Kisli mlečni napitki so v zadnjih letih postali vse bolj priljubljeni zaradi svojih zdravstvenih koristi in edinstvenega okusa. Vendar je lahko te pijače težko stabilizirati, saj lahko kislina v mleku povzroči denaturacijo beljakovin in nastanek agregatov, kar povzroči usedanje in ločevanje. Ena od učinkovitih metod stabilizacije kislih mlečnih pijač je uporaba karboksimetil celuloze (CMC), vodotopnega polimera, ki lahko medsebojno deluje z beljakovinami in drugimi sestavinami, da tvori stabilne suspenzije. V tem članku bomo obravnavali mehanizem delovanja stabilizacije kislih mlečnih pijač s CMC.

Zgradba in lastnosti CMC

CMC je derivat celuloze, naravnega polimera, ki ga najdemo v celičnih stenah rastlin. Narejen je s kemično modifikacijo celuloze s karboksimetilnimi skupinami, ki izboljšajo njeno topnost v vodi in druge lastnosti. CMC je zelo razvejan polimer z dolgim ​​linearnim verižnim ogrodjem in številnimi stranskimi verigami karboksimetilnih skupin. Stopnja substitucije (DS) CMC se nanaša na število karboksimetilnih skupin na enoto celuloze in določa stopnjo topnosti in viskoznosti CMC.

Mehanizem delovanja CMC pri stabilizaciji kislih mlečnih pijač

Dodajanje CMC v kisle mlečne napitke lahko izboljša njihovo stabilnost z več mehanizmi:

1. Elektrostatični odboj: Karboksimetilne skupine na CMC so negativno nabite in lahko medsebojno delujejo s pozitivno nabitimi beljakovinami in drugimi sestavinami v mleku, kar ustvarja odbojno silo, ki preprečuje združevanje in usedanje beljakovin. To elektrostatično odbijanje stabilizira suspenzijo in preprečuje usedanje.
2. Hidrofilne interakcije: Hidrofilna narava CMC omogoča interakcijo z molekulami vode in drugimi hidrofilnimi komponentami v mleku, s čimer tvori zaščitno plast okoli beljakovin in preprečuje njihovo medsebojno delovanje.
3. Sterična ovira: razvejana strukturaCMClahko ustvari učinek sterične ovire, ki prepreči, da bi beljakovine prišle v tesen stik in tvorile agregate. Dolge, prožne verige CMC se lahko tudi ovijejo okoli beljakovinskih delcev in ustvarijo oviro, ki jim preprečuje, da bi prišli v stik med seboj.
4. Viskoznost: Dodatek CMC v kisle mlečne napitke lahko poveča njihovo viskoznost, kar lahko prepreči usedanje z zmanjšanjem hitrosti usedanja delcev. Povečana viskoznost lahko ustvari tudi stabilnejšo suspenzijo s povečanjem interakcij med CMC in drugimi sestavinami v mleku.

Dejavniki, ki vplivajo na stabilizacijo kislih mlečnih pijač s CMC

Učinkovitost CMC pri stabilizaciji kislih mlečnih pijač je odvisna od več dejavnikov, vključno z:

1. pH: Na stabilnost kislih mlečnih pijač močno vpliva pH. Pri nizkih vrednostih pH postanejo beljakovine v mleku denaturirane in lažje tvorijo agregate, zaradi česar je stabilizacija zahtevnejša. CMC lahko stabilizira nakisane mlečne napitke pri vrednostih pH vse do 3,5, vendar se njegova učinkovitost zmanjša pri nižjih vrednostih pH.
2. Koncentracija CMC: Koncentracija CMC v mleku vpliva na njegove stabilizacijske lastnosti. Višje koncentracije CMC lahko povzročijo povečano viskoznost in izboljšano stabilizacijo, vendar lahko previsoke koncentracije povzročijo neželeno teksturo in okus.
3. Koncentracija beljakovin: Koncentracija in vrsta beljakovin v mleku lahko vplivata na stabilnost napitka. CMC je najbolj učinkovit pri stabilizaciji pijač z nizko vsebnostjo beljakovin, lahko pa stabilizira tudi pijače z višjo koncentracijo beljakovin, če so beljakovinski delci majhni in enakomerno porazdeljeni.
4. Pogoji predelave: Pogoji predelave, uporabljeni za proizvodnjo kislega mlečnega napitka, lahko vplivajo na njegovo stabilnost. Visoke strižne sile in toplota lahko povzročijo denaturacijo in agregacijo beljakovin, kar povzroči nestabilnost. Pogoje predelave je treba optimizirati za čim manjšo vsebnost beljakovin.