Použitie CMC v potravinách
Sodná soľ karboxymetylcelulózy (karboxymetylcelulóza, sodná soľ CMC) je karboxymetylovaný derivát celulózy, známy tiež ako celulózová guma, a je najdôležitejšou iónovou celulózovou gumou.
CMC je zvyčajne aniónová polymérna zlúčenina získaná reakciou prírodnej celulózy s žieravinou a kyselinou monochlóroctovou. Molekulová hmotnosť zlúčeniny sa pohybuje od niekoľkých tisíc do jedného milióna. jednotkový uzol molekuly
CMC patrí k modifikácii prírodnej celulózy. V súčasnosti ju Organizácia Spojených národov pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) a Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) oficiálne nazvali „upravená celulóza“. Metódu syntézy sodnej soli karboxymetylcelulózy vynašiel Nemec E.Jansen v roku 1918 a bola patentovaná v roku 1921 a oboznámená s celým svetom, odvtedy je komercializovaná v Európe.
CMC sa použila len pre surové produkty ako koloid a spojivo. Od roku 1936 do roku 1941 bol výskum priemyselnej aplikácie sodnej soli karboxymetylcelulózy pomerne aktívny a bolo publikovaných niekoľko celkom poučných patentov. Počas 2. svetovej vojny Nemecko používalo CMC v syntetických pracích prostriedkoch ako prostriedok proti opätovnému usadzovaniu a ako náhradu niektorých prírodných gúm (ako je želatína, arabská guma) sa priemysel CMC značne rozvinul.
CMC sa široko používa v ropnom, geologickom, dennom chemickom, potravinárskom, medicíne a iných priemyselných odvetviach, známych ako „priemyselný glutaman sodný“.
01PART
Štrukturálne vlastnosti CMC
CMC je biely alebo slabo žltý prášok, granulovaná alebo vláknitá tuhá látka. Je to makromolekulárna chemická látka, ktorá dokáže absorbovať vodu a napučať. Keď napučia vo vode, môže vytvoriť priehľadné viskózne lepidlo. pH vodnej suspenzie je 6,5 až 8,5. Látka je nerozpustná v organických rozpúšťadlách, ako je etanol, éter, acetón a chloroform.
Pevný CMC je stabilný voči svetlu a izbovej teplote a možno ho dlhodobo skladovať v suchom prostredí. CMC je druh éteru celulózy. Vyrába sa zvyčajne z krátkeho bavlneného linteru (obsah celulózy do 98 %) alebo drevnej buničiny, ktorá je upravená hydroxidom sodným a následne zreagovaná s monochlóracetátom sodným. Molekulová hmotnosť zlúčeniny je 6400 (± 1000). Zvyčajne existujú dve metódy prípravy: metóda uhoľná voda a metóda rozpúšťadla. Existujú aj iné rastlinné vlákna, ktoré sa používajú na výrobu CMC.
02PART
Funkcie a aplikácie
CMC nie je len dobrým stabilizátorom emulzie a zahusťovadlom v potravinárskych aplikáciách, ale má tiež vynikajúcu stabilitu mrazu a topenia a môže zlepšiť chuť produktu a predĺžiť dobu skladovania.
V roku 1974 Organizácia Spojených národov pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) a Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) po prísnych biologických a toxikologických štúdiách a testoch schválili používanie čistej CMC v potravinách. Medzinárodný štandardný bezpečný príjem (ADI) je 25 mg/kg telesnej hmotnosti/deň.
2.1 Stabilita zahusťovania a emulgácie
Konzumácia CMC môže hrať úlohu pri emulgácii a stabilizácii nápojov obsahujúcich olej a bielkoviny. Je to preto, že CMC sa po rozpustení vo vode stáva transparentným stabilným koloidom a proteínové častice sa stávajú časticami s rovnakým nábojom pod ochranou koloidného filmu, čo môže uviesť proteínové častice do stabilného stavu. Má tiež určitý emulgačný účinok, takže súčasne môže znížiť povrchové napätie medzi tukom a vodou, takže tuk môže byť úplne emulgovaný.
CMC môže zlepšiť stabilitu produktu, pretože keď sa hodnota pH produktu odchyľuje od izoelektrického bodu proteínu, sodná soľ karboxymetylcelulózy môže vytvoriť komplexnú štruktúru s proteínom, čo môže zlepšiť stabilitu produktu.
2.2 Zvýšte objemnosť
Použitie CMC v zmrzline môže zvýšiť expanziu zmrzliny, zlepšiť rýchlosť topenia, poskytnúť dobrý tvar a chuť a kontrolovať veľkosť a rast ľadových kryštálov počas prepravy a skladovania. Použité množstvo je 0,5 % z celkovej sumy. Pomer sa pridáva.
Je to preto, že CMC má dobrú retenciu vody a dispergovateľnosť a organicky spája proteínové častice, tukové guľôčky a molekuly vody v koloide, čím vytvára jednotný a stabilný systém.
2.3 Hydrofilita a rehydratácia
Táto funkčná vlastnosť CMC sa vo všeobecnosti využíva pri výrobe chleba, ktorý dokáže zjednotiť plást, zväčšiť objem, zmenšiť trosku a má tiež vplyv na udržanie tepla a sviežosti; rezance pridané s CMC dobre zadržiavajú vodu, sú odolné pri varení a majú dobrú chuť.
To je určené molekulárnou štruktúrou CMC, čo je derivát celulózy s veľkým počtom hydrofilných skupín v molekulovom reťazci: -OH skupina, -COONa skupina, takže CMC má lepšiu hydrofilitu ako celulóza a schopnosť zadržiavať vodu.
2.4 Gélovatenie
Tixotropná CMC znamená, že makromolekulárne reťazce majú určitý počet interakcií a majú tendenciu vytvárať trojrozmernú štruktúru. Po vytvorení trojrozmernej štruktúry sa viskozita roztoku zvyšuje a po porušení trojrozmernej štruktúry sa viskozita znižuje. Tixotropný jav spočíva v tom, že zdanlivá zmena viskozity závisí od času.
Tixotropný CMC hrá dôležitú úlohu v želírujúcom systéme a možno ho použiť na výrobu želé, džemu a iných potravín.
2.5 Môže byť použitý ako číriaci prostriedok, stabilizátor peny, zvyšuje chuť
CMC sa môže použiť pri výrobe vína, aby bola chuť jemnejšia a bohatšia a dochuť je dlhá; pri výrobe piva ho možno použiť ako stabilizátor peny piva, vďaka čomu je pena bohatá a trvácna a zlepšuje chuť.
CMC je polyelektrolyt, ktorý sa môže podieľať na rôznych reakciách vo víne na udržanie rovnováhy tela vína. Zároveň sa spája aj s kryštálmi, ktoré sa vytvorili, čím sa mení štruktúra kryštálov, menia sa podmienky kryštálov vo víne a dochádza k zrážaniu. Agregácia vecí.
Čas uverejnenia: 7. novembra 2022