[식품첨가물] 인산염의 종류와 특징, 식품에서 인산염의 활용

- 일본 식품 잡지 <푸드케미칼> 기고중 일부를 번역한 것입니다.
- 모든 내용은 제가 직접 번역한 것으로 오타, 오역 있을 수 있습니다.

- 해석이 애매한 부분은 원문을 병기했습니다.
- 본문 중 불필요한 내용(예 : 국내 실정에 맞지 않는 부분)은 임의 삭제 또는 역주를 달았습니다.

 

1. 개요

2. 중합인산염의 종류와 특징

1) 인산염의 종류

2) 인산염의 특징

1) 금속이온봉쇄작용

2) pH완충작용

3) 분산해교(解膠) (역주 : 응집된 집단이 풀어지는 현상)작용

4. 중합인산염 제제에 대해

1) 배합성분과 보수성

 

---

푸드케미칼 2014년 11월호 / 櫻井 芳男（千代田商工）
인산염에의한 축육제품의 품질개량에 관해

 

1. 개요

인산염은 1957년 7월 식품첨가물로 허가(역주 : 일본 기준)되어, 고기의 결착제로 사용되기 시작했다. 현재 식품첨가물로 지정된 인산 및 인산염류는 여러 종류가 있어, 화학적 구조에 따라 인산, 정인산염, 중합인산염으로 크게 나뉜다.

이중에서도 중합 인산염은 킬레이트 작용, pH완충작용, 결정석출방지작용, 계면활성작용, 수화해교(解膠)작용을 가지며, 식육가공품, 수산가공품, 유제품, 농산가공품, 면류, 음료 등 수많은 식품에 널리 이용되고 있다. 특히 식육가공품에서는 중요시되어 빼놓을 수 없는 첨가물 중 하나이다.

중합인산염은 오르토인산(H3PO4)과 가성소다 또는 수산화칼슘의 중합체인 정인산염을 가열하는 것으로 탈수, 중축합(重縮合)반응으로 얻어지는 무기고분자의 총체이다. 중축합반응으로 얻을 수 있기 때문에 축합인산염이라 부르기도 한다.

 

 

 

2. 중합인산염의 종류와 특징

1) 인산염의 종류

인산(염)을 고온으로 가열함에 따라 중축합반응이 발생해 사슬형, 환형, 망형 구조를 가진 다양한 중합인산(염)을 얻을 수 있다. (그림 1,2)

 

식육가공에 사용되는 중합인산염은 주로 사슬형 구조를 가진 인산염으로 인산이 2개 결합한 피로인산염, 3개 결합한 트리플인산염, 장쇄 결합과 환형 결합이 혼재한 헥사메타인산염이 있다.

또한, 식품첨가물에 이용되는 인산은, P2O5의 함유량이 다소 폭넓게 중합도가 다른 성분도 포함하기 때문에 각각 제조 메이커에 따라 달라진다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) 인산염의 특징

중합인산염은 중합도가 커질수록 pH가 낮아져, 흡습성이 증가하는 등 차이가 있다. 일반적인 특징은 표 1,2에 있다.

또한 중합인산염은 용해열(해리열)이 발생한다. 10도의 물에 트리플폴리인산나트륨을 5 % 용해하면, 최대 약 2도의 온도 상승이 발생한다.

 

 

3. 중합인산염의 기능

1) 금속이온봉쇄작용

중합인산염은 물에 존재하는 금속 이온을 가용성의 착염(錯塩)(역주 : 착(錯)이온을 포함하고 있는 염)형태로 보충(補足)하여 각종 킬레이트 화합물을 만드는 것으로 알려져있다. 식품에 대해서는 악조건을 포함하는 금속 이온을 가두는 작용을 한다. 금속 이온의 봉쇄 영향을 표 3에 나타냈다. 또한. 이 성질을 이용해 식품 이외에서는 수처리에서 스케일 방지제로 사용되고 있다.

 

금속 이온과의 결합은 일반적으로 그림 3의 형태로 표현된다.

 

 

 

2) pH완충작용

중합인산염은 모두 뛰어난 pH 완충작용을 가지고 있어 종류에 따라 완충 정도는 상이하다. 피로인산나트륨과 폴리인산나트륨은 pH 5.5~9.0ㅡ 산성메타인산나트륨은 pH 1.8~3.8으로 우수한 pH 완충작용이 있다. 일반적으로 중합인산염의 농도가 높아짐에 따라 pH 완충작용도 증가한다.

 

3) 분산해교(解膠) (역주 : 응집된 집단이 풀어지는 현상)작용

물에 현탁된 분자에 전기적으로 부착하여 전하에 따른 반발으로 안정한 현탁액을 만들면서 분산시키며, 거기에 대하 분산한 물질의 응집 또는 다른 물질에 부착하는 것을 방지하는 것으로 알려져있다. 카제인산나트륨, 스킴 밀크 등 유단백질의 가용화나 전분, 펙틴 등에 대해 점도를 저하시키는 작용(수화해교작용)이 있다.

 

 

4. 중합인산염 제제에 대해

식육제품에 대해 인산염의 실제 사용법에 대해 대부분이 여러 종류의 인산염을 배합한 인산염 제제의 형태로 사용되고 있다.인산염의 제제화(배합)에 따른 이점은 다음과 같다.

- 적정한 pH로 조정해 보존성, 발생성을 높인다
- 용해성이 좋은 인산염과 배합하는 것으로 작업성을 개선시킨다.

특히 피로인산염의 용해성은 낮아, 피클액에서는 2~5 % 전후의 식염을 포함해 용해도와 pH를 저하시킨다. (표 5)

- 첨가하는 고기의 종류, 또는 사용목적에 적합한 인산염의 종류를 최적 배합하는 것으로 최소의 첨가물으로 최대의 효과를 발휘할 수 있다.

 

 

1) 배합성분과 보수성

인산염의 보수성은 제제중에 포함된 트리플인산염, 피로인산염의 함유량에 비례한다. 특히 피로인산염의 함유량의 증가에 따라 보수성도 함께 증가한다. 또한, 발색면에서는 가급적이면 낮은 pH인편이 유리하기 때문에, 배합시 아래와 같은 것들을 유의할 필요가 있다.

- 가급적이면 피로인산, 트리플인산 함유량을 많이한다. 한편 pH 저하 목적으로 사용하는 헥사메타, 산성피로인산염은 최소량으로 사용한다.
- pH는 가급적이면 낮게 한다 (9.5이하가 바람직하다)
- 피로인산염의 용해에서부터 배합제 안의 함유량은 50 % 전후로 설정한다.
- 용해성을 개선하지 위해서는 나트륨염 또는 칼륨염을 사용하는 것이 유효하다.
- 염지의 유무에 따라, 피로/트리플의 비율이 변화한다. 염지를 하지 않는 컷팅 큐어 소시지의 제조에서는 유효성이 있는 피로인산염이 주가 되지만 피클액에 사용되는 경우 용해도가 높은 트리플인산염이 주가 된다.

 

 

이 포스팅은 쿠팡 파트너스 활동의 일환으로, 이에 따른 일정액의 수수료를 제공받습니다

---