O que são fosfatos de qualidade alimentar?

Os fosfatos de qualidade alimentar são amplamente utilizados no processamento industrial moderno de alimentos. Devido às suas vantagens, como melhorar a qualidade dos alimentos, melhorar a estabilidade dos alimentos, aumentar a eficiência do processamento e prolongar a vida útil, eles desempenham um papel importante em vários campos, incluindo produtos cárneos, laticínios, frutos do mar, panificação e bebidas.

O fósforo é um dos macroelementos mais importantes para o corpo humano. Também tem um significado profundo para ossos humanos, dentes, DNA, RNA e ATP (trifosfato de adenosina).

No entanto, muitas pessoas, por falta de compreensão, muitas vezes reagem com medo ao ouvir a palavra “ aditivo alimentar ”, acreditando que todos os aditivos alimentares são produtos químicos nocivos.

Este artigo apresentará sistematicamente os fosfatos de qualidade alimentar a partir de múltiplas perspectivas, ajudando você a construir uma compreensão completa dos fosfatos e evitar mal-entendidos.

1. O que são fosfatos de qualidade alimentar?

1.1 Definição e funções de fosfatos de qualidade alimentar

Os fosfatos de qualidade alimentar são um tipo de aditivo alimentar, usado principalmente como umectantes. O fosfato também pode ser usado como ingrediente alimentar ou para fortalecer a nutrição alimentar. Nos alimentos, também pode atuar como regulador de acidez, agente fermentador, sal emulsificante, tampão e agente quelante de íons metálicos. É um composto que contém fósforo que atende às regulamentações nacionais de uso.

Geralmente, um único fosfato pode ter múltiplas funções e também possuir certo valor nutricional, por isso é amplamente utilizado na indústria alimentícia.

1.2 Tipos de fosfatos de qualidade alimentar

Polifar fornece 12 tipos de fosfatos de qualidade alimentar: Hexametafosfato de sódio, Fosfato tricálcico, Tripolifosfato de sódio, Fosfato dipotássico, Pirofosfato ácido de sódio, Fosfato dissódico , Pirofosfato tetrassódico, Fosfato monossódico, Fosfato trissódico, Fosfato monocálcico, Fosfato diamônico e Fosfato dicálcico.

Os fosfatos mencionados acima requerem a reação do ácido fosfórico com diferentes íons metálicos, como sódio, potássio, cálcio e magnésio, para formar sais ou polifosfatos formados pela condensação de múltiplos grupos fosfato.

1.3 Diferenças entre fosfatos de qualidade alimentar e de qualidade industrial

A tabela abaixo detalha as diferenças entre os fosfatos de qualidade alimentar, fornecendo informações sobre seus usos, pureza, teor de metais pesados, indicadores microbiológicos e padrões aplicáveis. Você pode ver por isso que os padrões de qualidade alimentar são muito mais rígidos.

Itens de comparação	Qualidade alimentar	Grau Industrial
Usos	Processamento de alimentos	Química, Processamento de Metal, Tratamento de Água
Pureza	Alto	Padrões mais baixos
Controle de metais pesados	Extremamente rigoroso	Não controlado por padrões alimentares
Indicadores Microbiológicos	Requisitos	Sem requisitos
Padrões de Implementação	FCC, GB, USP, etc.	Padrões Industriais
Valor comestível	Disponível	Não permitido

2. Por que adicionar fosfatos aos alimentos?

A comida moderna é diversificada. Para atender aos requisitos de aparência, qualidade, sabor e equilíbrio nutricional , são necessários aditivos apropriados para manter o apelo ao consumidor.

2.1 Retendo a umidade dos alimentos

Para melhorar a qualidade dos produtos de carne e frutos do mar e evitar a perda de umidade durante o processamento , o que pode levar à secura, encolhimento e degradação da qualidade, o tripolifosfato de sódio (STPP) e o pirofosfato tetrassódico (TSPP) são os fosfatos com as propriedades de retenção de água mais fortes. STPP e TSPP são comumente usados ​​como umectantes no processamento de carne.

A adição de superfosfato à carne ou frutos do mar reduz a perda de umidade durante o aquecimento, cozimento e cozimento no vapor. Também ajuda a manter a textura macia e úmida da carne, resolvendo o problema do sabor ruim dos alimentos processados. É um dos aditivos alimentares eficazes para melhorar as taxas de qualificação dos produtos e reduzir os custos de produção das empresas.

2.2 Melhorando as propriedades de emulsificação de alimentos

Em alguns produtos cárneos, como salsichas, presunto e carnes para almoço, a gordura, a umidade e as proteínas precisam ser estabilizadas. Sem fosfatos, pode ocorrer separação do óleo e desidratação do produto.

Portanto, adicionar fosfatos de qualidade alimentar a produtos cárneos, como pasta de camarão, carne de almoço, bolinhos de peixe e produtos enlatados, pode melhorar a solubilidade das proteínas, aumentar a emulsificação, fixar óleos e estabilizar a umidade nos produtos cárneos.

2.3 Ajuste de pH

No processamento de alimentos, as flutuações de pH podem afetar a qualidade dos alimentos, levando potencialmente à coagulação de proteínas, estratificação do sistema e deterioração do sabor. Os fosfatos têm excelente capacidade de tamponamento do pH, garantindo a qualidade dos alimentos e suprimindo as flutuações do pH.

Quando os alimentos mantêm um equilíbrio de pH durante o processamento, produtos como laticínios, bebidas e condimentos tornam-se mais estáveis ​​durante a esterilização em alta temperatura e armazenamento a longo prazo. Eles são menos propensos à estratificação, aglomeração e sedimentação. O sabor e a textura do produto permanecem inalterados, resultando em melhor aparência.

2.4 Melhorar a estabilidade alimentar

A água é indispensável em muitos ingredientes alimentares. A água pode combinar-se com íons metálicos como cálcio, magnésio, ferro e cobre nas matérias-primas, causando sedimentação nas bebidas, escurecimento de frutas e vegetais, escurecimento de produtos cárneos e turvação e deterioração.

A adição de quantidades apropriadas de fosfatos de qualidade alimentar , como pirofosfato de sódio, tripolifosfato de sódio e hexametafosfato de sódio (todos os três são polifosfatos), pode complexar íons metálicos livres, bloqueando as reações de oxidação e cristalização. Isso garante que as bebidas permaneçam límpidas, evita a sedimentação e prolonga efetivamente a vida útil.

2.5 Melhorando a Nutrição

Fósforo, cálcio e potássio são minerais essenciais para o corpo humano. Os fosfatos podem complementar o corpo de forma eficaz e segura com esses nutrientes, fortalecendo o teor de cálcio e fósforo dos alimentos.

Além disso, alguns fosfatos à base de amônio e potássio podem ativar leveduras ou microrganismos, encurtando os ciclos de fermentação. Quando neutralizados com bicarbonato de sódio, resultam em produtos de panificação fofos, de textura uniforme, de sabor delicado e de estrutura estável, adequados para produção em larga escala.

2.6 Propriedades Antiaglomerantes

Alimentos em pó, como leite em pó, proteína em pó, temperos e substitutos de refeição em pó, são facilmente afetados pela umidade, causando aglomeração e aglomeração, impactando a experiência do cliente e o prazo de validade.

A adição de quantidades adequadas de fosfatos, especialmente fosfatos à base de cálcio, a estes produtos em pó pode otimizar a fluidez e a porosidade do pó, proporcionando efeitos antiaglomerantes duradouros. Também fornece nutrição dupla, complementando cálcio e fósforo.

3. Tendências de Desenvolvimento de Produtos Fosfatados

3.1 Desenvolvimento Inicial

Antes do século 18, o fósforo natural foi descoberto. Do final do século XIX ao início do século XX, a indústria alimentar na Europa e na América floresceu. A indústria de panificação utilizou fosfatos de cálcio para substituir o fermento tradicional, duplicando a eficiência da panificação. Durante este período, os produtos fosfatados eram limitados em variedade e cenários de aplicação.

3.2 Avanços Tecnológicos de Médio Prazo

Com o desenvolvimento da Revolução Industrial, das décadas de 1930 a 1950, avanços tecnológicos contínuos levaram a aplicações mais diversas e abundantes. O tripolifosfato de sódio, o pirofosfato de sódio e o hexametafosfato de sódio entraram gradualmente na indústria alimentícia.

A indústria descobriu o efeito hidratante dos polifosfatos em produtos cárneos processados ​​e formulou gradualmente padrões de pureza para a indústria, distinguindo estritamente entre restrições de uso de grau industrial e de grau alimentício.

3.3 Padronização e Produção em Grande Escala

A indústria alimentar global experimentou um rápido desenvolvimento entre as décadas de 1960 e 1990. Produtos congelados, laticínios, bebidas e alimentos pré-preparados tiveram um crescimento explosivo. A indústria de fosfato viu a produção em massa de todas as categorias de fosfatos de sódio, potássio, cálcio e amônio. A Comissão do Codex Alimentarius, a FDA dos EUA e a EFSA europeia emitiram sucessivamente relatórios de avaliação de segurança e diretrizes de utilização para fosfatos.

Simultaneamente, a China introduziu a tecnologia de fosfato de qualidade alimentar e estabeleceu gradualmente um sistema de produção localizado e um quadro regulamentar padrão nacional. Os fosfatos de qualidade alimentar tornaram-se um dos principais aditivos na indústria alimentar nacional.

3.4 Aplicações Refinadas

A pesquisa e o desenvolvimento de formulações alimentares têm destacado cada vez mais as limitações funcionais dos fosfatos individuais. O rápido desenvolvimento da tecnologia de fosfatos compostos permite formulações complementares de vários tipos, evitando os problemas de instabilidade, adstringência e cristalização associados aos fosfatos individuais.

Simultaneamente, o surgimento de produtos de panificação congelados, produtos cárneos de baixa temperatura e laticínios de alta qualidade se deve em grande parte ao desenvolvimento de fosfatos especializados. A disponibilidade de fosfatos anidros, de liberação lenta e de alta pureza satisfez enormemente as diversas demandas de produtos do mercado.

3.5 Atualizações focadas na saúde

O aumento da consciência global sobre a saúde levou a uma tendência para alimentos com baixo teor de sódio e sem sódio desde 2015. Os fosfatos à base de potássio estão a substituir os fosfatos de sódio, a melhorar os fosfatos e a reduzir a ingestão de sal para um estilo de vida mais saudável.

Atualizações e melhorias contínuas nas regulamentações em vários países mudaram o foco de um método de adição bruto para uma adição quantitativa precisa, apropriada ao cenário e cientificamente composta. Isto permite que os fosfatos de qualidade alimentar ofereçam maior segurança e vantagens multifuncionais quando adicionados aos alimentos.

4. Regulamentos Globais (GB2760, FDA, EFSA, Codex)

Os fosfatos de qualidade alimentar estão entre os aditivos alimentares mundialmente reconhecidos. Órgãos competentes globais possuem regulamentações rígidas que regem o uso de fosfatos. Os principais órgãos de autoridade incluem: o sistema padrão nacional GB2760 da China, o sistema regulatório da FDA dos EUA, o sistema regulador da EFSA da UE e o padrão Codex Alimentarius (um padrão de referência aceito globalmente).

Estes organismos autorizados podem ter ligeiras diferenças nas variedades permitidas, no âmbito de utilização e na dosagem, mas os princípios gerais permanecem consistentes: garantir a segurança e a inocuidade dos alimentos e limitar a sua utilização em categorias e processos alimentares específicos.

O Padrão Nacional de Segurança Alimentar da China para o Uso de Aditivos Alimentares (GB 2760-2024) especifica claramente as variedades permitidas de fosfatos de qualidade alimentar. Ele define as categorias e limites aplicáveis ​​para fosfatos em aplicações como frutos do mar congelados, temperos, produtos cárneos e produtos de panificação.

A FDA dos EUA estabeleceu limites de resíduos específicos para produtos que contêm fosfatos de qualidade alimentar, demonstrando um elevado grau de precisão no controlo. Também define claramente os limites de pureza, impurezas e metais pesados ​​de vários fosfatos. Os regulamentos também exigem rotulagem padronizada de componentes de fosfato nas embalagens de alimentos para garantir o direito dos consumidores de saber. Os fosfatos de qualidade alimentar comumente permitidos incluem:

Ácido Fosfórico

Fosfato Monossódico

Fosfato Dissódico

Tripolifosfato de Sódio

Hexametafosfato de sódio

Pirofosfatos

Regulamento da EFSA da UE

A Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA) utiliza números E para rotular os fosfatos como aditivos alimentares. Os números de fosfato comuns são:

E338: Ácido Fosfórico

E339: Fosfato de Sódio

E340: Fosfato de Potássio

E341: Fosfato de Cálcio

E343: Fosfato de Magnésio

E450: Pirofosfato

E451: Tripolifosfato

E452: Polifosfato

A EFSA é atualmente o sistema regulador de fosfato mais rigoroso. Emprega avaliações toxicológicas para limitar estritamente a ingestão diária de fosfato a não mais que 40 mg/kg de peso corporal/dia.

A Comissão do Codex Alimentarius (Codex) fornece uma referência para regulamentações globais sobre o uso de fosfatos. Define claramente o código INS, os requisitos de pureza, as categorias de alimentos aplicáveis ​​e os níveis máximos permitidos para fosfatos nos alimentos. Também padroniza métodos de teste de fosfato e critérios de determinação de resíduos.

Exige que os fosfatos adicionados aos alimentos em doses compatíveis sejam testados e considerados não genotóxicos, não cancerígenos e não tóxicos para o desenvolvimento, demonstrando segurança confiável. O padrão Codex é uma das principais diretrizes para transações transfronteiriças de alimentos em todo o mundo e possui alta universalidade.

5. Classificação de fosfatos de qualidade alimentar

Os fosfatos de qualidade alimentar são classificados principalmente em três categorias de acordo com a ligação dos grupos fosfato em sua estrutura molecular: ortofosfatos, pirofosfatos e polifosfatos (também conhecidos como fosfatos de condensação ou fosfatos poliméricos).

5.1 Ortofosfatos

Os ortofosfatos incluem principalmente:

Ácido fosfórico (H₃PO₄)

Dihidrogenofosfato de sódio

Hidrogenofosfato dissódico

Fosfato trissódico

Dihidrogenofosfato de potássio

Hidrogenofosfato de dapoxetina

Fosfato de cálcio. Esses fosfatos de qualidade alimentar são os mais básicos, compostos de grupos fosfato únicos. Suas características incluem:

Solubilidade em água superior (exceto sais de cálcio)

Forte capacidade de regulação do equilíbrio ácido-base

Capacidade de buffer estável

Os ortofosfatos são geralmente usados ​​em bebidas, laticínios, panificação e fortificação nutricional.

5.2 Pirofosfatos

Os produtos comuns de pirofosfato incluem:

Pirofosfato de sódio (SAPP)

Pirofosfato tetrassódico (TSPP)

SAPP e TSPP são formados pela condensação por desidratação de dois grupos fosfato. As principais características incluem: propriedades hidratantes superiores, maior solubilidade de proteínas, excelente desempenho emulsificante, aplicabilidade como agente fermentador em panificação e taxa de reação controlável. SAPP e TSPP são amplamente utilizados em produtos cárneos, fermento em pó, etc.

5.3 Polifosfatos

Os produtos de polifosfato incluem: Tripolifosfato de sódio (STPP), , Hexametafosfato de sódio (SHMP) , , Metafosfato de potássio e Polifosfato de potássio . Os polifosfatos consistem em múltiplos grupos fosfato ligados entre si para formar estruturas em cadeia ou anel. As principais características incluem: forte capacidade quelante para íons metálicos, forte retenção de água, resistência à oxidação lipídica, melhoria eficaz da qualidade dos alimentos congelados e prevenção da desnaturação de proteínas. Os polifosfatos são amplamente utilizados em frutos do mar congelados, produtos cárneos, queijos, bebidas e alimentos prontos para consumo.

Comparação de três tipos de fosfatos

O diagrama a seguir mostra claramente os cenários de aplicação mais adequados para cada tipo de fosfato. No entanto, com o desenvolvimento da tecnologia industrial moderna, a maioria dos fosfatos individuais já não são suficientes para satisfazer as necessidades do público. Os fosfatos compostos podem desempenhar um papel sinérgico, atendendo aos requisitos de diversas tecnologias de processamento de alimentos.

Classificação	Estrutura molecular	Principais funções:	Aplicações Típicas
Ortofosfatos	Grupo fosfato único	Acidificação, tamponamento, fortificação de nutrientes	Bebidas, laticínios, assados
Pirofosfatos	Dois grupos fosfato	Retenção de água, emulsificação, fermentação	Produtos de carne, assados, frutos do mar
Polifosfatos	Vários grupos fosfato	Quelação, estabilização, preservação de frescor	Alimentos congelados, produtos à base de carne, queijo

6. Como avaliar a qualidade do fosfato?

Indicadores comuns de desempenho de fosfatos de qualidade alimentar : teor de pentóxido de fósforo, valor de pH da solução aquosa, solubilidade em água e taxa de dissolução, estabilidade térmica durante o processamento, capacidade de retenção de água, finura e fluidez do pó e controle de metais pesados ​​​​e impurezas.

6.1 Conteúdo de Pentóxido de Fósforo

O conteúdo efetivo de pentóxido de fósforo determina a força funcional do fósforo. No entanto, isto não significa que quanto maior o teor de fósforo, maior será a qualidade. Fosfatos de alta pureza e alta qualidade requerem baixos níveis de outras impurezas e função estável. O teor de fósforo ideal e mais adequado deve ser selecionado com base no cenário real de aplicação.

6.2 Valor de pH da solução aquosa

Diferentes fosfatos têm diferentes valores de pH em soluções aquosas e seus cenários de aplicação também serão diferentes. O pH pode afetar as proteínas, a atividade enzimática, a cor e o sabor dos alimentos.

Os fosfatos ácidos (MSP, MCP, SAPP) são usados ​​principalmente para ajuste de acidez e fermentação e são adequados para sistemas alimentares neutros e ácidos. Os fosfatos neutros (DCP, TCP) são usados ​​para manter o sistema ácido-base original e são usados ​​apenas para antiaglomerante e fortificação nutricional. Os fosfatos fortemente alcalinos (TSP, TSPP) não podem ser usados ​​em bebidas ácidas e são adequados apenas para aplicações específicas de modificação de proteínas.

6.3 Solubilidade em Água e Taxa de Dissolução

Os fosfatos que são facilmente solúveis em água e se dissolvem rapidamente facilitam o processamento e reduzem a precipitação e a aglomeração. Os fosfatos de sódio e potássio (STPP, SHMP, DSP, DKP) têm excelente solubilidade em água e se dissolvem rapidamente, tornando-os adequados para adição a bebidas e produtos cárneos de baixa temperatura. Os sais de cálcio ácidos, como o MCP, são solúveis em água e adequados para cozer sistemas solúveis em água; O DCP é ligeiramente solúvel e o TCP é quase insolúvel em água, adequado apenas para alimentos sólidos em pó e estritamente proibido para uso em sistemas líquidos.

6.4 Estabilidade Térmica Durante o Processamento

Alguns produtos passam por processamento e esterilização em alta temperatura. Se o fosfato não for resistente ao calor, perderá a sua atividade. Os ortofosfatos são geralmente escolhidos para esterilização em alta temperatura de produtos lácteos e produtos de panificação devido à sua estabilidade térmica extremamente alta . Os pirofosfatos têm resistência moderada ao calor e podem ser usados ​​em processos de panificação convencionais. Os polifosfatos de cadeia longa (SHMPs) são fracos e se tornarão ineficazes após hidrólise prolongada em alta temperatura, tornando-os mais adequados para processamento de curto prazo e temperatura média a baixa.

6.5 Desempenho de retenção de água

A Polifar classifica os fosfatos como umectantes em sua ampla gama de aditivos alimentares . Isto demonstra que a retenção de água é uma das características mais importantes dos fosfatos. Ajuda a manter o teor de umidade do presunto, dos enlatados e de outros frutos do mar, prolongando a vida útil e preservando a aparência e a textura dos alimentos após o processamento.

6.6 Finura e fluidez do pó

Leite em pó e proteína em pó são propensos a absorver umidade e estragar. Para evitar a deterioração, são adicionados sais Isso permite o armazenamento a longo prazo e mantém a estabilidade dos alimentos. de fosfato de cálcio, como TCP e DCP.

6.7 Controle de Metais Pesados ​​e Impurezas

O teor de metais pesados ​​determina se um fosfato pode ser usado diretamente na indústria alimentícia. O teor excessivo de metais pesados ​​é prejudicial à saúde humana. Mais impurezas indicam menor pureza, afetando a eficácia do fosfato durante o processamento.

Perguntas frequentes

1. Por que o fósforo é importante para os organismos vivos?

O fósforo é um dos principais elementos que constituem a vida. Participa da formação de material genético, moléculas de transferência de energia, fosfolipídios da membrana celular e ossos e dentes. Sem fósforo, as células não podem armazenar informação genética ou produzir energia.

2. Qual é a diferença entre dihidrogenofosfato de sódio e hidrogenofosfato dissódico?

A principal diferença está no pH e na proporção de íons sódio/hidrogênio:

Dihidrogenofosfato de sódio (MSP): Contém 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de sódio. Sua solução aquosa é ácida e comumente utilizada como fonte de ácido ou para ajuste de acidez em panificação e fermentação.

Hidrogenofosfato dissódico (DSP) : Contém 1 átomo de hidrogênio e 2 átomos de sódio. Sua solução aquosa é levemente alcalina e é comumente usada para retenção de água em carnes, estabilização em laticínios e tamponamento ácido-base.

3. Quais são alguns dos usos comuns dos fosfatos na indústria e na agricultura?

Agricultura: Usado principalmente como fertilizantes (como superfosfato e fosfato diamônico, DAP), fornecendo nutrição essencial de fósforo para o crescimento das culturas e promovendo o desenvolvimento das raízes, a floração e a frutificação.

Indústria Alimentar : Amplamente utilizado em aditivos alimentares, para reter a humidade na carne, promover a fermentação durante a cozedura e evitar a aglomeração.

Outras Indústrias: Tratamento de água (amolecimento de água, prevenção de corrosão e incrustações), tratamento de superfícies metálicas (fosfatação para prevenção de ferrugem), aditivos de detergentes e materiais para baterias de lítio.

4. Como as pessoas obtêm fósforo?

Humanos/Animais: Não conseguem sintetizar o fósforo sozinhos e devem obtê-lo através da ingestão alimentar.

Indústria e Agricultura: Principalmente através da mineração de rocha fosfática natural (como apatita), seguida de processamento químico (como reação com ácido sulfúrico ou redução térmica) para extrair ácido fosfórico, fertilizantes e vários produtos fosfatados.

5. As proteínas contêm fósforo?

As proteínas mais comuns não contêm fósforo, mas uma classe especial de proteínas contém.

Estrutura Básica: As unidades básicas que constituem as proteínas (aminoácidos) geralmente são compostas apenas de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio (algumas contêm enxofre) e naturalmente não contêm fósforo.

Fosfoproteínas: Algumas proteínas sofrem modificação de fosforilação (ligação a grupos fosfato) após a síntese, como a caseína no leite e a vitelina nas gemas dos ovos, que são ricas em fósforo. Portanto, alimentos ricos em proteínas (carnes, ovos, leite, feijão) costumam ser a principal fonte de fósforo na dieta.

Conclusão

Os fosfatos de qualidade alimentar têm funções e papéis poderosos, brilhando intensamente em diversas indústrias alimentícias. Desde que as empresas alimentares os adicionem em conformidade com os regulamentos, não causarão danos ao corpo humano. Se precisar saber mais sobre fosfatos, continue acompanhando as atualizações da Polifar. Atualizaremos regularmente para trazer a você produtos e conhecimentos de fosfato mais avançados e benéficos, bem como sugestões de uso. A Polifar fornece continuamente aos clientes soluções completas , oferecendo a experiência de fornecimento mais livre de preocupações na China!