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1、《廣州食品工業(yè)科技》GuangzhouFoodScienceandTechnologyVol.20No.2(總80)中圖分類號:TS2;文獻標識碼:A;文章篇號:1007-2764(2004)02-0147-057螯合劑及其在食品中的應用宋永勝段洪東(山東輕工業(yè)學院食品與生物工程學院,濟南250100)摘要:螯合劑在食品行業(yè)的許多領域有著廣泛的應用,可用作穩(wěn)定和凝固劑、抗氧化劑、酸度調(diào)節(jié)劑、水分保持劑、防腐劑、營養(yǎng)強化劑等。本文對螯合劑的結構特點及其在食品中的應用作了綜述。關鍵詞:螯合劑;食品添加劑
2、;應用螯合物是由絡合物的中心離子和某些合乎一定條合物的形式存在于溶液中,這些絡合物的分解速度會件的同一個配位體的兩個或兩個以上配位原子鍵合而影響螯合劑對金屬離子的絡合速度。生成螯合物反應成的具有環(huán)狀結構的絡合物。根據(jù)螯合物形成的條件,的平衡常數(shù)也叫螯合物的生成常數(shù)。該常數(shù)越大表示凡含有兩個或兩個以上能提供孤電子對的原子的配位螯合劑對某一金屬離子的親和力越大,生成螯合物的[1]體稱為螯合劑。一般配位體多含有下述功能基團:傾向也越大。螯合物的生成常數(shù)又叫穩(wěn)定常數(shù):-OH,-SH,-COOH,-PO3H2
3、,-NR2,-S-,-O-。這些金屬離子+螯合劑=金屬離子·螯合劑功能性基團彼此處適合幾何位置,能以一種有利的空K穩(wěn)=[金屬離子]·[螯合劑]/[金屬離子·螯合劑]間環(huán)螯合金屬離子。金屬螯合物由于具有環(huán)形結構呈常見金屬螯合劑對幾種常見金屬離子的穩(wěn)定常[2]現(xiàn)特殊的穩(wěn)定性。一般說來,以五元環(huán)和六元環(huán)最為數(shù)K值見表1。穩(wěn)定。作為配位體的螯合劑絕大多數(shù)是有機化合物,表1常見金屬螯合物的穩(wěn)定常數(shù)(㏒K穩(wěn)值)2+2+3+2+2+2+但也有極少數(shù)無機化合物,如三聚磷酸鈉可與鈣離子螯合劑CaMgFeMnCuZn形
4、成螯合物。EDTA10.78.825.113.918.616.5食品中廣泛使用的螯合劑主要包括:氨羧絡合劑焦磷酸5.45.5--7.68.7三聚磷酸5.25.8-7.28.37.5(如EDTA)、羥基羧酸(鹽)(如檸檬酸及其鹽、葡檸檬酸3.53.411.54.25.95.0萄糖δ內(nèi)酯、酒石酸鹽)、多聚磷酸鹽(如六偏磷酸鹽、酒石酸1.81.46.52.53.42.2焦磷酸鹽、植酸鹽、三聚磷酸鹽)及氨基酸(如甘氨甘氨酸1.42.210.02.88.25.0酸)。例如,EDTA與鈣形成高度穩(wěn)定的螯合物,配
5、位螯合劑在分析、印染、化工、食品、皮革、廢水包含兩個氮原子的電子對和四個羧基的氧原子的四個處理等方面有著廣泛的應用,我國1990年頒布的《食自由電子對,這六個電子供體基團與鈣離子形成一個品添加劑分類和代碼》,按食品添加劑的主要功能作用具有多個五元環(huán)的極其穩(wěn)定的螯合物如圖所示:的不同分為酸度調(diào)節(jié)劑、抗結劑、消泡劑、抗氧化劑CO2-COOHCOOH等22類,雖然螯合劑不是食品添加劑的主要門類,但OCH2H2CCHOCCH22它在食品行業(yè)的許多領域有著廣泛的應用,下面就將2+ONCH2Ca+NCHCHN+
6、22Ca+4HOCH螯合劑在食品中的應用按功能分述如下:2H2CCH2CHN2COOHCOOHCOOCH1穩(wěn)定和凝固劑2CO體系的PH會影響金屬螯合物的形成。不電離的穩(wěn)定和凝固劑是使食品結構穩(wěn)定或使食品組織結羧酸基團不是一個有效的供體基團,但羧酸根離子起構不變,增強粘性固形物的一類的食品添加劑。很多著有效的作用。適當提高PH值讓羧基解離,可增強螯合劑對食品穩(wěn)定和凝固起重要作用。如多元羧酸(檸—螯合能力。但是,在有的情況下,由于OH爭奪金屬檬酸、酒石酸、草酸和琥珀酸等),多磷酸(三磷酸腺離子反而使螯合
7、效力降低。金屬離子一般是以水合絡苷和焦磷酸鹽)、大分子(卟啉和蛋白質(zhì))和葡萄糖酸收稿日期:2004-1-8δ內(nèi)酯等。許多金屬在生物體中心以螯合狀態(tài)存在,作者簡介:發(fā)酵專業(yè)碩士研究生如葉綠素中的鎂;各種酶中的銅、鐵、鋅和錳;蛋白147《廣州食品工業(yè)科技》GuangzhouFoodScienceandTechnologyVol.20No.2(總80)質(zhì)中的鐵,如鐵蛋白;肌紅蛋白和血紅蛋白中卟啉環(huán)只有極少數(shù)螯合劑可用作抗氧化劑,如植酸可用于防中的鐵。當這些離子由于水解或其他降解反應被釋放止食品的褐變或退色
8、,穩(wěn)定維生素C,用作食品、醫(yī)時,會引起一些反應并導致食品變色、氧化性酸敗、藥品的抗氧化劑和穩(wěn)定劑,對大豆油等植物油的抗氧渾濁以及味道改變。在食品中有選擇地適當加入螯合化作用也非常有效。EDTA鈣鈉鹽也是一種較好的防劑,可使這類金屬離子形成絡合物,消除了金屬離子酶促褐變的抗氧化劑,可用于防止果蔬褐變,價格便[1,3~4][3,11~12]的有害作用,從而提高食品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。宜、效果好、衛(wèi)生,且具有解毒性能。對動物有特殊生理功能的必需微量元素除Mn,絕大多數(shù)螯合劑依靠