ویژگی های کاربرد و الزامات فرآیند CMC در مواد غذایی

سدیم کربوکسی متیل سلولز، که به عنوان کربوکسی متیل سلولز (CMC) شناخته می شود، نوعی اتر فیبر پلیمری بالا است که با اصلاح شیمیایی سلولز طبیعی تهیه می شود. ساختار آن عمدتاً واحد D-گلوکز از طریق اجزای متصل پیوند گلیکوزیدی β (1→4) است. استفاده از CMC مزایای زیادی نسبت به سایر قوام دهنده های مواد غذایی دارد.

01 CMC به طور گسترده در مواد غذایی استفاده می شود

(1) CMC پایداری خوبی دارد

در غذاهای سرد مانند بستنی و بستنی می تواند تشکیل بلورهای یخ را کنترل کند، سرعت انبساط را افزایش داده و ساختار یکنواختی را حفظ کند، در برابر ذوب شدن مقاومت کند، طعم لطیف و صافی داشته باشد و رنگ را سفید کند.

در محصولات لبنی، چه شیر طعم‌دار، چه شیر میوه یا ماست، می‌تواند با پروتئین در محدوده نقطه ایزوالکتریک مقدار pH (PH4.6) واکنش داده و مجتمعی با ساختار پیچیده تشکیل دهد که برای بدن مفید است. پایداری امولسیون و بهبود مقاومت پروتئین.

(2) CMC را می توان با سایر تثبیت کننده ها و امولسیفایرها ترکیب کرد

در محصولات غذایی و آشامیدنی، تولیدکنندگان عمومی از تثبیت کننده های مختلفی مانند: صمغ زانتان، صمغ گوار، کاراگینان، دکسترین و ... استفاده می کنند. مزایا و نقش هم افزایی در کاهش هزینه های تولید دارند.

(3) CMC دارای شبه پلاستیسیته است

ویسکوزیته CMC در دماهای مختلف برگشت پذیر است. با افزایش دما، ویسکوزیته محلول کاهش می یابد و بالعکس. هنگامی که نیروی برشی وجود داشته باشد، ویسکوزیته CMC کاهش می یابد و با افزایش نیروی برشی، ویسکوزیته کاهش می یابد. این ویژگی‌ها CMC را قادر می‌سازد تا بار تجهیزات را کاهش دهد و راندمان همگن‌سازی را هنگام هم زدن، همگن‌سازی و حمل‌ونقل خط لوله بهبود بخشد، که با تثبیت‌کننده‌های دیگر قابل مقایسه نیست.

02 الزامات فرآیند

به عنوان یک تثبیت کننده موثر، CMC در صورت استفاده نادرست بر اثر آن تأثیر می گذارد و حتی باعث از بین رفتن محصول می شود. بنابراین، برای CMC، پراکندگی کامل و یکنواخت محلول برای بهبود کارایی، کاهش دوز، بهبود کیفیت محصول و افزایش عملکرد بسیار مهم است. به طور خاص، باید به هر مرحله از فرآیند توجه شود:

(1) مواد تشکیل دهنده

1. روش پراکندگی برشی با سرعت بالا با نیروی مکانیکی

تمام تجهیزات با قابلیت اختلاط را می توان برای کمک به CMC برای پراکندگی در آب استفاده کرد. از طریق برش با سرعت بالا، CMC را می توان به طور یکنواخت در آب خیس کرد تا سرعت انحلال CMC را افزایش دهد.

برخی از تولیدکنندگان در حال حاضر از میکسرهای آب-پودر یا مخازن اختلاط با سرعت بالا استفاده می کنند.

2. روش پراکندگی اختلاط خشک شکر

با CMC و شکر گرانول به نسبت 1:5 خوب مخلوط کنید و به آرامی و با هم زدن مداوم آن را بپاشید تا CMC کاملا حل شود.

3. در آب شکر اشباع حل کنید

مانند کارامل و غیره می توانند انحلال CMC را تسریع کنند.

(2) افزودن اسید

برای برخی از نوشیدنی های اسیدی مانند ماست، محصولات مقاوم در برابر اسید باید انتخاب شوند. اگر آنها به طور معمول کار کنند، می توان کیفیت محصول را بهبود بخشید و از بارش و طبقه بندی محصول جلوگیری کرد.

1. هنگام افزودن اسید، دمای افزودن اسید باید به شدت کنترل شود، معمولاً ≤20 درجه سانتیگراد.

2. غلظت اسید باید در 8-20٪ کنترل شود، هر چه کمتر بهتر است.

3. افزودن اسید روش پاشش را اتخاذ می کند و معمولاً 1-3 دقیقه در امتداد جهت مماسی نسبت ظرف اضافه می شود.

4. سرعت دوغاب n=1400-2400r/m

(3) همگن

1. هدف از امولسیون

مایع خوراک همگن حاوی چربی، CMC باید با یک امولسیفایر مانند مونوگلیسرید ترکیب شود، فشار همگن 18-25 mpa و دما 60-70 درجه سانتیگراد است.

2. هدف غیر متمرکز

هموژنیزاسیون، اگر مواد مختلف در مرحله اولیه کاملاً یکنواخت نباشند، هنوز مقداری ذرات ریز وجود دارد، باید همگن شود، فشار همگن 10mpa و دما 60-70 درجه سانتیگراد است.

(4) عقیم سازی

CMC در دمای بالا، به خصوص زمانی که دما برای مدت طولانی بالاتر از 50 درجه سانتیگراد باشد، ویسکوزیته CMC با کیفیت پایین به طور غیر قابل برگشتی کاهش می یابد. ویسکوزیته CMC سازندگان عمومی در دمای 80 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه به طور جدی کاهش می یابد، بنابراین می توان از استریل یا باریزاسیون فوری استفاده کرد. روش استریلیزاسیون برای کوتاه کردن زمان CMC در دمای بالا.

(5) سایر اقدامات احتیاطی

1. کیفیت آب انتخاب شده باید تا حد امکان آب لوله کشی تمیز و تصفیه شده باشد. برای جلوگیری از عفونت میکروبی و تأثیر بر کیفیت محصول نباید از آب چاه استفاده کرد.

2. ظروف حل کردن و نگهداری CMC را نمی توان در ظروف فلزی استفاده کرد، اما می توان از ظروف استیل، لگن های چوبی یا ظروف سرامیکی استفاده کرد. جلوگیری از نفوذ یون های فلزی دو ظرفیتی

3. پس از هر بار استفاده از CMC، دهانه کیسه بسته بندی باید محکم بسته شود تا از جذب رطوبت و خراب شدن CMC جلوگیری شود.

03 پاسخ به سوالات در استفاده از CMC

چگونه ویسکوزیته کم، ویسکوزیته متوسط ​​و ویسکوزیته بالا از نظر ساختاری متمایز می شوند؟ آیا تفاوتی در سازگاری وجود خواهد داشت؟

پاسخ:

قابل درک است که طول زنجیره مولکولی متفاوت است یا وزن مولکولی متفاوت است و به ویسکوزیته کم، متوسط ​​و زیاد تقسیم می شود. البته، عملکرد ماکروسکوپی مربوط به ویسکوزیته مختلف است. غلظت یکسان دارای ویسکوزیته، پایداری محصول و نسبت اسید متفاوت است. رابطه مستقیم عمدتاً به راه حل محصول بستگی دارد.

عملکرد خاص محصولات با درجه جایگزینی بالای 1.15 چیست؟ به عبارت دیگر، هر چه درجه جایگزینی بالاتر باشد، عملکرد خاص محصول افزایش یافته است؟

پاسخ:

این محصول دارای درجه بالایی از جایگزینی، افزایش سیالیت و کاهش قابل توجهی شبه پلاستیک است. محصولات با ویسکوزیته یکسان دارای درجه بالایی از جایگزینی و احساس لغزندگی آشکارتری هستند. محصولات با درجه جایگزینی بالا دارای محلول براق هستند، در حالی که محصولات با درجه جایگزینی کلی دارای محلول سفید رنگ هستند.

آیا انتخاب ویسکوزیته متوسط ​​برای تهیه نوشیدنی های پروتئینی تخمیر شده اشکالی ندارد؟

پاسخ:

محصولات با ویسکوزیته متوسط ​​و کم، درجه جایگزینی حدود 0.90 و محصولات با مقاومت اسیدی بهتر است.

چگونه CMC می تواند به سرعت حل شود؟ گاهی بعد از جوشیدن به آرامی حل می شود.

پاسخ:

با کلوئیدهای دیگر مخلوط کنید یا با یک همزن 1000-1200 دور در دقیقه پخش کنید.

پراکندگی CMC خوب نیست، آب دوستی خوب است، و خوشه بندی آن آسان است، و محصولات با درجه جایگزینی بالا آشکارتر هستند! آب گرم سریعتر از آب سرد حل می شود. به طور کلی جوشاندن توصیه نمی شود. پخت طولانی مدت محصولات CMC ساختار مولکولی را از بین می برد و محصول ویسکوزیته خود را از دست می دهد!