Natriumcarboxymethylcellulose, auch Carboxymethylcellulose (CMC) genannt, ist eine Art hochpolymerer Faserether, der durch chemische Modifikation natürlicher Cellulose hergestellt wird. Seine Struktur besteht hauptsächlich aus D-Glucose-Einheiten, die über β-(1→4)-glycosidische Bindungen verbunden sind. Die Verwendung von CMC hat gegenüber anderen Lebensmittelverdickungsmitteln viele Vorteile.
01 CMC wird häufig in Lebensmitteln verwendet
(1) CMC weist eine gute Stabilität auf
In kalten Lebensmitteln wie Eis am Stiel und Eiscreme kann es die Bildung von Eiskristallen kontrollieren, die Expansionsrate erhöhen und eine gleichmäßige Struktur aufrechterhalten, dem Schmelzen widerstehen, einen feinen und weichen Geschmack haben und die Farbe aufhellen.
In Milchprodukten, sei es aromatisierte Milch, Fruchtmilch oder Joghurt, kann es mit Protein im Bereich des isoelektrischen Punktes des pH-Wertes (PH4,6) zu einem Komplex mit komplexer Struktur reagieren, was sich positiv auf die Gesundheit auswirkt Stabilität der Emulsion und Verbesserung der Proteinresistenz.
(2) CMC kann mit anderen Stabilisatoren und Emulgatoren vermischt werden
In Lebensmittel- und Getränkeprodukten verwenden allgemeine Hersteller eine Vielzahl von Stabilisatoren, wie zum Beispiel: Vorteile und spielen eine synergetische Rolle bei der Senkung der Produktionskosten.
(3) CMC weist Pseudoplastizität auf
Die Viskosität von CMC ist bei verschiedenen Temperaturen reversibel. Mit steigender Temperatur nimmt die Viskosität der Lösung ab und umgekehrt; Wenn die Scherkraft vorhanden ist, nimmt die Viskosität von CMC ab, und mit zunehmender Scherkraft nimmt die Viskosität ab. Diese Eigenschaften ermöglichen es CMC, die Gerätebelastung zu reduzieren und die Homogenisierungseffizienz beim Rühren, Homogenisieren und Pipeline-Transport zu verbessern, die von anderen Stabilisatoren nicht erreicht wird.
02 Prozessanforderungen
Als wirksamer Stabilisator beeinträchtigt CMC bei unsachgemäßer Anwendung seine Wirkung und kann sogar zur Verschrottung des Produkts führen. Daher ist es für CMC sehr wichtig, die Lösung vollständig und gleichmäßig zu dispergieren, um ihre Effizienz zu verbessern, die Dosierung zu reduzieren, die Produktqualität zu verbessern und die Ausbeute zu erhöhen. Dabei sollte insbesondere auf jede Prozessstufe geachtet werden:
(1) Zutaten
1. Hochgeschwindigkeits-Scherdispersionsmethode mit mechanischer Kraft
Alle Geräte mit Mischfunktion können verwendet werden, um die Dispergierung von CMC im Wasser zu unterstützen. Durch Hochgeschwindigkeitsscherung kann CMC gleichmäßig in Wasser eingeweicht werden, um die CMC-Auflösung zu beschleunigen.
Einige Hersteller verwenden derzeit Wasser-Pulver-Mischer oder schnelllaufende Mischtanks.
2. Zucker-Trockenmisch-Dispersionsmethode
Mit CMC und Kristallzucker im Verhältnis 1:5 gut vermischen und unter ständigem Rühren langsam einstreuen, um das CMC vollständig aufzulösen.
3. In gesättigtem Zuckerwasser auflösen
Karamell usw. können die Auflösung von CMC beschleunigen.
(2) Säurezugabe
Für einige säurehaltige Getränke, wie zum Beispiel Joghurt, müssen säurebeständige Produkte gewählt werden. Bei normalem Betrieb kann die Produktqualität verbessert und Produktausfällungen und -schichtungen verhindert werden.
1. Bei der Zugabe von Säure sollte die Temperatur der Säurezugabe streng kontrolliert werden, im Allgemeinen ≤20 °C.
2. Die Säurekonzentration sollte auf 8–20 % eingestellt werden, je niedriger desto besser.
3. Die Säurezugabe erfolgt im Sprühverfahren und wird entlang der tangentialen Richtung des Behälterverhältnisses zugegeben, im Allgemeinen 1–3 Minuten.
4. Schlammgeschwindigkeit n=1400-2400 U/min
(3) Homogen
1. Zweck der Emulgierung
CMC ist eine homogene, fetthaltige Speiseflüssigkeit und sollte mit einem Emulgator wie Monoglycerid vermischt werden. Der Homogenisierungsdruck beträgt 18–25 MPa und die Temperatur beträgt 60–70 °C.
2. Dezentraler Zweck
Homogenisierung: Wenn die verschiedenen Zutaten im Frühstadium nicht vollständig einheitlich sind und noch einige kleine Partikel vorhanden sind, müssen sie homogenisiert werden. Der Homogenisierungsdruck beträgt 10 MPa und die Temperatur beträgt 60–70 °C.
(4) Sterilisation
CMC bei hoher Temperatur, insbesondere wenn die Temperatur über einen längeren Zeitraum über 50 °C liegt, nimmt die Viskosität von CMC mit schlechter Qualität irreversibel ab. Die Viskosität von CMC allgemeiner Hersteller sinkt bei 80 °C für 30 Minuten erheblich, so dass eine sofortige Sterilisation oder Barisierung durchgeführt werden kann. Sterilisationsmethode zur Verkürzung der CMC-Zeit bei hohen Temperaturen.
(5) Sonstige Vorsichtsmaßnahmen
1. Die gewählte Wasserqualität sollte möglichst sauberes und aufbereitetes Leitungswasser sein. Brunnenwasser sollte nicht verwendet werden, um eine mikrobielle Infektion zu vermeiden und die Produktqualität zu beeinträchtigen.
2. Die Utensilien zum Auflösen und Lagern von CMC können nicht in Metallbehältern verwendet werden, es können jedoch Edelstahlbehälter, Holzbecken oder Keramikbehälter verwendet werden. Verhindern Sie das Eindringen zweiwertiger Metallionen.
3. Nach jedem Gebrauch von CMC sollte die Öffnung des Verpackungsbeutels fest verschlossen werden, um eine Feuchtigkeitsaufnahme und eine Verschlechterung des CMC zu verhindern.
03 Antworten auf Fragen zur Verwendung von CMC
Wie werden niedrigviskos, mittelviskos und hochviskos strukturell unterschieden? Wird es einen Unterschied in der Konsistenz geben?
Antwort:
Es versteht sich, dass die Länge der Molekülkette unterschiedlich ist oder das Molekulargewicht unterschiedlich ist und in niedrige, mittlere und hohe Viskosität unterteilt wird. Natürlich entspricht die makroskopische Leistung der unterschiedlichen Viskosität. Die gleiche Konzentration hat unterschiedliche Viskosität, Produktstabilität und Säureverhältnis. Der direkte Zusammenhang hängt hauptsächlich von der Lösung des Produkts ab.
Welche spezifischen Leistungen weisen Produkte mit einem Substitutionsgrad über 1,15 auf? Mit anderen Worten: Je höher der Substitutionsgrad, desto besser ist die spezifische Leistung des Produkts?
Antwort:
Das Produkt weist einen hohen Substitutionsgrad, eine erhöhte Fließfähigkeit und eine deutlich verringerte Pseudoplastizität auf. Produkte mit der gleichen Viskosität haben einen hohen Substitutionsgrad und ein deutlicheres rutschiges Gefühl. Produkte mit einem hohen Substitutionsgrad haben eine glänzende Lösung, während Produkte mit einem allgemeinen Substitutionsgrad eine weißliche Lösung haben.
Ist es in Ordnung, für die Herstellung fermentierter Proteingetränke eine mittlere Viskosität zu wählen?
Antwort:
Produkte mit mittlerer und niedriger Viskosität, der Substitutionsgrad beträgt etwa 0,90 und die Produkte haben eine bessere Säurebeständigkeit.
Wie kann sich CMC schnell auflösen? Manchmal löst es sich nach dem Kochen langsam auf.
Antwort:
Mit anderen Kolloiden mischen oder mit einem Rührwerk bei 1000–1200 U/min dispergieren.
Die Dispergierbarkeit von CMC ist nicht gut, die Hydrophilie ist gut und es ist leicht zu Clustern, und die Produkte mit hohem Substitutionsgrad sind offensichtlicher! Warmes Wasser löst sich schneller auf als kaltes Wasser. Kochen wird grundsätzlich nicht empfohlen. Durch längeres Kochen von CMC-Produkten wird die Molekularstruktur zerstört und das Produkt verliert seine Viskosität!
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 13. Dezember 2022