Karboksymetyloceluloza sodowa, zwana karboksymetylocelulozą (CMC), to rodzaj wysokopolimerowego eteru błonnikowego otrzymywanego w drodze chemicznej modyfikacji naturalnej celulozy. Jego struktura składa się głównie z jednostek D-glukozy poprzez elementy połączone wiązaniami β (1 → 4) glikozydowymi. Zastosowanie CMC ma wiele zalet w porównaniu z innymi zagęszczaczami do żywności.
01 CMC jest szeroko stosowany w żywności
(1) CMC ma dobrą stabilność
W zimnych produktach spożywczych, takich jak lody na patyku i lody, może kontrolować tworzenie się kryształków lodu, zwiększać szybkość rozszerzania i utrzymywać jednolitą strukturę, jest odporny na topienie, ma delikatny i gładki smak oraz wybiela kolor.
W produktach mlecznych, niezależnie od tego, czy jest to mleko smakowe, owocowe czy jogurt, może reagować z białkiem w zakresie punktu izoelektrycznego wartości pH (PH4,6) tworząc kompleks o złożonej strukturze, korzystny dla organizmu. stabilność emulsji i poprawić odporność na białka.
(2) CMC można mieszać z innymi stabilizatorami i emulgatorami
W produktach spożywczych i napojach ogólni producenci stosują różne stabilizatory, takie jak: guma ksantanowa, guma guar, karagen, dekstryna itp. Emulgatory, takie jak: monostearynian glicerolu, estry sacharozy i kwasów tłuszczowych itp. są tak dobrane, aby się wzajemnie uzupełniały. korzyści i odgrywają synergiczną rolę w obniżaniu kosztów produkcji.
(3) CMC ma pseudoplastyczność
Lepkość CMC jest odwracalna w różnych temperaturach. Wraz ze wzrostem temperatury lepkość roztworu maleje i odwrotnie; gdy istnieje siła ścinająca, lepkość CMC będzie spadać, a wraz ze wzrostem siły ścinającej lepkość będzie się zmniejszać. Te właściwości umożliwiają CMC zmniejszenie obciążenia sprzętu i poprawę wydajności homogenizacji podczas mieszania, homogenizacji i transportu rurociągiem, czego nie mają sobie równych inne stabilizatory.
02 Wymagania procesowe
Jako skuteczny stabilizator, CMC będzie miało wpływ na jego działanie w przypadku niewłaściwego użycia, a nawet spowoduje złomowanie produktu. Dlatego dla CMC bardzo ważne jest pełne i równomierne rozproszenie roztworu, aby poprawić jego skuteczność, zmniejszyć dawkę, poprawić jakość produktu i zwiększyć wydajność. W szczególności należy zwrócić uwagę na każdy etap procesu:
(1) Składniki
1. Metoda dyspersji przy dużych prędkościach przy użyciu siły mechanicznej
Do wspomagania dyspersji CMC w wodzie można zastosować cały sprzęt umożliwiający mieszanie. Dzięki szybkiemu ścinaniu CMC można równomiernie namoczyć w wodzie, aby przyspieszyć rozpuszczanie CMC.
Niektórzy producenci stosują obecnie mieszalniki wodno-proszkowe lub szybkoobrotowe zbiorniki mieszające.
2. Metoda dyspersji mieszania cukru na sucho
Dobrze wymieszaj z CMC i granulowanym cukrem w stosunku 1:5 i wsypuj powoli, ciągle mieszając, aż do całkowitego rozpuszczenia CMC.
3. Rozpuścić w nasyconej wodzie z cukrem
Takie jak karmel itp. mogą przyspieszyć rozpuszczanie CMC.
(2) Dodatek kwasu
W przypadku niektórych napojów kwaśnych, np. jogurtów, należy wybierać produkty kwasoodporne. Jeśli są one eksploatowane normalnie, można poprawić jakość produktu i zapobiec wytrącaniu się i rozwarstwianiu produktu.
1. Podczas dodawania kwasu należy ściśle kontrolować temperaturę dodawania kwasu, zazwyczaj ≤20°C.
2. Stężenie kwasu powinno być kontrolowane na poziomie 8-20%, im niższe, tym lepiej.
3. Dodawanie kwasu stosuje się metodą natryskiwania i dodaje się go wzdłuż stycznego kierunku proporcji pojemnika, zwykle 1-3 minuty.
4. Prędkość gnojowicy n=1400-2400r/m
(3) Jednorodne
1. Cel emulgowania
Jednorodna, zawierająca tłuszcz ciecz zasilająca, CMC powinna być zmieszana z emulgatorem, takim jak monogliceryd, ciśnienie homogenizacji wynosi 18-25 mpa, a temperatura 60-70°C.
2. Zdecentralizowany cel
Homogenizacja, jeśli różne składniki na wczesnym etapie nie są całkowicie jednolite, nadal znajdują się małe cząstki, należy je zhomogenizować, ciśnienie homogenizacji wynosi 10 mpa, a temperatura 60-70°C.
(4) Sterylizacja
CMC w wysokiej temperaturze, szczególnie gdy temperatura jest wyższa niż 50°C przez długi czas, lepkość CMC o złej jakości spadnie nieodwracalnie. Lepkość CMC ogólnych producentów znacznie spadnie w temperaturze 80°C przez 30 minut, dlatego można zastosować natychmiastową sterylizację lub baryzację. Metoda sterylizacji w celu skrócenia czasu CMC w wysokiej temperaturze.
(5) Inne środki ostrożności
1. Wybrana jakość wody powinna być w miarę możliwości czysta i uzdatniona woda z kranu. Nie należy używać wody ze studni, aby uniknąć infekcji bakteryjnej i wpłynąć na jakość produktu.
2. Przyborów do rozpuszczania i przechowywania CMC nie można używać w pojemnikach metalowych, można natomiast używać pojemników ze stali nierdzewnej, mis drewnianych lub pojemników ceramicznych. Zapobiegaj infiltracji jonów metali dwuwartościowych.
3. Po każdym użyciu CMC należy szczelnie zawiązać otwór opakowania, aby zapobiec wchłanianiu wilgoci i zniszczeniu CMC.
03 Odpowiedzi na pytania dotyczące korzystania z CMC
W jaki sposób strukturalnie rozróżnia się produkty o niskiej, średniej i wysokiej lepkości? Czy będzie różnica w konsystencji?
Odpowiedź:
Rozumie się, że długość łańcucha cząsteczkowego jest inna lub masa cząsteczkowa jest inna i dzieli się na lepkość o niskiej, średniej i wysokiej. Oczywiście działanie makroskopowe odpowiada różnej lepkości. To samo stężenie ma różną lepkość, stabilność produktu i stosunek kwasu. Bezpośredni związek zależy głównie od rozwiązania produktu.
Jakie są specyficzne właściwości produktów o stopniu substytucji powyżej 1,15? Innymi słowy, im wyższy stopień substytucji, tym zwiększone zostały specyficzne właściwości produktu?
Odpowiedź:
Produkt charakteryzuje się wysokim stopniem substytucji, zwiększoną płynnością oraz znacząco obniżoną pseudoplastycznością. Produkty o tej samej lepkości mają wysoki stopień substytucji i wyraźniejsze uczucie śliskości. Produkty o wysokim stopniu podstawienia mają roztwór błyszczący, natomiast produkty o ogólnym stopniu podstawienia mają roztwór białawy.
Czy do przygotowania fermentowanych napojów białkowych można wybrać średnią lepkość?
Odpowiedź:
Produkty o średniej i niskiej lepkości, stopień podstawienia wynosi około 0,90, a produkty o lepszej odporności na kwasy.
Jak CMC może szybko się rozpuścić? Czasami po zagotowaniu rozpuszcza się powoli.
Odpowiedź:
Mieszać z innymi koloidami lub dyspergować za pomocą mieszadła 1000-1200 obr./min.
Dyspergowalność CMC nie jest dobra, hydrofilowość jest dobra i łatwo ją grupować, a produkty o wysokim stopniu podstawienia są bardziej oczywiste! Ciepła woda rozpuszcza się szybciej niż zimna woda. Generalnie nie zaleca się gotowania. Długotrwałe gotowanie produktów CMC zniszczy strukturę molekularną, a produkt straci swoją lepkość!
Czas publikacji: 13 grudnia 2022 r