Использование КМЦ в пищевых продуктах
Карбоксиметилцеллюлоза натрия (карбоксиметилцеллюлоза, натриевая CMC) представляет собой карбоксиметилированное производное целлюлозы, также известное как целлюлозная камедь, и является наиболее важной ионной целлюлозной камедью.
КМЦ обычно представляет собой анионное полимерное соединение, полученное путем взаимодействия природной целлюлозы с едкой щелочью и монохлоруксусной кислотой. Молекулярная масса соединения колеблется от нескольких тысяч до миллиона. единичный узел молекулы
КМЦ относится к модификации натуральной целлюлозы. В настоящее время Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) официально назвали ее «модифицированной целлюлозой». Метод синтеза натрийкарбоксиметилцеллюлозы был изобретен немцем Э.Янсеном в 1918 г., запатентован в 1921 г. и обнародован в мире, с тех пор он коммерциализируется в Европе.
КМЦ использовалась только для сырых продуктов, таких как коллоид и связующее. С 1936 по 1941 год исследования промышленного применения карбоксиметилцеллюлозы натрия были весьма активными, и было опубликовано несколько весьма поучительных патентов. Во время Второй мировой войны Германия использовала КМЦ в синтетических моющих средствах в качестве средства, препятствующего повторному осаждению. А в качестве заменителя некоторых натуральных камедей (таких как желатин, гуммиарабик) промышленность КМЦ получила большое развитие.
КМЦ широко используется в нефтяной, геологической, бытовой химической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности и известен как «промышленный глутамат натрия».
01ЧАСТЬ
Структурные свойства КМЦ
КМЦ представляет собой белый или слегка желтоватый порошок, гранулированное или волокнистое твердое вещество. Это макромолекулярное химическое вещество, способное поглощать воду и набухать. При набухании в воде может образовывать прозрачный вязкий клей. pH водной суспензии составляет 6,5-8,5. Вещество нерастворимо в органических растворителях, таких как этанол, эфир, ацетон и хлороформ.
Твердая КМЦ устойчива к свету и комнатной температуре и может длительное время храниться в сухой среде. КМЦ – это разновидность эфира целлюлозы. Обычно его изготавливают из короткого хлопкового линта (содержание целлюлозы до 98%) или древесной массы, которую обрабатывают гидроксидом натрия и затем подвергают реакции с монохлорацетатом натрия. Молекулярная масса соединения составляет 6400 (±1000). Обычно существует два метода приготовления: метод с углем и водой и метод с растворителем. Существуют также другие растительные волокна, которые используются для производства КМЦ.
02ЧАСТЬ
Возможности и приложения
КМЦ является не только хорошим стабилизатором и загустителем эмульсий в пищевых продуктах, но также обладает превосходной стабильностью при замораживании и плавлении, а также может улучшить вкус продукта и продлить время хранения.
В 1974 году Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) после тщательных биологических и токсикологических исследований и испытаний одобрили использование чистой КМЦ в пищевых продуктах. Международная стандартная безопасная доза (ADI) составляет 25 мг/кг массы тела/день.
2.1 Загущение и стабильность эмульгирования
Употребление КМЦ может играть роль в эмульгировании и стабилизации напитков, содержащих масло и белок. Это связано с тем, что КМЦ после растворения в воде становится прозрачным стабильным коллоидом, а частицы белка становятся частицами с одинаковым зарядом под защитой коллоидной пленки, которая может привести частицы белка в стабильное состояние. Он также обладает определенным эффектом эмульгирования, поэтому в то же время он может уменьшить поверхностное натяжение между жиром и водой, так что жир может быть полностью эмульгирован.
КМЦ может улучшить стабильность продукта, поскольку, когда значение pH продукта отклоняется от изоэлектрической точки белка, карбоксиметилцеллюлоза натрия может образовывать сложную структуру с белком, что может улучшить стабильность продукта.
2.2 Увеличение громоздкости
Использование КМЦ в мороженом позволяет увеличить расширение мороженого, улучшить скорость таяния, придать хорошую форму и вкус, а также контролировать размер и рост кристаллов льда во время транспортировки и хранения. Используемая сумма составляет 0,5% от общей суммы. Коэффициент добавлен.
Это связано с тем, что КМЦ хорошо удерживает воду и диспергируется и органически объединяет частицы белка, жировые глобулы и молекулы воды в коллоиде, образуя однородную и стабильную систему.
2.3 Гидрофильность и регидратация
Это функциональное свойство КМЦ обычно используется в производстве хлеба, что позволяет сделать соты однородными, увеличить объем, уменьшить шлак, а также сохранить тепло и свежесть; лапша с добавлением КМЦ хорошо удерживает воду, устойчива к кулинарной обработке и имеет хороший вкус.
Это определяется молекулярной структурой КМЦ, которая представляет собой производное целлюлозы с большим количеством гидрофильных групп в молекулярной цепи: -ОН-группа, -COONa-группа, поэтому КМЦ обладает лучшей гидрофильностью, чем целлюлоза, и водоудерживающей способностью.
2.4 Гелеобразование
Тиксотропность КМЦ означает, что цепи макромолекул имеют определенное количество взаимодействий и имеют тенденцию образовывать трехмерную структуру. После образования трехмерной структуры вязкость раствора увеличивается, а после разрушения трехмерной структуры вязкость уменьшается. Тиксотропное явление заключается в том, что кажущееся изменение вязкости зависит от времени.
Тиксотропная КМЦ играет важную роль в системе желирования и может использоваться для приготовления желе, варенья и других пищевых продуктов.
2.5 Может использоваться в качестве осветлителя, стабилизатора пены, улучшения вкуса.
КМЦ можно использовать в производстве вина, чтобы сделать вкус более мягким и насыщенным, а послевкусие продолжительным; в производстве пива его можно использовать в качестве стабилизатора пены для пива, делая пену насыщенной и стойкой, а также улучшая вкус.
КМЦ представляет собой полиэлектролит, который может участвовать в различных реакциях в вине, поддерживая баланс тела вина. В то же время он также соединяется с образовавшимися кристаллами, изменяя структуру кристаллов, меняя условия содержания кристаллов в вине и вызывая осадок. Агрегация вещей.
Время публикации: 7 ноября 2022 г.