะทำหน้าที่เบื้องหลังเพื่อควบคุมการปฏิสัมพันธ์ของไมเซลล์เคซีน ซึ่งช่วยป้องกันเนื้อสัมผัสหยาบกร้านที่ทุกคนไม่ชอบ และทำให้ซอสมีความไหลลื่นอย่างต่อเนื่อง ทางเลือกแทนเนื้อสัตว์ก็ได้รับประโยชน์เช่นกัน เนื่องจาก SHMP ช่วยควบคุมการจับตัวของโปรตีนได้ดีขึ้น ส่งผลให้เกิดพื้นผิวคล้ายเส้นใยและเนื้อสัมผัสที่แน่นหนึบใกล้เคียงกับผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์จริง อีกหนึ่งหน้าที่สำคัญคือการจับไอออนแคลเซียม ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้เคซีนรวมตัวกันมากเกินไป คุณสมบัตินี้ทำให้สามารถลดปริมาณไขมันลงได้ประมาณ 40% ในผลิตภัณฑ์นมแพร่หลายหลายชนิด ขณะเดียวกันก็ยังคงความเข้มข้นและเนื้อสัมผัสครีมมี่ที่ผู้บริโภคคาดหวังไว้ การทดสอบล่าสุดที่ดำเนินการระหว่างการพัฒนาผลิตภัณฑ์นมในช่วงต้นปี 2024 ได้ยืนยันประโยชน์เหล่านี้ผ่านการวัดความคงตัวตามมาตรฐาน

การประยุกต์ใช้หลักของ SHMP ข้ามหมวดอาหารหลัก

โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต (SHMP) ทำหน้าที่เป็นส่วนผสมอเนกประสงค์ในหลายกลุ่มผลิตภัณฑ์อาหาร โดยอาศัยคุณสมบัติทางเคมีเฉพาะตัวเพื่อยกระดับคุณภาพ ความสม่ำเสมอ และอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์

ผลิตภัณฑ์จากนม: การทำให้ชีสแปรรูปและเครื่องดื่มที่มีส่วนประกอบจากนมมีความคงตัว

SHMP จับไอออนแคลเซียมเพื่อยับยั้งการตกตะกอนของเคซีอินก่อนกำหนด ทำให้ชีสแพร่แบบแปรรูปมีพื้นผิวเรียบเนียนและสม่ำเสมอ นอกจากนี้ยังช่วยทำให้มิเซลเคซีอินในเครื่องดื่มนมยูเอชทีมีความคงตัว ป้องกันการตกตะกอน และรักษารูปลักษณ์ที่ใสสะอาดตลอดอายุการเก็บ

เนื้อสัตว์และอาหารทะเล: การปรับปรุงความฉ่ำและพื้นผิวด้วยการกักเก็บน้ำ

SHMP เพิ่มความสามารถในการกักเก็บน้ำของโปรตีนกล้ามเนื้อได้สูงสุดถึง 15% ส่งผลให้เนื้อสัตว์ปีกมีความฉ่ำมากขึ้น อาหารทะเลมีความแน่นขึ้น และมีเสถียรภาพที่ดีขึ้นระหว่างการละลายน้ำหลังแช่แข็ง นอกจากนี้ ฤทธิ์การจับไอออนยังช่วยยับยั้งการออกซิเดชันของไขมันในผลิตภัณฑ์ที่บรรจุสุญญากาศและผลิตภัณฑ์หมัก-รมควัน ช่วยยืดอายุการเก็บทั้งในด้านประสาทสัมผัสและจุลชีววิทยา

อาหารกระป๋องและก๋วยเตี๋ยว: ป้องกันการเกิดเจลและรักษาระดับความสม่ำเสมอ

ด้วยการจับไอออนโลหะที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาการเชื่อมโยงเพกตินหรือการกลับตัวของแป้ง SHMP ช่วยป้องกันการเกิดเจลที่ไม่พึงประสงค์ในผักกระป๋อง และรักษาความสมบูรณ์ของแป้งในบะหมี่สำเร็จรูป สิ่งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าซอสมีความหนืดสม่ำเสมอ และเส้นบะหมี่สามารถดูดน้ำได้อย่างเหมาะสม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญต่อประสบการณ์ผู้บริโภคอย่างต่อเนื่อง

การปรับอัตราส่วนและการสูตรของ SHMP ให้เหมาะสมในกระบวนการผลิตอาหาร

ความเข้มข้นที่มีประสิทธิภาพของ SHMP ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ และข้อจำกัดตามกฎหมาย

ความเข้มข้นของ SHMP จำเป็นต้องได้รับการปรับเทียบอย่างแม่นยำให้เหมาะสมกับแต่ละประเภทของอาหาร และต้องสอดคล้องอย่างเคร่งครัดกับข้อจำกัดตามกฎหมายระดับโลก โดยช่วงที่ใช้โดยทั่วไปมีดังนี้:

• เนยแข็งแปรรูป : 0.3–0.5% (เพื่อป้องกันการแยกตัวของโปรตีน ขณะเดียวกันก็รักษาน้ำหนักในการทาให้เรียบ)
• เนื้อสัตว์รมควัน : 0.1–0.3% (เพื่อรักษาน้ำไว้ภายในข้อจำกัด E452i ของ EFSA และ FDA)
• อาหารทะเล (EU) : ≤0.1%
• ผักกระป๋อง (อย.) : ≤0.2%
• เครื่องดื่มจากนม : ≤0.5%

การเกินขีดจำกัดเหล่านี้มีความเสี่ยงต่อการไม่ปฏิบัติตามมาตรฐานของ Codex Alimentarius และอาจทำให้หน่วยงานกำกับดูแลดำเนินการ เช่น การเรียกคืนผลิตภัณฑ์ในปี ค.ศ. 2022 ที่เกิดจากการใช้สารเกินขนาด (>0.4%) ในสูตรไส้กรอก

การปรับสมดุลระดับ SHMP เพื่อรักษาคุณภาพด้านสัมผัส: รสชาติ เนื้อสัมผัส และรูปลักษณ์

การได้รับปริมาณที่เหมาะสมคือการหาจุดสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างประสิทธิภาพในการทำงานและรสชาติที่ดี เมื่อโซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต (SHMP) เกิน 0.4% ในผลิตภัณฑ์นม ผู้คนจะเริ่มสังเกตเห็นรสหลังที่ไม่พึงประสงค์แบบโลหะ ซึ่งไม่มีใครต้องการ แต่สำหรับบะหมี่นั้น ปริมาณประมาณ 0.15 ถึง 0.25 เปอร์เซ็นต์จะให้ความหนึบพอเหมาะ โดยไม่ทำให้บะหมี่กลายเป็นวุ้น ส่วนผู้ผลิตไส้กรอกก็ต้องระมัดระวังปริมาณเช่นกัน เพราะหากเกิน 0.35% เนื้อสัตว์จะเปลี่ยนไปคล้ายยางมากกว่าอาหาร แต่ถ้าใช้ไม่เพียงพอ ก็จะเกิดปัญหาการสูญเสียความชื้น และปัญหาเน่าเสียในระยะยาว ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมมักแนะนำให้เติม SHMP อย่างค่อยเป็นค่อยไปขณะสร้างส่วนผสมอิมัลชัน การเฝ้าสังเกตการเปลี่ยนแปลงของความหนืดขณะผสมส่วนประกอบต่างๆ จะช่วยรักษามาตรฐานความสม่ำเสมอได้ และที่สำคัญอย่าลืมการทดสอบรสชาติ! คณะผู้ตรวจสอบแบบไม่เปิดเผยข้อมูลยังคงจำเป็นอย่างยิ่งในการตรวจสอบว่าความฉ่ำยังคงอยู่ ความรู้สึกสัมผัสในปากเหมาะสม และทุกอย่างดูน่ารับประทานเมื่อวางไว้บนจาน

ความปลอดภัย สถานะด้านกฎระเบียบ และการติดฉลากของ SHMP ในตลาดโลก

หมายเลข E452i และการประเมินความปลอดภัยโดย FDA และ EFSA

โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟตใช้ชื่อรหัสว่า E452i ในอุตสาหกรรมอาหาร และได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานกำกับดูแลหลักทั่วโลก ในสหรัฐอเมริกา สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) จัดให้อยู่ในกลุ่ม GRAS สำหรับการใช้งานบางอย่าง เช่น การช่วยให้ส่วนผสมรวมตัวกันดีขึ้น การควบคุมระดับ pH และการจับกับแร่ธาตุ แต่เฉพาะภายในขีดจำกัดที่กำหนดไว้เท่านั้น หน่วยงานความปลอดภัยอาหารแห่งยุโรป (EFSA) ได้ทำการทบทวนอย่างสมบูรณ์ในปี 2019 และยืนยันว่าสารนี้ปลอดภัยเช่นกัน โดยกำหนดปริมาณการบริโภคสูงสุดไม่เกิน 70 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมของน้ำหนักตัวต่อวัน ทั้งสององค์กรเน้นย้ำว่าผู้ผลิตจะต้องปฏิบัติตามข้อจำกัดในการใช้งานอย่างเคร่งครัด ตัวอย่างเช่น ในผลิตภัณฑ์ชีสแปรรูป จะจำกัดไม่เกิน 0.5% เพื่อป้องกันปัญหาเรื่องพื้นผิวและการโต้ตอบระหว่างแร่ธาตุต่างๆ ภายในผลิตภัณฑ์ ส่วนข้อกำหนดฉลากกำกับทั่วโลก บรรจุภัณฑ์ส่วนใหญ่จะระบุว่า E452i หรือเรียกโดยทั่วไปว่า โซเดียมโพลีฟอสเฟต เพื่อให้ผู้บริโภคที่ต้องเฝ้าระวังปริมาณฟอสเฟตที่บริโภคสามารถสังเกตเห็นได้ง่าย ผู้ผลิตยังจำเป็นต้องปฏิบัติตามแนวทางการผลิตที่ดี (GMP) และดำเนินการวิเคราะห์อันตรายอย่างเหมาะสม โดยเฉพาะหากส่งออกผลิตภัณฑ์ไปยังยุโรปภายใต้กฎระเบียบ (EC) ฉบับที่ 1333/2008 หรือส่งออกไปยังประเทศที่อยู่ภายใต้ข้อบังคับของ FDA ตามที่ระบุใน 21 CFR §182

คำถามที่พบบ่อย

โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต (SHMP) คืออะไร และใช้ในอาหารอย่างไร

โซเดียมเฮกซาเมตาฟอสเฟต หรือ SHMP เป็นสารประกอบทางเคมีที่ใช้เป็นสารจับไอออนโลหะ สารยึดเกาะ สารทำให้เกิดการกระจายตัว และสารควบคุมค่าความเป็นกรด-ด่างในผลิตภัณฑ์อาหารต่าง ๆ มันช่วยจับไอออนของโลหะ เพิ่มประสิทธิภาพในการทำให้เกิดการกระจายตัว กักเก็บน้ำ และปรับปรุงเนื้อสัมผัสและความคงตัวในอาหาร เช่น ชีสแปรรูป ผักกระป๋อง และผลิตภัณฑ์ทาจากนม

มีข้อจำกัดด้านกฎระเบียบสำหรับการใช้ SHMP ในผลิตภัณฑ์อาหารหรือไม่

ใช่ การใช้ SHMP ถูกควบคุมตามข้อกำหนดและต้องอยู่ภายในขีดจำกัดเฉพาะ ซึ่งอาจแตกต่างกันไปตามประเภทผลิตภัณฑ์และประเทศ ตัวอย่างเช่น ชีสแปรรูปอาจมี SHMP ได้ 0.3–0.5% ขณะที่ผักกระป๋องในสหรัฐอเมริกามีขีดจำกัดไม่เกิน 0.2% การใช้เกินกว่าขีดจำกัดเหล่านี้อาจก่อให้เกิดปัญหาด้านกฎระเบียบ

การบริโภค SHMP ปลอดภัยหรือไม่

SHMP ถือว่าปลอดภัยเมื่อใช้ภายในขีดจำกัดที่มีการควบคุม ตามที่องค์กรต่างๆ เช่น FDA และ EFSA ยืนยันแล้ว โดยพวกเขาได้ให้การรับรองว่าเป็นสารที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าปลอดภัย (GRAS) พร้อมขีดจำกัดการใช้งานเฉพาะเพื่อป้องกันผลกระทบเชิงลบต่อเนื้อสัมผัสและการปฏิสัมพันธ์ของแร่ธาตุในผลิตภัณฑ์อาหาร

SHMP มีผลต่อเนื้อสัมผัสและรสชาติของอาหารอย่างไร

SHMP ช่วยปรับปรุงเนื้อสัมผัสโดยการสร้างความเสถียรให้กับอิมัลชัน กักเก็บความชื้น และป้องกันการแยกตัวของโปรตีน อย่างไรก็ตาม การใช้ SHMP มากเกินไปอาจทำให้เกิดรสชาติผิดปกติ เช่น รสชาติคล้ายโลหะ โดยเฉพาะในผลิตภัณฑ์นมและเนื้อสัตว์