Focus on Cellulose ethers

Dodatek do żywności karboksymetyloceluloza sodowa

Zastosowanie CMC w żywności

Karboksymetyloceluloza sodowa (karboksymetyloceluloza, sól sodowa CMC) to karboksymetylowana pochodna celulozy, zwana także gumą celulozową, i jest najważniejszą jonową gumą celulozową.

CMC to zazwyczaj anionowy związek polimerowy otrzymywany w wyniku reakcji naturalnej celulozy z żrącą zasadą i kwasem monochlorooctowym. Masa cząsteczkowa związku waha się od kilku tysięcy do jednego miliona. węzeł jednostkowy cząsteczki

CMC należy do modyfikacji naturalnej celulozy. Obecnie Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) oficjalnie nazwały ją „modyfikowaną celulozą”. Metoda syntezy karboksymetylocelulozy sodowej została wynaleziona przez Niemca E.Jansena w 1918 r., a opatentowana w 1921 r. i rozpowszechniona na świecie, od tego czasu została skomercjalizowana w Europie.

CMC stosowano wyłącznie do produktów surowych, jako koloid i spoiwo. W latach 1936-1941 badania nad zastosowaniem przemysłowym karboksymetylocelulozy sodowej były dość aktywne i opublikowano kilka całkiem pouczających patentów. Podczas II wojny światowej Niemcy stosowały CMC w syntetycznych detergentach jako środek zapobiegający ponownemu osadzaniu się, a przemysł CMC był bardzo rozwinięty jako substytut niektórych naturalnych gum (takich jak żelatyna, guma arabska).

CMC jest szeroko stosowany w przemyśle naftowym, geologicznym, codziennym, chemicznym, spożywczym, medycznym i innych, znany jako „przemysłowy glutaminian sodu”.

01CZĘŚĆ

Właściwości strukturalne CMC

CMC to biały lub lekko żółty proszek, ziarniste lub włókniste ciało stałe. Jest to wielkocząsteczkowa substancja chemiczna, która może wchłaniać wodę i pęcznieć. Po spęcznieniu w wodzie może tworzyć przezroczysty, lepki klej. pH zawiesiny wodnej wynosi 6,5-8,5. Substancja jest nierozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych takich jak etanol, eter, aceton i chloroform.

Stały CMC jest stabilny na światło i temperaturę pokojową i może być przechowywany przez długi czas w suchym środowisku. CMC jest rodzajem eteru celulozy. Zwykle wytwarza się go z krótkiego lintera bawełnianego (zawartość celulozy do 98%) lub miazgi drzewnej, który poddaje się działaniu wodorotlenku sodu, a następnie poddaje reakcji z monochlorooctanem sodu. Masa cząsteczkowa związku wynosi 6400 (± 1000). Zwykle stosuje się dwie metody przygotowania: metodę węglowo-wodną i metodę rozpuszczalnikową. Istnieją również inne włókna roślinne wykorzystywane do wytwarzania CMC.

02CZĘŚĆ

Funkcje i zastosowania

CMC jest nie tylko dobrym stabilizatorem emulsji i zagęszczaczem w zastosowaniach spożywczych, ale ma także doskonałą stabilność podczas zamrażania i topnienia oraz może poprawić smak produktu i wydłużyć czas przechowywania.

W 1974 roku Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zatwierdziły stosowanie czystej CMC w żywności po rygorystycznych badaniach i testach biologicznych i toksykologicznych. Międzynarodowy standard bezpiecznego spożycia (ADI) wynosi 25 mg/kg masy ciała/dzień.

2.1 Trwałość zagęszczania i emulgowania

Spożywanie CMC może odgrywać rolę w emulgowaniu i stabilizacji napojów zawierających olej i białko. Dzieje się tak, ponieważ CMC po rozpuszczeniu w wodzie staje się przezroczystym, stabilnym koloidem, a cząstki białka stają się cząstkami o tym samym ładunku pod ochroną filmu koloidowego, co może sprawić, że cząstki białka będą w stabilnym stanie. Ma również pewne działanie emulgujące, więc jednocześnie może zmniejszyć napięcie powierzchniowe między tłuszczem a wodą, dzięki czemu tłuszcz może zostać w pełni zemulgowany.

CMC może poprawić stabilność produktu, ponieważ gdy wartość pH produktu odbiega od punktu izoelektrycznego białka, karboksymetyloceluloza sodowa może tworzyć z białkiem złożoną strukturę, co może poprawić stabilność produktu.

2.2 Zwiększ objętość

Zastosowanie CMC w lodach może zwiększyć ekspansję lodów, poprawić prędkość topnienia, nadać dobry kształt i smak oraz kontrolować wielkość i wzrost kryształków lodu podczas transportu i przechowywania. Stosowana ilość wynosi 0,5% całości. Dodano współczynnik.

Dzieje się tak, ponieważ CMC dobrze zatrzymuje i dysperguje wodę oraz organicznie łączy cząstki białka, kuleczki tłuszczu i cząsteczki wody w koloidie, tworząc jednolity i stabilny układ.

2.3 Hydrofilowość i rehydratacja

Ta funkcjonalna właściwość CMC jest powszechnie stosowana w produkcji chleba, co może ujednolicić plaster miodu, zwiększyć objętość, zmniejszyć żużel, a także zachować ciepło i świeżość; makaron z dodatkiem CMC charakteryzuje się dobrą retencją wody, odpornością na gotowanie i dobrym smakiem.

Decyduje o tym budowa molekularna CMC, która jest pochodną celulozy o dużej liczbie grup hydrofilowych w łańcuchu molekularnym: grupa -OH, grupa -COONa, dzięki czemu CMC ma lepszą hydrofilowość niż celuloza i zdolność zatrzymywania wody.

2.4 Żelowanie

Tiksotropowy CMC oznacza, że ​​łańcuchy makromolekularne wchodzą w pewną liczbę interakcji i mają tendencję do tworzenia struktury trójwymiarowej. Po utworzeniu trójwymiarowej struktury lepkość roztworu wzrasta, a po rozbiciu trójwymiarowej struktury lepkość maleje. Zjawisko tiksotropowe polega na tym, że zmiana lepkości pozornej zależy od czasu.

Tiksotropowy CMC odgrywa ważną rolę w systemie żelującym i może być stosowany do produkcji galaretek, dżemów i innych produktów spożywczych.

2,5 Może być stosowany jako środek klarujący, stabilizator piany, poprawiający smak

CMC można stosować w produkcji wina, aby smak był bardziej łagodny i bogaty, a posmak był długi; w produkcji piwa może być stosowany jako stabilizator piany do piwa, nadając piance bogatą i trwałą oraz poprawiając smak.

CMC to polielektrolit, który może brać udział w różnych reakcjach zachodzących w winie, aby utrzymać równowagę ciała wina. Jednocześnie łączy się również z powstałymi kryształami, zmieniając strukturę kryształów, zmieniając stan kryształów w winie i powodując wytrącanie. Agregacja rzeczy.


Czas publikacji: 7 listopada 2022 r
Czat online WhatsApp!