Подкиселените млечни напитки стават все по-популярни през последните години поради ползите за здравето и уникалния си вкус. Стабилизирането на тези напитки обаче може да бъде предизвикателство, тъй като киселината в млякото може да причини денатуриране на протеините и образуване на агрегати, което води до утаяване и отделяне. Един ефективен метод за стабилизиране на подкислени млечни напитки е чрез използването на карбоксиметилцелулоза (CMC), водоразтворим полимер, който може да взаимодейства с протеини и други съставки, за да образува стабилни суспензии. В тази статия ще обсъдим механизма на действие за стабилизиране на подкислени млечни напитки от CMC.

Структура и свойства на CMC

CMC е производно на целулозата, естествен полимер, открит в стените на растителните клетки. Произвежда се чрез химическо модифициране на целулоза с карбоксиметилови групи, които подобряват нейната разтворимост във вода и други свойства. CMC е силно разклонен полимер с дълъг линейно верижен скелет и много странични вериги от карбоксиметилови групи. Степента на заместване (DS) на CMC се отнася до броя на карбоксиметиловите групи на целулозна единица и определя степента на разтворимост и вискозитета на CMC.

Механизъм на действие на CMC при стабилизиране на подкислени млечни напитки

Добавянето на CMC към подкислени млечни напитки може да подобри тяхната стабилност чрез няколко механизма:

1. Електростатично отблъскване: Карбоксиметиловите групи на CMC са отрицателно заредени и могат да взаимодействат с положително заредени протеини и други съставки в млякото, създавайки отблъскваща сила, която предотвратява агрегирането и утаяването на протеините. Това електростатично отблъскване стабилизира суспензията и предотвратява утаяването.
2. Хидрофилни взаимодействия: Хидрофилната природа на CMC му позволява да взаимодейства с водните молекули и други хидрофилни компоненти в млякото, образувайки защитен слой около протеините и предотвратявайки тяхното взаимодействие един с друг.
3. Пространствено препятствие: разклонената структура наCMCможе да създаде ефект на пространствена пречка, предотвратявайки влизането на протеините в близък контакт и образуването на агрегати. Дългите, гъвкави вериги на CMC също могат да се увият около протеиновите частици, създавайки бариера, която им пречи да влизат в контакт една с друга.
4. Вискозитет: Добавянето на CMC към подкислени млечни напитки може да увеличи техния вискозитет, което може да предотврати утаяването чрез намаляване на скоростта на утаяване на частиците. Повишеният вискозитет може също да създаде по-стабилна суспензия чрез засилване на взаимодействията между CMC и други съставки в млякото.

Фактори, влияещи върху стабилизирането на подкислени млечни напитки от CMC

Ефективността на CMC при стабилизиране на подкислени млечни напитки зависи от няколко фактора, включително:

1. pH: Стабилността на подкиселените млечни напитки е силно повлияна от pH. При ниски стойности на pH, протеините в млякото се денатурират и образуват агрегати по-лесно, което прави стабилизирането по-трудно. CMC може да стабилизира подкиселени млечни напитки при стойности на pH до 3,5, но ефективността му намалява при по-ниски стойности на pH.
2. Концентрация на CMC: Концентрацията на CMC в млякото влияе върху неговите стабилизиращи свойства. По-високите концентрации на CMC могат да доведат до повишен вискозитет и подобрена стабилизация, но твърде високите концентрации могат да доведат до нежелана текстура и вкус.
3. Концентрация на протеин: Концентрацията и видът на протеините в млякото могат да повлияят на стабилността на напитката. CMC е най-ефективен при стабилизиране на напитки с ниски протеинови концентрации, но може също така да стабилизира напитки с по-високи протеинови концентрации, ако протеиновите частици са малки и равномерно разпределени.
4. Условия на обработка: Условията на обработка, използвани за производството на киселата млечна напитка, могат да повлияят на нейната стабилност. Високите сили на срязване и топлината могат да причинят денатурация и агрегация на протеина, което води до нестабилност. Условията на обработка трябва да бъдат оптимизирани, за да се сведе до минимум протеинът.