Sodná soľ karboxymetylcelulózy, označovaná ako karboxymetylcelulóza (CMC), je druh éteru s vysokým obsahom polymérnych vlákien pripravený chemickou modifikáciou prírodnej celulózy. Jeho štruktúra je tvorená hlavne D-glukózovou jednotkou cez β (1→4) glykozidickou väzbou spojené komponenty. Použitie CMC má mnoho výhod oproti iným zahusťovadlám potravín.
01 CMC sa široko používa v potravinách
(1) CMC má dobrú stabilitu
V studených potravinách, ako sú nanuky a zmrzlina, dokáže kontrolovať tvorbu ľadových kryštálikov, zvyšuje rýchlosť expanzie a udržuje jednotnú štruktúru, odoláva roztápaniu, má jemnú a hladkú chuť a bieli farbu.
V mliečnych výrobkoch, či už ide o ochutené mlieko, ovocné mlieko alebo jogurt, môže reagovať s bielkovinami v rozsahu izoelektrického bodu hodnoty pH (PH4,6) za vzniku komplexu s komplexnou štruktúrou, ktorý je prospešný pre stabilita emulzie a zlepšenie odolnosti voči proteínom.
(2) CMC sa môže miešať s inými stabilizátormi a emulgátormi
V potravinách a nápojoch používajú bežní výrobcovia rôzne stabilizátory, ako sú: xantánová guma, guarová guma, karagénan, dextrín atď. Emulgátory ako: glycerolmonostearát, estery sacharózy a mastných kyselín atď. výhody a zohrávajú synergickú úlohu pri znižovaní výrobných nákladov.
(3) CMC má pseudoplasticitu
Viskozita CMC je reverzibilná pri rôznych teplotách. Keď teplota stúpa, viskozita roztoku klesá a naopak; keď existuje šmyková sila, viskozita CMC sa zníži a so zvýšením šmykovej sily sa viskozita zníži. Tieto vlastnosti umožňujú CMC znížiť zaťaženie zariadenia a zlepšiť účinnosť homogenizácie pri miešaní, homogenizácii a preprave potrubím, čo je neporovnateľné s inými stabilizátormi.
02 Požiadavky na proces
CMC ako účinný stabilizátor ovplyvní svoj účinok, ak sa použije nesprávne, a dokonca spôsobí vyradenie produktu. Preto je pre CMC veľmi dôležité úplne a rovnomerne rozptýliť roztok, aby sa zlepšila jeho účinnosť, znížilo dávkovanie, zlepšila sa kvalita produktu a zvýšil sa výťažok. Predovšetkým by sa mala venovať pozornosť každej fáze procesu:
(1) Ingrediencie
1. Metóda vysokorýchlostnej šmykovej disperzie s mechanickou silou
Všetky zariadenia so schopnosťou miešania môžu byť použité na pomoc pri dispergácii CMC vo vode. Pomocou vysokorýchlostného strihania je možné CMC rovnomerne namočiť do vody, aby sa urýchlilo rozpúšťanie CMC.
Niektorí výrobcovia v súčasnosti používajú miešačky vody a prášku alebo vysokorýchlostné miešacie nádrže.
2. Disperzná metóda miešania za sucha
Dobre premiešame s CMC a kryštálovým cukrom v pomere 1:5 a za stáleho miešania pomaly prisypeme, aby sa CMC úplne rozpustila.
3. Rozpustite v nasýtenej cukrovej vode
Ako karamel atď. môže urýchliť rozpúšťanie CMC.
(2) Pridanie kyseliny
Pre niektoré kyslé nápoje, ako je jogurt, je potrebné zvoliť výrobky odolné voči kyselinám. Ak sú prevádzkované normálne, kvalita produktu sa môže zlepšiť a môže sa zabrániť zrážaniu produktu a stratifikácii.
1. Pri pridávaní kyseliny by sa mala prísne kontrolovať teplota pridávania kyseliny, vo všeobecnosti ≤20°C.
2. Koncentrácia kyseliny by mala byť kontrolovaná na 8-20 %, čím nižšia, tým lepšie.
3. Pridávanie kyseliny využíva metódu rozprašovania a pridáva sa v tangenciálnom smere pomeru nádoby, zvyčajne 1-3 minúty.
4. Rýchlosť kalu n=1400-2400r/m
(3) Homogénny
1. Účel emulgácie
Homogénna kŕmna kvapalina obsahujúca tuk, CMC, by mala byť zmiešaná s emulgátorom, ako je monoglycerid, homogenizačný tlak je 18-25 mpa a teplota je 60-70 °C.
2. Decentralizovaný účel
Homogenizácia, ak rôzne zložky v počiatočnom štádiu nie sú úplne jednotné, stále sú tam nejaké malé častice, musí sa homogenizovať, homogenizačný tlak je 10 mpa a teplota je 60-70 °C.
(4) Sterilizácia
CMC pri vysokej teplote, najmä keď je teplota dlhodobo vyššia ako 50°C, viskozita CMC s nízkou kvalitou nenávratne klesne. Viskozita CMC bežných výrobcov výrazne klesne pri 80 °C na 30 minút, takže je možné použiť okamžitú sterilizáciu alebo barizáciu. Sterilizačná metóda na skrátenie času CMC pri vysokej teplote.
(5) Iné bezpečnostné opatrenia
1. Zvolená kvalita vody by mala byť čo najviac čistá a upravená voda z vodovodu. Voda zo studne by sa nemala používať na zabránenie mikrobiálnej infekcii a ovplyvnenie kvality produktu.
2. Pomôcky na rozpúšťanie a skladovanie CMC nie je možné použiť v kovových nádobách, ale možno použiť nerezové nádoby, drevené umývadlá alebo keramické nádoby. Zabráňte infiltrácii dvojmocných kovových iónov.
3. Po každom použití CMC by malo byť ústie baliaceho vrecka pevne zviazané, aby sa zabránilo absorpcii vlhkosti a znehodnoteniu CMC.
03 Odpovede na otázky týkajúce sa používania CMC
Ako sú štrukturálne rozlíšené nízkoviskózne, stredne viskózne a vysokoviskózne? Bude rozdiel v konzistencii?
odpoveď:
Rozumie sa, že dĺžka molekulového reťazca je odlišná alebo molekulová hmotnosť je odlišná a delí sa na nízku, strednú a vysokú viskozitu. Samozrejme, makroskopickému výkonu zodpovedá rozdielna viskozita. Rovnaká koncentrácia má rozdielnu viskozitu, stabilitu produktu a pomer kyselín. Priamy vzťah závisí predovšetkým od riešenia produktu.
Aké sú špecifické vlastnosti produktov so stupňom substitúcie nad 1,15? Inými slovami, čím vyšší je stupeň substitúcie, tým sa zlepšila špecifická výkonnosť produktu?
odpoveď:
Produkt má vysoký stupeň substitúcie, zvýšenú tekutosť a výrazne zníženú pseudoplasticitu. Produkty s rovnakou viskozitou majú vysoký stupeň substitúcie a zreteľnejšie klzký pocit. Produkty s vysokým stupňom substitúcie majú lesklý roztok, zatiaľ čo produkty so všeobecným stupňom substitúcie majú belavý roztok.
Je v poriadku zvoliť strednú viskozitu na výrobu fermentovaných proteínových nápojov?
odpoveď:
Produkty so strednou a nízkou viskozitou, stupeň substitúcie je asi 0,90 a produkty s lepšou odolnosťou voči kyselinám.
Ako sa môže CMC rýchlo rozpustiť? Niekedy sa po uvarení pomaly rozpúšťa.
odpoveď:
Zmiešajte s inými koloidmi alebo dispergujte pomocou miešadla 1000-1200 ot./min.
Dispergovateľnosť CMC nie je dobrá, hydrofilnosť je dobrá a ľahko sa zhlukuje a produkty s vysokým stupňom substitúcie sú zreteľnejšie! Teplá voda sa rozpúšťa rýchlejšie ako studená. Varenie sa vo všeobecnosti neodporúča. Dlhodobé varenie produktov CMC zničí molekulárnu štruktúru a produkt stratí svoju viskozitu!
Čas odoslania: 13. decembra 2022