La carbossimetilcellulosa (sodio carbossimetilcellulosa, CMC) è un derivato carbossimetilato della cellulosa, noto anche come gomma di cellulosa, ed è la più importante gomma di cellulosa ionica.
La CMC è solitamente un composto polimerico anionico preparato facendo reagire la cellulosa naturale con alcali caustici e acido monocloroacetico. Il peso molecolare del composto varia da diverse migliaia a un milione.
La CMC appartiene alla modificazione della cellulosa naturale e l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'Alimentazione e l'Agricoltura (FAO) e l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) l'hanno ufficialmente chiamata “cellulosa modificata”. Il metodo di sintesi della carbossimetilcellulosa di sodio fu inventato dal tedesco E. Jansen nel 1918, fu brevettato nel 1921 e divenne noto al mondo, e poi fu commercializzato in Europa.
La CMC è ampiamente utilizzata nell'industria petrolifera, geologica, chimica quotidiana, alimentare, farmaceutica e di altro tipo, nota come "glutammato monosodico industriale".
※Proprietà strutturali della CMC
La CMC è una polvere bianca o giallo chiaro, solida granulare o fibrosa. È una sostanza chimica macromolecolare che può assorbire acqua e gonfiarsi. Quando si gonfia in acqua può formare una colla viscosa trasparente. Il pH della sospensione acquosa è 6,5-8,5. La sostanza è insolubile in solventi organici come etanolo, etere, acetone e cloroformio.
La CMC solida è relativamente stabile alla luce e alla temperatura ambiente e può essere conservata per lungo tempo in un ambiente asciutto. La CMC è un tipo di etere di cellulosa, solitamente costituito da linter di cotone corto (contenuto di cellulosa fino al 98%) o pasta di legno, trattato con idrossido di sodio e quindi fatto reagire con monocloroacetato di sodio, il peso molecolare del composto è 6400 (± 1000). Solitamente esistono due metodi di preparazione: metodo acqua-carbone e metodo solvente. Esistono anche altre fibre vegetali utilizzate per preparare la CMC.
※Caratteristiche e applicazioni
La CMC non è solo un buon stabilizzante di emulsione e addensante nelle applicazioni alimentari, ma ha anche un'eccellente stabilità al congelamento e allo scioglimento e può migliorare il sapore del prodotto e prolungare il tempo di conservazione.
Nel 1974, l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’Alimentazione e l’Agricoltura (FAO) e l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) hanno approvato l’uso della CMC pura negli alimenti dopo rigorose ricerche e test biologici e tossicologici. L'assunzione sicura (ADI) dello standard internazionale è di 25 mg/kg di peso corporeo/giorno.
※Tispessimento e stabilità dell'emulsione
Mangiare CMC può emulsionare e stabilizzare le bevande contenenti grassi e proteine. Questo perché la CMC diventa un colloide stabile trasparente dopo essere stata dissolta in acqua e le particelle proteiche diventano particelle con la stessa carica sotto la protezione della membrana colloidale, che può rendere le particelle proteiche in uno stato stabile. Ha un certo effetto emulsionante, quindi può ridurre contemporaneamente la tensione superficiale tra grasso e acqua, in modo che il grasso possa essere completamente emulsionato.
La CMC può migliorare la stabilità del prodotto, poiché quando il valore del pH del prodotto si discosta dal punto isoelettrico della proteina, la carbossimetilcellulosa di sodio può formare una struttura composita con la proteina, che può migliorare la stabilità del prodotto.
※Aumenta la massa
L'uso della CMC nel gelato può aumentare il grado di espansione del gelato, migliorare la velocità di scioglimento, conferire una buona forma e gusto e controllare la dimensione e la crescita dei cristalli di ghiaccio durante il trasporto e lo stoccaggio. La quantità utilizzata è lo 0,5% dell'aggiunta proporzionale totale.
Questo perché la CMC ha una buona ritenzione idrica e disperdibilità e combina organicamente particelle proteiche, globuli di grasso e molecole d'acqua nel colloide per formare un sistema uniforme e stabile.
※Idrofilicità e reidratazione
Questa proprietà funzionale della CMC è generalmente utilizzata nella produzione del pane, che può uniformare il nido d'ape, aumentare il volume, ridurre la feccia e avere anche l'effetto di conservazione del calore e freschezza; le tagliatelle aggiunte con CMC hanno una buona capacità di ritenzione idrica, resistenza alla cottura e buon gusto.
Ciò è determinato dalla struttura molecolare della CMC, che è un derivato della cellulosa e presenta un gran numero di gruppi idrofili nella catena molecolare: gruppo -OH, gruppo -COONa, quindi la CMC ha un'idrofilicità migliore della cellulosa e una capacità di ritenzione idrica.
※Gelazione
CMC tixotropica significa che le catene macromolecolari hanno un certo numero di interazioni e tendono a formare una struttura tridimensionale. Dopo che si è formata la struttura tridimensionale, la viscosità della soluzione aumenta e, dopo che la struttura tridimensionale si è rotta, la viscosità diminuisce. Il fenomeno della tixotropia è che la variazione apparente della viscosità dipende dal tempo.
La CMC tissotropica svolge un ruolo importante nel sistema di gelificazione e può essere utilizzata per preparare gelatine, marmellate e altri alimenti.
Può essere utilizzato come chiarificante, stabilizzante della schiuma, per aumentare la sensazione in bocca
La CMC può essere utilizzata nella produzione del vino per rendere il gusto più morbido e ricco con un lungo retrogusto; può essere utilizzato come stabilizzante della schiuma nella produzione della birra per rendere la schiuma ricca e duratura e migliorare il gusto.
La CMC è un tipo di polielettrolita che può essere coinvolto in varie reazioni nel vino per mantenere l'equilibrio del corpo del vino. Allo stesso tempo, si combina anche con i cristalli che si sono formati, modificando la struttura dei cristalli, modificando le condizioni di esistenza dei cristalli nel vino e provocando la precipitazione. L'aggregazione delle cose.
Orario di pubblicazione: 03-dic-2022