วัตถุเจือปนอาหารโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส

CMC ใช้ในอาหาร

โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (carboxymethyl เซลลูโลส, โซเดียม CMC) เป็นอนุพันธ์ของคาร์บอกซีเมทิลเลตของเซลลูโลสหรือที่เรียกว่าเหงือกเซลลูโลสและเป็นเหงือกเซลลูโลสไอออนิกที่สำคัญที่สุด

CMC มักจะเป็นสารประกอบโพลีเมอร์ประจุลบที่ได้จากการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสธรรมชาติกับด่างกัดกร่อนและกรดโมโนคลอโรอะซิติก น้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบมีตั้งแต่หลายพันถึงหนึ่งล้าน ปมหน่วยของโมเลกุล

CMC เป็นของการดัดแปลงเซลลูโลสธรรมชาติ ปัจจุบันองค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) และองค์การอนามัยโลก (WHO) ได้เรียกสิ่งนี้อย่างเป็นทางการว่า "ดัดแปลงเซลลูโลส" วิธีการสังเคราะห์โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสถูกคิดค้นโดย E.Jansen ชาวเยอรมันในปี 1918 และได้รับการจดสิทธิบัตรในปี 1921 และเป็นที่รู้จักไปทั่วโลก นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาก็มีการจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในยุโรป

CMC ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ดิบเท่านั้น ในรูปแบบคอลลอยด์และสารยึดเกาะ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2479 ถึง พ.ศ. 2484 การวิจัยการประยุกต์ใช้โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสเชิงอุตสาหกรรมค่อนข้างกระตือรือร้น และมีการตีพิมพ์สิทธิบัตรที่ค่อนข้างให้ความกระจ่างหลายฉบับ ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เยอรมนีใช้ CMC ในผงซักฟอกสังเคราะห์เป็นสารป้องกันการสะสมตัว และอุตสาหกรรม CMC ได้รับการพัฒนาอย่างมากเพื่อใช้แทนเหงือกธรรมชาติบางชนิด (เช่น เจลาติน กัมอารบิก)

CMC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปิโตรเลียม ธรณีวิทยา เคมีรายวัน อาหาร ยา และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่เรียกว่า "โมโนโซเดียมกลูตาเมตอุตสาหกรรม"

01ส่วน

คุณสมบัติโครงสร้างของซีเอ็มซี

CMC เป็นผงสีขาวหรือสีเหลืองเล็กน้อย ของแข็งที่เป็นเม็ดหรือเส้นใย เป็นสารเคมีโมเลกุลขนาดใหญ่ที่สามารถดูดซับน้ำและบวมได้ เมื่อบวมน้ำจะเกิดเป็นกาวหนืดใส pH ของสารแขวนลอยที่เป็นน้ำคือ 6.5-8.5 สารนี้ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เอทานอล อีเทอร์ อะซิโตน และคลอโรฟอร์ม

Solid CMC มีความเสถียรต่อแสงและอุณหภูมิห้อง และสามารถเก็บไว้เป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมที่แห้ง CMC เป็นเซลลูโลสอีเทอร์ชนิดหนึ่ง โดยปกติจะทำจากเส้นใยฝ้ายขนาดสั้น (มีเซลลูโลสสูงถึง 98%) หรือเยื่อไม้ ซึ่งบำบัดด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ แล้วทำปฏิกิริยากับโซเดียมโมโนคลอโรอะซิเตต น้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบคือ 6400 (± 1,000) โดยทั่วไปมีวิธีการเตรียมสองวิธี: วิธีถ่านหิน-น้ำ และวิธีการตัวทำละลาย นอกจากนี้ยังมีเส้นใยพืชอื่นๆ ที่ใช้ทำ CMC

02พาร์ท

คุณสมบัติและการใช้งาน

CMC ไม่เพียงแต่เป็นสารเพิ่มความหนืดและสารทำให้อิมัลชันที่ดีในการใช้งานด้านอาหารเท่านั้น แต่ยังมีเสถียรภาพในการแช่แข็งและการหลอมละลายที่ดีเยี่ยม และสามารถปรับปรุงรสชาติของผลิตภัณฑ์และยืดระยะเวลาการเก็บรักษาได้

ในปี 1974 องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) และองค์การอนามัยโลก (WHO) อนุมัติการใช้ CMC บริสุทธิ์สำหรับอาหาร หลังจากการศึกษาและทดสอบทางชีววิทยาและพิษวิทยาอย่างเข้มงวด ปริมาณการบริโภคที่ปลอดภัยตามมาตรฐานสากล (ADI) คือ 25 มก./กก. น้ำหนักตัว/วัน

2.1 ความคงตัวของการทำให้ข้นและอิมัลซิฟิเคชั่น

การรับประทาน CMC สามารถมีบทบาทในการทำให้เป็นอิมัลชันและทำให้เครื่องดื่มที่มีน้ำมันและโปรตีนคงตัวได้ เนื่องจาก CMC กลายเป็นคอลลอยด์ที่เสถียรโปร่งใสหลังจากละลายในน้ำ และอนุภาคโปรตีนจะกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุเท่ากันภายใต้การปกป้องของฟิล์มคอลลอยด์ ซึ่งสามารถทำให้อนุภาคโปรตีนอยู่ในสถานะเสถียรได้ นอกจากนี้ยังมีเอฟเฟกต์อิมัลชันบางอย่าง ดังนั้นในขณะเดียวกัน ก็สามารถลดแรงตึงผิวระหว่างไขมันและน้ำ เพื่อให้ไขมันสามารถอิมัลชันได้อย่างเต็มที่

CMC สามารถปรับปรุงความเสถียรของผลิตภัณฑ์ได้เนื่องจากเมื่อค่า pH ของผลิตภัณฑ์เบี่ยงเบนไปจากจุดไอโซอิเล็กทริกของโปรตีน โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสจะสามารถสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนด้วยโปรตีน ซึ่งสามารถปรับปรุงเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์ได้

2.2 เพิ่มความเทอะทะ

การใช้ CMC ในไอศกรีมสามารถเพิ่มการขยายตัวของไอศกรีม เพิ่มความเร็วในการหลอม ให้รูปร่างและรสชาติที่ดี และควบคุมขนาดและการเติบโตของผลึกน้ำแข็งในระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา จำนวนเงินที่ใช้คือ 0.5% ของทั้งหมด เพิ่มอัตราส่วนแล้ว

เนื่องจาก CMC มีการกักเก็บน้ำและการกระจายตัวที่ดี และรวมอนุภาคโปรตีน ทรงกลมไขมัน และโมเลกุลของน้ำในคอลลอยด์แบบอินทรีย์เพื่อสร้างระบบที่สม่ำเสมอและมีเสถียรภาพ

2.3 ความสามารถในการชอบน้ำและการคืนสภาพ

คุณสมบัติเชิงหน้าที่ของ CMC โดยทั่วไปจะใช้ในการผลิตขนมปัง ซึ่งสามารถทำให้รังผึ้งสม่ำเสมอ เพิ่มปริมาตร ลดตะกรัน และยังมีผลต่อการรักษาความอบอุ่นและสดใหม่ เส้นที่เติมด้วย CMC มีคุณสมบัติกักเก็บน้ำได้ดี ทนต่อการปรุง และมีรสชาติดี

สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยโครงสร้างโมเลกุลของ CMC ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสที่มีกลุ่มที่ชอบน้ำจำนวนมากในสายโซ่โมเลกุล: กลุ่ม -OH, กลุ่ม -COONa ดังนั้น CMC จึงมีความสามารถในการชอบน้ำได้ดีกว่าเซลลูโลสและความสามารถในการกักเก็บน้ำ

2.4 เจล

Thixotropic CMC หมายความว่าสายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่มีปฏิสัมพันธ์จำนวนหนึ่งและมีแนวโน้มที่จะสร้างโครงสร้างสามมิติ หลังจากสร้างโครงสร้างสามมิติแล้ว ความหนืดของสารละลายจะเพิ่มขึ้น และหลังจากโครงสร้างสามมิติแตก ความหนืดก็จะลดลง ปรากฏการณ์ thixotropic คือการเปลี่ยนแปลงความหนืดที่ชัดเจนขึ้นอยู่กับเวลา

Thixotropic CMC มีบทบาทสำคัญในระบบการเกิดเจล และสามารถใช้ทำเยลลี่ แยม และอาหารอื่นๆ ได้

2.5 สามารถใช้เป็นสารให้ความกระจ่าง, สารเพิ่มความคงตัวของโฟม, เพิ่มรสชาติ

CMC สามารถใช้ในการผลิตไวน์เพื่อให้รสชาติกลมกล่อมและเข้มข้นยิ่งขึ้น และรสที่ค้างอยู่ในคอก็ยาวนาน ในการผลิตเบียร์ สามารถใช้เป็นโฟมคงตัวสำหรับเบียร์ ทำให้โฟมเข้มข้นและคงทน และปรับปรุงรสชาติ

CMC คือโพลีอิเล็กโตรไลต์ซึ่งอาจมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาต่างๆ ในไวน์เพื่อรักษาสมดุลของตัวไวน์ ขณะเดียวกันยังรวมตัวกับผลึกที่ก่อตัวขึ้น เปลี่ยนโครงสร้างของผลึก เปลี่ยนสภาพของผลึกในไวน์ และทำให้เกิดการตกตะกอน การรวมตัวของสิ่งต่าง ๆ