Napitci od kiselog mlijeka posljednjih su godina postali sve popularniji zbog svojih zdravstvenih prednosti i jedinstvenog okusa. Međutim, ova pića može biti izazovna za stabilizaciju, jer kiselina u mlijeku može uzrokovati denaturaciju proteina i formiranje agregata, što dovodi do sedimentacije i odvajanja. Jedna efikasna metoda stabilizacije zakiseljenih mliječnih napitaka je korištenje karboksimetil celuloze (CMC), polimera rastvorljivog u vodi koji može stupiti u interakciju s proteinima i drugim sastojcima kako bi se formirale stabilne suspenzije. U ovom članku ćemo raspravljati o mehanizmu djelovanja stabilizacije zakiseljenih mliječnih napitaka pomoću CMC-a.

Struktura i svojstva CMC-a

CMC je derivat celuloze, prirodnog polimera koji se nalazi u zidovima biljnih ćelija. Proizveden je hemijskom modifikacijom celuloze sa karboksimetil grupama, koje poboljšavaju njenu rastvorljivost u vodi i druga svojstva. CMC je visoko razgranati polimer sa dugim linearnim lancem i mnogim bočnim lancima karboksimetilnih grupa. Stepen supstitucije (DS) CMC se odnosi na broj karboksimetil grupa po jedinici celuloze i određuje stepen rastvorljivosti i viskoznosti CMC.

Mehanizam djelovanja CMC-a u stabilizaciji zakiseljenih mliječnih napitaka

Dodavanje CMC u zakiseljena mlečna pića može poboljšati njihovu stabilnost na nekoliko mehanizama:

1. Elektrostatička repulzija: Karboksimetil grupe na CMC su negativno nabijene i mogu stupiti u interakciju s pozitivno nabijenim proteinima i drugim sastojcima u mlijeku, stvarajući odbojnu silu koja sprječava agregaciju i taloženje proteina. Ovo elektrostatičko odbijanje stabilizira suspenziju i sprječava taloženje.
2. Hidrofilne interakcije: Hidrofilna priroda CMC-a omogućava mu interakciju s molekulima vode i drugim hidrofilnim komponentama u mlijeku, formirajući zaštitni sloj oko proteina i sprječavajući njihovu međusobnu interakciju.
3. Stericka smetnja: razgranata strukturaCMCmože stvoriti efekat sterične smetnje, sprečavajući proteine ​​da dođu u bliski kontakt i formiraju agregate. Dugi, fleksibilni lanci CMC-a također se mogu omotati oko proteinskih čestica, stvarajući barijeru koja ih sprječava da dođu u kontakt jedan s drugim.
4. Viskoznost: Dodavanje CMC zakiseljenim mliječnim napitcima može povećati njihov viskozitet, što može spriječiti sedimentaciju smanjenjem brzine taloženja čestica. Povećana viskoznost također može stvoriti stabilniju suspenziju poboljšanjem interakcije između CMC-a i drugih sastojaka u mlijeku.

Faktori koji utječu na stabilizaciju zakiseljenih mliječnih napitaka od strane CMC-a

Efikasnost CMC-a u stabilizaciji zakiseljenih mliječnih napitaka ovisi o nekoliko faktora, uključujući:

1. pH: Na stabilnost zakiseljenih mliječnih napitaka snažno utiče pH. Pri niskim pH vrijednostima, proteini u mlijeku postaju denaturirani i lakše formiraju agregate, što stabilizaciju čini izazovnijom. CMC može stabilizirati zakiseljene mliječne napitke na pH vrijednostima od čak 3,5, ali se njegova efikasnost smanjuje na nižim pH vrijednostima.
2. Koncentracija CMC: Koncentracija CMC u mlijeku utiče na njegova stabilizirajuća svojstva. Veće koncentracije CMC mogu dovesti do povećanog viskoziteta i poboljšane stabilizacije, ali previsoke koncentracije mogu rezultirati nepoželjnom teksturom i okusom.
3. Koncentracija proteina: Koncentracija i vrsta proteina u mlijeku mogu utjecati na stabilnost napitka. CMC je najefikasniji u stabilizaciji pića s niskom koncentracijom proteina, ali može stabilizirati i pića s većom koncentracijom proteina ako su čestice proteina male i ravnomjerno raspoređene.
4. Uslovi prerade: Uslovi obrade koji se koriste za proizvodnju zakiseljenog mlečnog napitka mogu uticati na njegovu stabilnost. Velike sile smicanja i toplina mogu uzrokovati denaturaciju i agregaciju proteina, što dovodi do nestabilnosti. Uslove obrade treba optimizirati kako bi se proteini minimizirali.