Кисломолочні напої стають все більш популярними в останні роки завдяки їхній користі для здоров’я та унікальному смаку. Однак стабілізувати ці напої може бути складно, оскільки кислота в молоці може призвести до денатурації білків і утворення агрегатів, що призводить до осідання та розділення. Одним з ефективних методів стабілізації підкислених молочних напоїв є використання карбоксиметилцелюлози (КМЦ), водорозчинного полімеру, який може взаємодіяти з білками та іншими інгредієнтами з утворенням стабільних суспензій. У цій статті ми обговоримо механізм дії стабілізації підкислених молочних напоїв КМЦ.

Будова та властивості КМЦ

КМЦ є похідним целюлози, природного полімеру, який міститься в клітинних стінках рослин. Його виготовляють шляхом хімічної модифікації целюлози карбоксиметильними групами, які покращують її розчинність у воді та інші властивості. КМЦ є сильно розгалуженим полімером з довгим лінійним ланцюгом і багатьма бічними ланцюгами карбоксиметильних груп. Ступінь заміщення (DS) CMC відноситься до кількості карбоксиметильних груп на одиницю целюлози, і він визначає ступінь розчинності та в'язкості CMC.

Механізм дії КМЦ у стабілізації підкислених молочних напоїв

Додавання CMC до підкислених молочних напоїв може покращити їхню стабільність кількома механізмами:

1. Електростатичне відштовхування: карбоксиметильні групи CMC негативно заряджені та можуть взаємодіяти з позитивно зарядженими білками та іншими інгредієнтами в молоці, створюючи силу відштовхування, яка запобігає агрегації та осіданню білків. Це електростатичне відштовхування стабілізує суспензію та запобігає осіданню.
2. Гідрофільні взаємодії: гідрофільна природа CMC дозволяє йому взаємодіяти з молекулами води та іншими гідрофільними компонентами в молоці, утворюючи захисний шар навколо білків і запобігаючи їх взаємодії один з одним.
3. Стеричні перешкоди: розгалужена структураCMCможе створити ефект стеричної перешкоди, запобігаючи тісному контакту білків і утворенню агрегатів. Довгі, гнучкі ланцюги КМЦ також можуть обертатися навколо частинок білка, створюючи бар’єр, який перешкоджає їхньому контакту одна з одною.
4. В’язкість: додавання КМЦ до підкислених молочних напоїв може збільшити їх в’язкість, що може запобігти утворенню осаду шляхом зменшення швидкості осідання частинок. Підвищена в’язкість також може створити більш стабільну суспензію за рахунок посилення взаємодії між CMC та іншими інгредієнтами в молоці.

Фактори, що впливають на стабілізацію підкислених молочних напоїв КМЦ

Ефективність CMC у стабілізації підкислених молочних напоїв залежить від кількох факторів, зокрема:

1. pH: стабільність підкислених молочних напоїв сильно залежить від pH. За низьких значень pH білки в молоці стають денатурованими та легше утворюють агрегати, що ускладнює стабілізацію. CMC може стабілізувати підкислені молочні напої за низьких значень рН до 3,5, але її ефективність знижується при нижчих значеннях рН.
2. Концентрація CMC: Концентрація CMC у молоці впливає на його стабілізуючі властивості. Більш високі концентрації CMC можуть призвести до підвищення в’язкості та покращення стабілізації, але занадто високі концентрації можуть призвести до небажаної текстури та смаку.
3. Концентрація білка: концентрація та тип білка в молоці можуть впливати на стабільність напою. КМЦ найбільш ефективний для стабілізації напоїв із низькою концентрацією білка, але він також може стабілізувати напої з більшою концентрацією білка, якщо частинки білка малі та рівномірно розподілені.
4. Умови обробки: умови обробки, які використовуються для виробництва підкисленого молочного напою, можуть впливати на його стабільність. Високі сили зсуву та тепло можуть спричинити денатурацію та агрегацію білка, що призводить до нестабільності. Умови обробки повинні бути оптимізовані для мінімізації білка.