Syrade mjölkdrycker har blivit allt populärare de senaste åren på grund av deras hälsofördelar och unika smak. Dessa drycker kan dock vara utmanande att stabilisera, eftersom syran i mjölken kan få proteinerna att denaturera och bilda aggregat, vilket leder till sedimentering och separation. En effektiv metod för att stabilisera surgjorda mjölkdrycker är genom användningen av karboximetylcellulosa (CMC), en vattenlöslig polymer som kan interagera med proteiner och andra ingredienser för att bilda stabila suspensioner. I den här artikeln kommer vi att diskutera verkansmekanismen för stabilisering av surgjorda mjölkdrycker av CMC.

Struktur och egenskaper hos CMC

CMC är ett derivat av cellulosa, en naturlig polymer som finns i växtcellväggar. Den tillverkas genom att kemiskt modifiera cellulosa med karboximetylgrupper, vilket förbättrar dess vattenlöslighet och andra egenskaper. CMC är en mycket grenad polymer med en lång linjär kedja och många sidokedjor av karboximetylgrupper. Substitutionsgraden (DS) av CMC hänvisar till antalet karboximetylgrupper per cellulosaenhet, och den bestämmer graden av löslighet och viskositet för CMC.

Åtgärdsmekanism för CMC för att stabilisera surgjorda mjölkdrycker

Tillsats av CMC till syrade mjölkdrycker kan förbättra deras stabilitet genom flera mekanismer:

1. Elektrostatisk repulsion: Karboximetylgrupperna på CMC är negativt laddade och kan interagera med positivt laddade proteiner och andra ingredienser i mjölken, vilket skapar en frånstötande kraft som hindrar proteinerna från att aggregera och sedimentera. Denna elektrostatiska repulsion stabiliserar suspensionen och förhindrar sedimentering.
2. Hydrofila interaktioner: Den hydrofila naturen hos CMC gör att den interagerar med vattenmolekyler och andra hydrofila komponenter i mjölken, bildar ett skyddande lager runt proteinerna och förhindrar dem från att interagera med varandra.
3. Steriskt hinder: Den grenade strukturen avCMCkan skapa en sterisk hindereffekt som förhindrar att proteinerna kommer i nära kontakt och bildar aggregat. De långa, flexibla kedjorna av CMC kan också svepa runt proteinpartiklarna, vilket skapar en barriär som hindrar dem från att komma i kontakt med varandra.
4. Viskositet: Tillsats av CMC till surgjorda mjölkdrycker kan öka deras viskositet, vilket kan förhindra sedimentering genom att minska partiklarnas sedimenteringshastighet. Den ökade viskositeten kan också skapa en mer stabil suspension genom att förbättra interaktionerna mellan CMC och andra ingredienser i mjölken.

Faktorer som påverkar stabiliseringen av surgjorda mjölkdrycker av CMC

Effektiviteten av CMC för att stabilisera surgjorda mjölkdrycker beror på flera faktorer, inklusive:

1. pH: Stabiliteten hos surgjorda mjölkdrycker påverkas starkt av pH. Vid låga pH-värden blir proteinerna i mjölken denaturerade och bildar lättare aggregat, vilket gör stabiliseringen mer utmanande. CMC kan stabilisera surgjorda mjölkdrycker vid pH-värden så låga som 3,5, men dess effektivitet minskar vid lägre pH-värden.
2. Koncentration av CMC: Koncentrationen av CMC i mjölken påverkar dess stabiliserande egenskaper. Högre koncentrationer av CMC kan leda till ökad viskositet och förbättrad stabilisering, men för höga koncentrationer kan resultera i oönskad textur och smak.
3. Proteinkoncentration: Koncentrationen och typen av proteiner i mjölken kan påverka dryckens stabilitet. CMC är mest effektivt för att stabilisera drycker med låga proteinkoncentrationer, men det kan också stabilisera drycker med högre proteinkoncentrationer om proteinpartiklarna är små och jämnt fördelade.
4. Bearbetningsförhållanden: Bearbetningsförhållandena som används för att producera den syrade mjölkdrycken kan påverka dess stabilitet. Höga skjuvkrafter och värme kan orsaka proteindenaturering och aggregation, vilket leder till instabilitet. Bearbetningsförhållandena bör optimeras för att minimera protein.