خصائص التطبيق ومتطلبات عملية CMC في الغذاء

كربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم، يشار إليه باسم كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) هو نوع من أثير ألياف البوليمر العالي المحضر عن طريق التعديل الكيميائي للسليلوز الطبيعي. يتكون هيكلها بشكل أساسي من وحدة D-glucose من خلال مكونات متصلة بالرابطة الجليكوسيدية β (1 → 4). يتمتع استخدام CMC بالعديد من المزايا مقارنةً بمكثفات الطعام الأخرى.

01 يستخدم CMC على نطاق واسع في الغذاء

(1) تتمتع CMC باستقرار جيد

وفي الأطعمة الباردة مثل المصاصات والآيس كريم، يمكن التحكم في تكوين بلورات الثلج، وزيادة معدل التمدد والحفاظ على بنية موحدة، ومقاومة الذوبان، ولها طعم ناعم وسلس، وتبييض اللون.

في منتجات الألبان، سواء كان الحليب المنكه أو حليب الفاكهة أو الزبادي، يمكن أن يتفاعل مع البروتين ضمن نطاق النقطة الكهربية لقيمة الرقم الهيدروجيني (PH4.6) لتكوين مركب ذو بنية معقدة، وهو مفيد للبشرة. استقرار المستحلب وتحسين مقاومة البروتين.

(2) يمكن مضاعفة CMC مع مثبتات ومستحلبات أخرى

في منتجات الأغذية والمشروبات، يستخدم المصنعون العامون مجموعة متنوعة من المثبتات، مثل: صمغ الزانثان، وصمغ الغوار، والكاراجينان، والدكسترين، وما إلى ذلك. ويتم تركيب المستحلبات مثل: أحادي ستيارات الجلسرين، واسترات الأحماض الدهنية السكروز، وما إلى ذلك، لتكمل بعضها البعض. المزايا وتلعب دورًا تآزريًا لتقليل تكاليف الإنتاج.

(3) CMC لديه مرونة كاذبة

لزوجة CMC قابلة للعكس عند درجات حرارة مختلفة. مع ارتفاع درجة الحرارة، تنخفض لزوجة المحلول، والعكس صحيح؛ عند وجود قوة القص، تنخفض لزوجة CMC، ومع زيادة قوة القص، تنخفض اللزوجة. تتيح هذه الخصائص لـ CMC تقليل حمل المعدات وتحسين كفاءة التجانس عند التحريك والتجانس والنقل عبر خطوط الأنابيب، وهو ما لا مثيل له في المثبتات الأخرى.

02 متطلبات العملية

كمثبت فعال، سيؤثر CMC على تأثيره إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح، بل ويتسبب في إلغاء المنتج. لذلك، بالنسبة لـ CMC، من المهم جدًا توزيع المحلول بشكل كامل ومتساوي لتحسين كفاءته وتقليل الجرعة وتحسين جودة المنتج وزيادة الإنتاجية. على وجه الخصوص، ينبغي إيلاء الاهتمام لكل مرحلة من مراحل العملية:

(1) المكونات

1. طريقة تشتت القص عالية السرعة مع القوة الميكانيكية

يمكن استخدام جميع المعدات ذات القدرة على الخلط لمساعدة CMC على الانتشار في الماء. من خلال القص عالي السرعة، يمكن نقع CMC بالتساوي في الماء لتسريع عملية إذابة CMC.

تستخدم بعض الشركات المصنعة حاليًا خلاطات مسحوق الماء أو خزانات الخلط عالية السرعة.

2. طريقة تشتيت الخلط الجاف للسكر

امزج جيدًا مع CMC والسكر المحبب بنسبة 1: 5، ثم رشه ببطء مع التحريك المستمر حتى يذوب CMC تمامًا.

3. يذوب في الماء المشبع بالسكر

مثل الكرمل، وما إلى ذلك، يمكن تسريع حل CMC.

(2) إضافة حمض

بالنسبة لبعض المشروبات الحمضية، مثل الزبادي، يجب اختيار المنتجات المقاومة للأحماض. إذا تم تشغيلها بشكل طبيعي، يمكن تحسين جودة المنتج ويمكن منع هطول الأمطار والطبقية المنتج.

1. عند إضافة الحمض، يجب التحكم بدقة في درجة حرارة إضافة الحمض، بشكل عام 20 درجة مئوية.

2. يجب التحكم في تركيز الحمض بنسبة 8-20%، كلما انخفض كلما كان ذلك أفضل.

3. تعتمد إضافة الحمض طريقة الرش، ويتم إضافتها على طول الاتجاه العرضي لنسبة الحاوية، بشكل عام 1-3 دقائق.

4. سرعة الملاط n=1400-2400r/m

(3) متجانسة

1. الغرض من الاستحلاب

يجب أن يكون سائل التغذية المتجانس المحتوي على الدهون، CMC مركبًا مع مستحلب، مثل أحادي الجليسريد، وضغط التجانس هو 18-25mpa، ودرجة الحرارة هي 60-70 درجة مئوية.

2. الغرض اللامركزي

التجانس، إذا لم تكن المكونات المختلفة في المرحلة المبكرة موحدة تمامًا، فلا تزال هناك بعض الجزيئات الصغيرة، فيجب تجانسها، ويكون ضغط التجانس 10 ميجا باسكال، ودرجة الحرارة 60-70 درجة مئوية.

(4) التعقيم

CMC عند درجة حرارة عالية، خاصة عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 50 درجة مئوية لفترة طويلة، فإن لزوجة CMC ذات الجودة الرديئة ستنخفض بشكل لا رجعة فيه. ستنخفض لزوجة CMC من الشركات المصنعة العامة بشكل خطير عند 80 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، لذلك يمكن استخدام التعقيم الفوري أو المعالجة بالبار. طريقة التعقيم لتقصير وقت CMC عند درجة حرارة عالية.

(5) احتياطات أخرى

1. يجب أن تكون نوعية المياه المختارة نظيفة ومياه الصنبور المعالجة قدر الإمكان. لا ينبغي استخدام مياه الآبار لتجنب العدوى الميكروبية والتأثير على جودة المنتج.

2. لا يمكن استخدام أدوات تذويب وتخزين CMC في العبوات المعدنية، ولكن يمكن استخدام العبوات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الأحواض الخشبية أو العبوات الخزفية. منع تسلل أيونات المعادن ثنائية التكافؤ.

3. بعد كل استخدام لـ CMC، يجب ربط فتحة كيس التغليف بإحكام لمنع امتصاص الرطوبة وتدهور CMC.

03 إجابات على الأسئلة في استخدام CMC

كيف يتم التمييز بين اللزوجة المنخفضة واللزوجة المتوسطة والعالية من الناحية الهيكلية؟ هل سيكون هناك اختلاف في الاتساق؟

رد:

من المفهوم أن طول السلسلة الجزيئية مختلف، أو أن الوزن الجزيئي مختلف، وينقسم إلى لزوجة منخفضة ومتوسطة وعالية. وبطبيعة الحال، فإن الأداء العياني يتوافق مع اللزوجة المختلفة. نفس التركيز له لزوجة مختلفة وثبات المنتج ونسبة الحموضة. تعتمد العلاقة المباشرة بشكل أساسي على حل المنتج.

ما هو الأداء المحدد للمنتجات ذات درجة الإحلال أعلى من 1.15؟ وبعبارة أخرى، كلما ارتفعت درجة الاستبدال، تم تعزيز الأداء المحدد للمنتج؟

رد:

المنتج لديه درجة عالية من الاستبدال، وزيادة السيولة، وانخفاض كبير في اللدونة الكاذبة. تتمتع المنتجات ذات اللزوجة نفسها بدرجة عالية من الاستبدال وملمس زلق أكثر وضوحًا. المنتجات ذات درجة الاستبدال العالية يكون لها محلول لامع، في حين أن المنتجات ذات درجة الاستبدال العامة يكون لها محلول أبيض.

هل من المقبول اختيار اللزوجة المتوسطة لصنع مشروبات البروتين المخمرة؟

رد:

المنتجات ذات اللزوجة المتوسطة والمنخفضة، درجة الاستبدال حوالي 0.90، والمنتجات ذات مقاومة أفضل للأحماض.

كيف يمكن أن يذوب CMC بسرعة؟ في بعض الأحيان، بعد الغليان، يذوب ببطء.

رد:

امزجه مع الغرويات الأخرى، أو قم بتفريقه باستخدام محرض 1000-1200 دورة في الدقيقة.

تشتت CMC ليس جيدًا، والمحبة للماء جيدة، ومن السهل التجميع، والمنتجات ذات درجة الاستبدال العالية أكثر وضوحًا! الماء الدافئ يذوب بشكل أسرع من الماء البارد. لا ينصح بالغليان بشكل عام. سيؤدي طهي منتجات CMC على المدى الطويل إلى تدمير البنية الجزيئية وسيفقد المنتج لزوجته!