磷(phosphorus)是人體中含量僅次於鈣的第二大礦物質營養素(mineral nutrients)，磷在人體內可以磷酸鹽(phosphate)的形態存在於骨骼與牙齒中，也可與其他的蛋白質或軟組織結合，成為調節人體機能的物質。約85%的磷與鈣形成磷酸鈣(calcium phosphate)，存在於骨骼與牙齒中，作為人體支架的主要結構成分，也作為血液中鈣與磷的存取倉庫；如同人體未被利用的多餘葡萄糖會以肝糖的形式儲存於肝臟，以備不時之需，過量的鈣與磷會部分存留於骨骼，可用於調節血液中含量，其他的部分則經由腎臟排出，或重新回流於血液中。 所以，過多或過少的血液磷酸含量都會對身體的健康造成影響，磷酸除了提供骨骼的結構成分之外，也是生物體中平衡酸鹼值(buffer)的重要元素；當然磷酸鹽更是生物細胞結構的重要成分，細胞膜由不同的磷脂質(phospholipids)組成，促成生物細胞膜的可塑彈性(mosaic)；磷酸鹽也是細胞核中核苷酸(nucleotide)與遺傳基因的重要組成分；利用磷酸為載體的腺瞟呤核苷酸(ATP)更是生物內體能量轉移的因子，而磷酸正是能量轉移的元素；此外磷酸鈣在神經傳導、細胞間的訊號傳遞(如肌肉收縮或血管收縮與舒張)、甚至是調節荷爾蒙的分泌(parathyroid)都扮演重要角色。 如同膽固醇的問題，膽固醇過高，主因不是攝食太多，而是代謝失衡；討論食物與血液中的磷酸鹽含量關係，也不是單純攝食量高低的問題；磷酸鹽過高(hyperphosphatemia)，有可能造成骨質疏鬆或增加腎臟病患者的代謝負擔；但血液中磷酸鹽含量過低(hypophosphatemia)同樣會造成骨質與骨密度疏鬆，也會造成過度疲累、免疫力降低、甚至死亡，因為磷酸鹽的衍生物與血紅素(hemoglobin)結合，成為攜帶氧氣的因子。人體內磷酸鹽的調節是相互制衡的，如同Linus Pauling Institute (諾貝爾獎得主機構)的報告，血液中磷酸鹽含量過高，不只是因為磷的攝食量太高，也同時因為鈣的攝食量太低，才會造成問題。 所以當含有磷酸鹽的食物進入胃裡，大約55%的磷酸會被吸收進入血液，磷酸與血液中的鈣離子結合成磷酸鈣而沉積於骨骼中；因此缺乏磷酸鹽，骨骼中的鈣離子將無法沉積，會造成骨質密度不足(osteoporosis)或骨質軟化(osteomalacia)的問題；而過量的攝食磷酸鹽，正常人體有調節血液中磷酸鹽的機制，除了腎臟可以代謝之外，也同時會刺激分泌副甲狀腺素(parathyroid hormone)及生長激素(FGF-23)，使骨骼釋出儲存的鈣離子來結合磷酸鹽，此時的磷酸鈣，部分會重新沉積回骨骼，其餘部分則會被代謝；所以磷酸鹽造成骨質疏鬆的說法，應該更深入的討論。當然過量的磷酸鹽會先由腎臟代謝，才會釋放訊息刺激調節荷爾蒙，所以如果有腎臟的疾病的患者，的確需要控制磷酸與鈣質的攝食量；而健康的成人應該能有效代謝過量攝食的磷酸。 磷酸鹽具有不同的形態包含正磷酸(ortho)、焦磷酸(pyro)、三聚磷酸(tripoly)、及多聚合磷酸(poly/meta)，除了多聚合磷酸鹽之外，其他的磷酸鹽都同時有天然存在與化學合成的型態；一般而言，磷酸鹽在生物體中，如生鮮肉品、水產或甚至人體中，都會被肌肉或胃液中的磷酸水解酶(phosphatase)分解成正磷酸進入血液中，進行正常的代謝流程。 部分加工食品中添加食品用的磷酸鹽，相較於部分食物中的天然磷酸鹽含量，台灣目前所訂的磷酸鹽殘餘量標準，仍與國際使用規範有差距。因為磷酸鹽具有穩定蛋白質與酸鹼值的功能，因此部分食物中含有較高量的天然磷酸鹽，不論其存在的化學形式為何，在代謝的過程都會轉換成正磷酸，而其中尤其以乳品、肉品、部分水產品、部分堅果、及部分豆類作物的磷酸含量較高。 部分的魚類的天然磷含量可以高達0.6%，部分蝦類或乳製品也有0.15-3.5%的天然磷，而部分堅果類更有0.4%以上的含量以穩定油脂；上述的天然磷酸鹽含量皆高於目前台灣規範的0.3%准許含量，所以主管機關針對磷酸鹽的用量重新評估，參考聯合國食品法典(Codex)，以符合國際化管理的目的；其中口香糖放寬到4.4%的准許量是因為膠基質(gum base)製程的需求，且因不直接吞食，使用量評估方式不同；而部分由乳品衍生的製品也提高用量限制，則是因為原始高磷含量的乳品，經沉澱或濃縮製程，其磷酸含量會依比例增加。 食品加工使用磷酸鹽，當然可以降低部分成本，但主要的目的是保鮮、穩定品質、及延長保存性；以遠洋冷凍漁業而言，水產品經長時間的冷凍或在解凍的過程，如果未適當的保存，會產生蛋白質變性、鮮度降低、與油脂氧化的問題，因此以含有磷酸鹽的溶液做「包冰」冷凍儲存是業界常使用的方法，食用前適度清洗可充分去除添加的磷酸鹽；再以剝殼蝦為例，經剝殼處理的蝦仁，不應認定為生鮮水產，在剝殼的過程及剝殼後販售的過程，不論冷藏或冷凍，未經磷酸鹽保鮮的蝦仁，品質與鮮度上都會降低，而對食品的風險而言，安全性與天然性如何平衡，是需要評估的。 調理或醃漬肉品使用磷酸鹽以達到保水與改變質地的目的，生鮮肉品在屠宰之後，會因細胞延續無氧的代謝(anaerobic)而累積乳酸，造成酸鹼值降低及脫水，而產生蒼白肉僵直化(rigor mortis)的現象，使用磷酸鹽可以調整酸鹼值並使肉品恢復原始的保水狀態與顏色，並有效維持肉品鮮度；至於磷酸鹽進入肌肉組織的總量是有限的，因為肉品中的天然磷酸含量，會使添加的磷酸不易擴散進入(gradient diffusion)；而以細胞來看，帶正價的磷酸根不能通過細胞膜，只有鹽類中的鈉或鉀，經由鈉鉀管道(sodium channel)可進入細胞，導致鹽溶性蛋白的溶出，進而改善肉品質地，因此一般加工肉品的磷酸鹽含量，都不會超過法規的標準；但是對肉品的保鮮與安全性的保障卻是有助益的 如果認為磷酸鹽的使用是造成台灣腎臟病變全球領先的原因，如何解釋使用准許量更高的國外標準卻有較低的腎臟問題？許多的天然食物中的磷酸鹽含量遠超過目前台灣的限量標準，加工食品依法限量使用，在磷酸鹽的風險上並不高於部分天然食物；而磷酸鹽對食品安全的保障卻是不易取代的，建議主管機關對所有食物中的磷含量作完整的分析，並建立各種食材中磷含量的參考值，以提供高風險族群的飲食選擇參考，也作為檢驗磷酸鹽添加量的背景值依據，簡單的降低磷酸鹽使用量或限量標準並不會對食品安全或消費者健康有助益。 磷酸盐，是磷酸的盐，是几乎所有食物的天然成分之一，作为重要的食品配料和功能添加剂被广泛用于食品加工中。 中文名 磷酸盐 外文名 phosphorous salts 用 途 重要的食品配料和功能添加剂 分 类 正磷酸盐和缩聚磷酸盐 目录
磷酸盐是几乎所有食物的天然成分之一，作为重要的食品配料和功能添加剂被广泛用于食品加工中。 天然存在的磷酸盐是磷矿石（含磷酸钙），用硫酸跟磷矿石反应，生成能被植物吸收的磷酸二氢钙和硫酸钙，可制得磷酸盐。磷酸盐可分为正磷酸盐和缩聚磷酸盐：在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐、钙盐、钾盐以及作为营养强化剂的铁盐和锌盐，常用的食品级磷酸盐的品种有三十多种，磷酸钠盐是国内食品磷酸盐的主要消费种类，随着食品加工技术的发展，磷酸钾盐的消费量也在逐年上升。 [1] 磷酸盐可分为正磷酸盐和缩聚磷酸盐。 磷酸盐正磷酸盐正磷酸是三元酸，有三种正磷酸盐： 1、磷酸二氢盐MH2PO4，又称一代磷酸盐，都溶于水； 2、磷酸氢盐M2HPO4，又称二代磷酸盐； 3、正磷酸盐M3PO4，又称三代磷酸盐。 后二者除钠、钾、铵盐外一般不溶于水。M除为一价金属外，也可以是其他价态的金属。磷酸二氢钠用于控制溶液的氢离子浓度；磷酸氢二钠用于水处理，作为多价金属的沉淀剂；磷酸三钠用于制造肥皂和洗涤剂。 磷酸盐焦磷酸盐焦磷酸是四元酸，有四种焦磷酸盐，其中M2H2P2O7和M4P2O7型是常见的。 磷酸盐偏磷酸盐偏磷酸盐通常是聚成环状的化合物，通式是(MPO3)n，常见的有二聚偏磷酸盐（六元环）和四聚偏磷酸盐（八元环），多聚偏磷酸盐不具备确定的晶体结构，又称磷酸盐玻璃体。六偏磷酸钠是最常见的磷酸盐玻璃体，它没有固定的熔点，在水中的溶解度不定，水溶液的pH在5.5～6.4之间,实际是一个具有20～100个PO3单元的长链化合物。链型磷酸盐可做锅炉用水的处理剂、颜料分散剂、泥浆分散剂和金属防腐剂。 磷酸根离子可生成特征的磷钼酸铵黄色沉淀，可用于分析检定。 [1] 在酸性溶液下磷酸官能团的结构式。在碱性的溶液下，该官能团会释放两个氢原子，并离化磷酸盐带有-2的形式电荷。磷酸盐离子是一个多原子的离子，它包含一个磷原子，并由四个氧原子所包围，形成一个正四面体。磷酸盐离子带有-3的形式电荷，且是磷酸氢盐离子的共轭碱；磷酸氢盐离子则是磷酸二氢盐离子的共轭碱；而磷酸二氢盐离子又是磷酸的共轭碱。它是一个超价分子（磷原子在其价壳层有着10个电子）。磷酸盐亦是一个有机磷化合物，其化学式为OP(OR)3。 除了一些碱金属外，大部份磷酸盐，在标准状态下，都是不可溶于水的。 在稀释的水溶液中，磷酸盐以四种形式存在。在强碱环境下，磷酸盐离子会较多；而在弱碱的环境下，磷酸氢盐离子则较多。在弱酸的环境下，磷酸二氢盐离子较为普遍；而在强酸的环境下，则水溶的磷酸是主要存在的形式。 [1] 在酸性溶液下磷酸官能团的结构式 磷酸盐是元素磷自然产生的形态，在多种磷酸盐矿物中可以找到。元素的磷或是磷化物是很难发现的（只有极少量在陨石中可以找到）。在矿物学及地质学，磷酸盐是指含有磷酸盐离子的石或矿石。 在北美洲最大型的磷矿粉矿床位于美国的佛罗里达州中部、爱德荷州的索达斯普陵、北卡罗莱那州沿岸区域。而其次的是位于蒙大拿州、田纳西州、佐治亚州及南卡罗莱那州近查尔斯顿。瑙鲁这个细少的岛国就曾经是有着大量高质素的磷酸盐矿产，但现时已被大量挖掘。磷矿粉亦可以在纳弗沙岛、摩洛哥、突尼斯、以色列、多哥及约旦找到，这些地方亦有大量的磷酸盐矿业。 在生物中，磷是以溶液中游离的磷酸盐离子的形态出现，称为“无机磷酸盐”，这是要与其他在磷酸酯中的磷酸盐作出区别的。无机磷酸盐是会以Pi来表示，它可以是由焦磷酸盐（以PPi来表示）水解而得。 但是，磷酸盐最普遍是以一磷酸腺苷（AMP）、二磷酸腺苷（ADP）、三磷酸腺苷（ATP）、脱氧核糖核酸（DNA）及核糖核酸（RNA）的形式出现，且可以经由水解ADP或ATP而被释放出来。对于其他的二磷或三磷核苷亦有相似的反应。在ADP及ATP，或其他二磷及三磷核苷中的磷酸酐键，包含着大量的能量，所以它们在生物中有着重要的地位。它们一般会被称为高能磷酸磷，就像在肌肉组织中的磷酸肌酸一样。一些如膦的化合物在有机化学上亦会被使用，但它却似乎没有自然的相应物。 由于磷酸盐对生物的重要性，所以在生态学上，它是高度被采集。因此，它在环境中往往是限量试剂，而它的可得性则决定生物成长的速度。将大量的磷酸盐加入缺乏磷酸盐的环境或微生物环境中，会对生态有着重大的影响。例如，某一种生物的瀑涨会使其他生物死亡，及某种生物数量的减少会令如氧等资源的缺乏等（参富营养化）。在污染的问题下，磷酸盐是总溶解固体量（一种主要的水质指标）的主要成分。 [2] 磷酸盐化工化肥产业磷酸盐一般会用在清洁剂中作为软水剂，但是因为藻类的繁荣衰退周期会影响磷酸盐在分水岭的排放，所以在某些地区磷酸盐清洁剂是受到管制的。 在农业上，磷酸盐是植物的三种主要养分之一，且是肥料的主要成份。磷矿粉是从沉积岩的磷层中开采。以前它在开采后不用加工便可使用，但现时未加工的磷酸盐只会用在有机耕种上。一般它都是会化学加工制成过磷酸石灰、重过磷酸钙或磷酸二氢铵，它们的浓度都较磷酸盐高，且较易溶于水，所以植物可以较快吸收。 肥料级数一般有三个数字：第一个是指氮的数量，第二个是指磷酸盐的数量，而第三个是指碱水。所以一个10-10-10的肥料就每种成份各有10%，而其他的则是填充物。 从过度施肥的农地迳流的磷酸盐会是富营养化、赤潮及其后缺氧的起因。这就像磷酸盐清洁剂一样会引起鱼类及其他水中生物的缺氧症。 [3] 磷酸盐耐火材料磷酸盐在耐火材料中用作结合剂。磷酸盐结合剂是以酸性正磷酸盐或缩聚磷酸盐为主要化合物并具有胶凝性能的耐火材料结合剂。磷酸盐结合剂的结合形式属化学反应结合或聚合结合。磷酸与碱金属或碱土金属氧化物及其氢氧化物反应制成的结合剂多数为气硬性结合剂，即不须加热在常温下即可发生凝结与硬化作用。磷酸与两性氧化物及氢氧化物或酸性氧化物反应制成的结合剂多数为热硬性结合剂，即须经加热到一定温度发生反应后方可产生凝结与硬化作用。磷酸盐用作耐火材料的结合剂在产生陶瓷结合之前的中、低温范围内具有较强的结合强度，所以被广泛用作不定形耐火材料和不烧耐火材料的结合剂。 [3] 磷酸盐食品行业磷是人体所必需的重要的矿物质元素，人体摄入磷的主要来源为天然食物或食品磷酸盐添加剂，磷酸盐是几乎所有食物的天然成分之一。由于磷酸盐能改善或赋予食品一系列优异性能，因此早在一百多年前就开始应用于食品加工中，而大量使用则在二十世纪七十年以后。磷酸盐是应用最广泛、用量较大的食品添加剂门类之一，作为重要的食品配料和功能添加剂广泛应用于肉制品、禽肉制品、海产品、水果、蔬菜、乳制品、焙烤制品、饮料、土豆制品、调味料、方便食品等的加工过程中。在食品加工中使用的磷酸盐通常为钠盐、钙盐、钾盐以及作为营养强化剂的铁盐和锌盐，常用的食品级磷酸盐的品种有三十多种，磷酸钠盐是中国食品磷酸盐的主要消费种类，随着食品加工技术的发展，磷酸钾盐的消费量也在逐年上升。 为充分发挥各种磷酸盐以及磷酸盐与其他添加剂之间的协同增效作用，满足食品加工技术的发展需求，在实际应用中常常使用各种复配型磷酸盐作为食品配料和功能添加剂，复配型磷酸盐的研究与开发日益成为磷酸盐类食品添加剂开发与应用的发展方向。 [4] [5] 磷酸盐食品工业根据美国食品化学药典（FCC）磷酸盐在食品工业中的功能可分为15类： 1、酸味剂：磷酸 2、抗结块剂：磷酸钙 3、抗氧化剂：次磷酸钙 4、缓冲剂：磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸钙、焦磷酸钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠 5、面团改良剂：磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、磷酸氢钙 6、乳化剂：磷酸钾、聚偏磷酸钾、焦磷酸钾、磷酸铝钠（碱性）、偏磷酸钠（不溶性）、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、聚磷酸钠（玻璃质）、焦磷酸钠 7、硬化剂：磷酸二氢钙 8、保湿剂：聚偏磷酸钾 9、发酵剂：磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、酸式焦磷酸钠、磷酸铝钠（酸性） 10、营养剂：磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸钙、焦磷酸钙、磷酸铁、焦磷酸铁、磷酸氢镁、磷酸镁、次磷酸锰、焦磷酸铁钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠 11、防腐剂：次磷酸钠 12、螯合剂：磷酸二氢钙、磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、偏磷酸钠（不溶性），聚磷酸钠（玻璃状） 13、改良淀粉添加剂：三偏焦磷酸、磷酸二氢钾 14、组织改良剂：焦磷酸钾、三聚磷酸钾、偏磷酸钠（不溶性）、磷酸氢二钠（玻璃质）、三聚磷酸钠 15、发酵食品：磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钙、磷酸二氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾。 由上可看出：磷酸盐在食品加工中的功能主要有两点，一是品质改良剂，二是营养强化剂。 [4] 参考资料
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磷酸 盐 食物
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