Trisodium Phosphate Anhydrous - TSP FOOD - Na3PO4

1. Tính chất vật lý

Trisodium Phosphate Anhydrous (Na₃PO₄) là chất rắn màu trắng, dạng bột mịn hoặc tinh thể, tan tốt trong nước nhưng không tan trong dung môi hữu cơ. Dưới đây là một số đặc điểm vật lý quan trọng của TSP:

• Khối lượng mol: 163.94 g/mol
• Tỷ trọng: ~2.536 g/cm³
• Độ hòa tan trong nước: 14.5 g/100 mL (ở 25°C), tạo dung dịch kiềm mạnh
• Điểm nóng chảy: Không có điểm nóng chảy cụ thể do bị phân hủy ở nhiệt độ cao
• Độ pH (dung dịch 1%): ~11.5 – 12.5, thể hiện tính kiềm mạnh

2. Tính chất hóa học

a) Tính kiềm mạnh

Trong nước, Na₃PO₄ phân ly hoàn toàn, giải phóng ion phosphate (PO43−​) và ion natri (Na+), làm tăng độ pH của dung dịch: Na3​PO4​→3Na++PO43−​

Ion phosphate phản ứng với nước theo phương trình thủy phân:  PO43−​+H2​O⇌HPO42−​+OH−

Sự tạo thành ion OH−OH^-OH− làm cho dung dịch có tính kiềm mạnh, lý giải vai trò của TSP trong công nghiệp tẩy rửa.

b) Phản ứng với axit

TSP phản ứng mạnh với các axit mạnh như HCl, H₂SO₄, HNO₃, tạo muối trung hòa và giải phóng ion phosphate ở dạng khác:

Na3​PO4​+HCl→Na2​HPO4​+NaCl

Na3​PO4​+3HCl→H3​PO4​+3NaCl

c) Phản ứng với kim loại kiềm thổ

Na₃PO₄ có thể kết tủa với các ion kim loại kiềm thổ như Ca2+,Mg2+, tạo các muối phosphate không tan, ứng dụng trong xử lý nước cứng:

3CaCl2​+2Na3​PO4​→Ca3​(PO4​)2​↓+6NaCl

3MgCl2​+2Na3​PO4​→Mg3​(PO4​)2​↓+6NaCl

d) Phản ứng với muối kim loại nặng

Na₃PO₄ có khả năng tạo kết tủa với các ion kim loại nặng như Fe3+,Al3+,Cu2+, giúp loại bỏ kim loại nặng trong nước thải:

FeCl3​+Na3​PO4​→FePO4​↓+3NaCl

3.1. Chất điều chỉnh pH trong thực phẩm

Ứng dụng: Na₃PO₄ đóng vai trò là chất điều chỉnh pH, giúp duy trì môi trường ổn định, bảo vệ cấu trúc thực phẩm. Nó làm giảm tốc độ hư hỏng, ngăn chặn quá trình oxy hóa và hạn chế sự phát triển của vi khuẩn gây hại. Trong nước giải khát, thịt chế biến, sữa và phô mai, Na₃PO₄ giúp ổn định hương vị, màu sắc và kết cấu.

Cơ chế hoạt động: Na₃PO₄ khi hòa tan tạo ra ion PO₄³⁻, đóng vai trò như hệ đệm kiềm. Chất này giúp trung hòa ion H⁺, ngăn chặn môi trường trở nên quá axit.

Phản ứng hóa học:  Na₃PO₄+H⁺⇌NaH₂PO₄+Na⁺

Sự trung hòa này ổn định pH, hạn chế sự phát triển của vi khuẩn ưa axit như Lactobacillus và Clostridium.

3.2. Chất giữ nước trong thịt, cá

Ứng dụng: Na₃PO₄ giúp tăng khả năng giữ nước của protein trong thịt bò, thịt gà, hải sản. Khi ướp với Na₃PO₄, thực phẩm giữ được độ ẩm cao, giảm tình trạng khô cứng sau chế biến. Điều này rất quan trọng trong thịt đông lạnh, giúp giữ trọng lượng sản phẩm và giảm mất nước khi rã đông.

Cơ chế hoạt động: Na₃PO₄ phá vỡ liên kết chéo trong myosin và actin, làm giãn mạng lưới protein. Lúc này, các phân tử nước bị giữ lại bên trong.
Phản ứng hóa học:  Na₃PO₄+Protein→Protein-Phosphate Complex

Phức hợp này giúp protein giữ nhiều nước hơn, ngăn nước thoát ra ngoài khi chế biến.

3.3. Chất nhũ hóa trong sản xuất phô mai

Ứng dụng: Na₃PO₄ giúp chất béo phân tán đồng đều trong phô mai chế biến, kem tươi, sữa lỏng. Nhờ vậy, phô mai có kết cấu mịn hơn, dai hơn, không bị chảy dầu khi chế biến.

Cơ chế hoạt động: Na₃PO₄ liên kết với casein, tạo cầu nối giữa phân tử nước và chất béo, ổn định hệ nhũ tương.
Phản ứng hóa học:   Na₃PO₄+Casein→Casein-Phosphate Complex

Phức hợp này giúp casein bọc quanh hạt chất béo, ngăn dầu tách khỏi sản phẩm.

3.4. Chất ổn định kết cấu bánh kẹo

Ứng dụng: Na₃PO₄ giúp hạn chế kết tinh đường, giữ kết cấu mềm mịn cho kẹo dẻo, bánh quy, kem lạnh. Nó giúp tăng độ bền sản phẩm, giảm hiện tượng cứng giòn không mong muốn.

Cơ chế hoạt động: Na₃PO₄ liên kết với sucrose, ngăn không cho chúng sắp xếp thành mạng tinh thể lớn.
Phản ứng hóa học:  Na₃PO₄+Sucrose→Sucrose-Phosphate Complex

Điều này làm chậm tốc độ kết tinh đường, giữ bánh kẹo có kết cấu ổn định lâu hơn.

3.5. Chất ổn định bọt trong nước giải khát có ga

Ứng dụng: N₃PO₄ giúp giữ bọt CO₂ lâu hơn trong soda, nước tăng lực, bia. Điều này tạo cảm giác tươi mát, sảng khoái khi uống.

Cơ chế hoạt động: Na₃PO₄ tạo liên kết tạm thời với CO₂, giúp giảm tốc độ thoát khí.
Phản ứng hóa học:  Na₃PO₄+CO₂⇌NaH₂PO₄+HCO₃⁻

Quá trình này giúp giữ lượng CO₂ trong dung dịch lâu hơn, duy trì độ sủi bọt.

3.6. Chất chống đông vón trong thực phẩm bột

Ứng dụng: Na₃PO₄ giúp bột như sữa bột, cacao, bột nêm khô ráo, không bị vón cục, kéo dài thời gian sử dụng.

Cơ chế hoạt động: Na₃PO₄ hấp thụ độ ẩm, tạo lớp màng bảo vệ xung quanh từng hạt bột.
Phản ứng hóa học: Na₃PO₄+H₂O→NaH₂PO₄+OH⁻

Điều này giúp bột không hút ẩm quá mức, ngăn chặn tình trạng vón cục.

3.7. Chất giữ màu đỏ tươi của thịt chế biến

Ứng dụng: Na₃PO₄ giúp thịt nguội, xúc xích, giò chả giữ màu đỏ tự nhiên, ngăn thịt bị chuyển sang màu nâu xám.

Cơ chế hoạt động: Na₃PO₄ bảo vệ Fe²⁺ trong myoglobin, hạn chế quá trình oxy hóa.
Phản ứng hóa học:  Na₃PO₄+Fe²⁺ (Myoglobin)→Myoglobin-Phosphate Complex

Phức hợp này giúp duy trì sắc đỏ của thịt, ngăn chặn sự hóa nâu do Fe³⁺.

3.8. Chất bảo quản thực phẩm

Ứng dụng: Na₃PO₄ giúp ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn, kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm đông lạnh, đồ hộp, hải sản chế biến.

Cơ chế hoạt động: Na₃PO₄ tạo môi trường kiềm nhẹ, làm chậm sự phát triển của vi khuẩn.
Phản ứng hóa học: Na₃PO₄+H₂O→Na₂HPO₄+NaOH

Môi trường kiềm làm giảm hoạt động của enzym phân hủy thực phẩm, hạn chế vi khuẩn gây hư hỏng.

Trisodium Phosphate Anhydrous (Na₃PO₄) là một phụ gia thực phẩm được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm với nhiều mục đích khác nhau. Tỷ lệ sử dụng cụ thể của Na₃PO₄ phụ thuộc vào loại sản phẩm và mục đích sử dụng. Dưới đây là một số ví dụ về tỷ lệ sử dụng thông thường trong một số sản phẩm thực phẩm:

• Nước giải khát: Na₃PO₄ được sử dụng để điều chỉnh độ pH và hoạt động như chất chống oxy hóa. Tỷ lệ sử dụng thường dao động từ 0,1% đến 0,5% theo khối lượng sản phẩm.

• Bột mì và sản phẩm làm bánh: Trong các sản phẩm như bánh mì và bánh quy, Na₃PO₄ giúp điều chỉnh độ pH và cải thiện chất lượng bột. Tỷ lệ sử dụng thường nằm trong khoảng 0,1% đến 0,5% trên khối lượng bột mì hoặc các thành phần khác trong công thức.

• Kem và sản phẩm sữa: Na₃PO₄ được sử dụng như chất ổn định và chống oxy hóa trong các sản phẩm sữa và kem. Tỷ lệ sử dụng thông thường là 0,05% đến 0,2% theo khối lượng sản phẩm.

• Sản phẩm đóng hộp: Trong các sản phẩm thực phẩm đóng hộp, Na₃PO₄ có thể được sử dụng như chất ổn định, chất điều chỉnh pH và chất chống oxy hóa. Tỷ lệ sử dụng thường từ 0,1% đến 0,5% theo khối lượng sản phẩm.

Điều quan trọng là việc sử dụng Na₃PO₄ phải tuân thủ các quy định an toàn thực phẩm và tiêu chuẩn chất lượng của từng quốc gia hoặc khu vực. Việc sử dụng quá mức có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Do đó, các nhà sản xuất cần xác định tỷ lệ sử dụng phù hợp dựa trên hướng dẫn và quy định hiện hành.

• Monosodium Phosphate (NaH₂PO₄) – Điều chỉnh pH, ổn định thực phẩm.
• Disodium Phosphate (Na₂HPO₄) – Nhũ hóa trong sữa, phô mai, tăng độ mịn của sản phẩm.
• Tetrasodium Pyrophosphate (Na₄P₂O₇) – Chất tạo phức kim loại, cải thiện kết cấu thực phẩm.
• Sodium Hexametaphosphate (SHMP - Na₆P₆O₁₈) – Chống vón cục trong bột thực phẩm, giữ nước trong thịt.

• Calcium Chloride (CaCl₂) – Giữ kết cấu rau củ đóng hộp, kiểm soát đông kết trong phô mai.
• Xanthan Gum (C₃₅H₄₉O₂₉) – Chất làm đặc trong nước sốt, kem.
• Sodium Alginate (NaC₆H₇O₆) – Tạo gel trong thực phẩm như kem, pudding
• Acid Citric (C₆H₈O₇) & Sodium Citrate (Na₃C₆H₅O₇) – Điều chỉnh pH, bảo quản thực phẩm, tạo hương vị chua tự nhiên.
• Acetic Acid (CH₃COOH) & Sodium Acetate (CH₃COONa) – Điều chỉnh pH, tạo vị chua trong giấm thực phẩm.