Η καρβοξυμεθυλική κυτταρίνη (νατριούχο καρβοξυμεθυλική κυτταρίνη, CMC) είναι ένα καρβοξυμεθυλιωμένο παράγωγο της κυτταρίνης, γνωστό και ως κόμμι κυτταρίνης, και είναι το πιο σημαντικό κόμμι ιοντικής κυτταρίνης.
Το CMC είναι συνήθως μια ανιονική πολυμερής ένωση που παρασκευάζεται με αντίδραση φυσικής κυτταρίνης με καυστικό αλκάλιο και μονοχλωροξικό οξύ. Το μοριακό βάρος της ένωσης κυμαίνεται από αρκετές χιλιάδες έως ένα εκατομμύριο.
Το CMC ανήκει στην τροποποίηση της φυσικής κυτταρίνης και ο Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών (FAO) και ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) την έχουν αποκαλέσει επίσημα «τροποποιημένη κυτταρίνη». Η μέθοδος σύνθεσης της νατριοκαρβοξυμεθυλοκυτταρίνης επινοήθηκε από τον Γερμανό E. Jansen το 1918, κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1921 και έγινε γνωστή στον κόσμο και στη συνέχεια διατέθηκε στο εμπόριο στην Ευρώπη.
Το CMC χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανίες πετρελαίου, γεωλογικής, καθημερινής χημικής, τροφίμων, φαρμακευτικών και άλλων βιομηχανιών, γνωστό ως «βιομηχανικό γλουταμινικό νάτριο».
※Δομικές ιδιότητες του CMC
Το CMC είναι μια λευκή ή ανοιχτοκίτρινη σκόνη, κοκκώδης ή ινώδης στερεό. Είναι μια μακρομοριακή χημική ουσία που μπορεί να απορροφήσει νερό και να διογκωθεί. Όταν φουσκώσει στο νερό, μπορεί να σχηματίσει μια διαφανή παχύρρευστη κόλλα. Το ρΗ του υδατικού εναιωρήματος είναι 6,5-8,5. Η ουσία είναι αδιάλυτη σε οργανικούς διαλύτες όπως αιθανόλη, αιθέρας, ακετόνη και χλωροφόρμιο.
Το στερεό CMC είναι σχετικά σταθερό στο φως και τη θερμοκρασία δωματίου και μπορεί να αποθηκευτεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ξηρό περιβάλλον. Το CMC είναι ένα είδος αιθέρα κυτταρίνης, που συνήθως κατασκευάζεται από κοντές βαμβακερές λωρίδες (περιεκτικότητα σε κυτταρίνη έως 98%) ή ξυλοπολτό, επεξεργασμένο με υδροξείδιο του νατρίου και στη συνέχεια αντιδρά με μονοχλωροξικό νάτριο, το μοριακό βάρος της ένωσης είναι 6400 (± 1000). Υπάρχουν συνήθως δύο μέθοδοι παρασκευής: μέθοδος νερού-άνθρακα και μέθοδος διαλύτη. Υπάρχουν επίσης και άλλες φυτικές ίνες που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή CMC.
※Χαρακτηριστικά και εφαρμογές
Το CMC δεν είναι μόνο ένας καλός σταθεροποιητής γαλακτωματοποίησης και πυκνωτικό σε εφαρμογές τροφίμων, αλλά έχει επίσης εξαιρετική σταθερότητα κατάψυξης και τήξης και μπορεί να βελτιώσει τη γεύση του προϊόντος και να παρατείνει το χρόνο αποθήκευσης.
Το 1974, ο Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών (FAO) και ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) ενέκριναν τη χρήση καθαρού CMC στα τρόφιμα μετά από αυστηρές βιολογικές και τοξικολογικές έρευνες και δοκιμές. Η ασφαλής πρόσληψη (ADI) του διεθνούς προτύπου είναι 25mg/kg σωματικού βάρους/ημέρα.
※ Τσταθερότητα γαλακτώματος και γαλακτώματος
Η κατανάλωση CMC μπορεί να γαλακτωματοποιήσει και να σταθεροποιήσει ποτά που περιέχουν λίπος και πρωτεΐνη. Αυτό συμβαίνει επειδή το CMC γίνεται ένα διαφανές σταθερό κολλοειδές αφού διαλυθεί στο νερό και τα σωματίδια πρωτεΐνης γίνονται σωματίδια με το ίδιο φορτίο υπό την προστασία της κολλοειδούς μεμβράνης, η οποία μπορεί να κάνει τα σωματίδια πρωτεΐνης σε σταθερή κατάσταση. Έχει ένα ορισμένο γαλακτωματοποιητικό αποτέλεσμα, έτσι μπορεί να μειώσει την επιφανειακή τάση μεταξύ λίπους και νερού ταυτόχρονα, έτσι ώστε το λίπος να μπορεί να γαλακτωματοποιηθεί πλήρως.
Το CMC μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα του προϊόντος, επειδή όταν η τιμή του pH του προϊόντος αποκλίνει από το ισοηλεκτρικό σημείο της πρωτεΐνης, η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη νατρίου μπορεί να σχηματίσει μια σύνθετη δομή με την πρωτεΐνη, η οποία μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα του προϊόντος.
※Αύξηση όγκου
Η χρήση του CMC στο παγωτό μπορεί να αυξήσει τον βαθμό διαστολής του παγωτού, να βελτιώσει την ταχύτητα τήξης, να δώσει καλό σχήμα και γεύση και να ελέγξει το μέγεθος και την ανάπτυξη των κρυστάλλων πάγου κατά τη μεταφορά και την αποθήκευση. Η ποσότητα που χρησιμοποιείται είναι 0,5% της συνολικής αναλογικής προσθήκης.
Αυτό συμβαίνει επειδή το CMC έχει καλή κατακράτηση και διασπορά νερού και συνδυάζει οργανικά σωματίδια πρωτεΐνης, σφαιρίδια λίπους και μόρια νερού στο κολλοειδές για να σχηματίσει ένα ομοιόμορφο και σταθερό σύστημα.
※Υδροφιλικότητα και Ενυδάτωση
Αυτή η λειτουργική ιδιότητα του CMC χρησιμοποιείται γενικά στην παραγωγή ψωμιού, η οποία μπορεί να κάνει την κηρήθρα ομοιόμορφη, να αυξήσει τον όγκο, να μειώσει τα κατακάθια και επίσης να έχει ως αποτέλεσμα τη διατήρηση της θερμότητας και τη φρεσκάδα. Τα noodles που προστίθενται με CMC έχουν καλή ικανότητα συγκράτησης νερού, αντοχή στο μαγείρεμα και καλή γεύση.
Αυτό καθορίζεται από τη μοριακή δομή του CMC, το οποίο είναι παράγωγο κυτταρίνης και έχει μεγάλο αριθμό υδρόφιλων ομάδων στη μοριακή αλυσίδα: -ΟΗ ομάδα, -ομάδα COONa, επομένως η CMC έχει καλύτερη υδροφιλικότητα από την κυτταρίνη και την ικανότητα συγκράτησης νερού.
※ Ζελατοποίηση
Το θιξοτροπικό CMC σημαίνει ότι οι μακρομοριακές αλυσίδες έχουν έναν ορισμένο αριθμό αλληλεπιδράσεων και τείνουν να σχηματίζουν μια τρισδιάστατη δομή. Αφού σχηματιστεί η τρισδιάστατη δομή, το ιξώδες του διαλύματος αυξάνεται και αφού σπάσει η τρισδιάστατη δομή, το ιξώδες μειώνεται. Το φαινόμενο της θιξοτροπίας είναι ότι η φαινομενική αλλαγή ιξώδους εξαρτάται από το χρόνο.
Το Thixotropic CMC παίζει σημαντικό ρόλο στο σύστημα πηκτωματοποίησης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή ζελέ, μαρμελάδας και άλλων τροφίμων.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως διαυγαστικό, σταθεροποιητής αφρού, αύξηση της αίσθησης στο στόμα
Το CMC μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή κρασιού για να κάνει τη γεύση πιο απαλή και πλούσια με μακρά επίγευση. μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σταθεροποιητής αφρού στην παραγωγή μπύρας για να κάνει τον αφρό πλούσιο και μακράς διαρκείας και να βελτιώσει τη γεύση.
Το CMC είναι ένα είδος πολυηλεκτρολύτη, ο οποίος μπορεί να εμπλέκεται σε διάφορες αντιδράσεις στο κρασί για τη διατήρηση της ισορροπίας του σώματος του κρασιού. Ταυτόχρονα, συνδυάζεται και με τους κρυστάλλους που έχουν σχηματιστεί, αλλάζοντας τη δομή των κρυστάλλων, αλλάζοντας τις συνθήκες ύπαρξης κρυστάλλων στο κρασί και προκαλώντας κατακρημνίσεις. Η συνάθροιση των πραγμάτων.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-03-2022