Napitci od kiselog mlijeka posljednjih su godina postali sve popularniji zbog svojih zdravstvenih prednosti i jedinstvenog okusa.Međutim, ova pića može biti izazovna za stabilizaciju, jer kiselina u mlijeku može uzrokovati denaturaciju proteina i formiranje agregata, što dovodi do sedimentacije i odvajanja.Jedna efikasna metoda stabilizacije zakiseljenih mliječnih napitaka je korištenje karboksimetil celuloze (CMC), polimera rastvorljivog u vodi koji može stupiti u interakciju s proteinima i drugim sastojcima kako bi se formirale stabilne suspenzije.U ovom članku ćemo raspravljati o mehanizmu djelovanja stabilizacije zakiseljenih mliječnih napitaka pomoću CMC-a.

Struktura i svojstva CMC-a

CMC je derivat celuloze, prirodnog polimera koji se nalazi u zidovima biljnih ćelija.Proizveden je hemijskom modifikacijom celuloze sa karboksimetil grupama, koje poboljšavaju njenu rastvorljivost u vodi i druga svojstva.CMC je visoko razgranati polimer sa dugim linearnim lancem i mnogim bočnim lancima karboksimetil grupa.Stepen supstitucije (DS) CMC se odnosi na broj karboksimetil grupa po jedinici celuloze i određuje stepen rastvorljivosti i viskoznosti CMC.

Mehanizam djelovanja CMC-a u stabilizaciji zakiseljenih mliječnih napitaka

Dodavanje CMC u zakiseljena mlečna pića može poboljšati njihovu stabilnost na nekoliko mehanizama:

1. Elektrostatička repulzija: Karboksimetil grupe na CMC su negativno nabijene i mogu stupiti u interakciju s pozitivno nabijenim proteinima i drugim sastojcima u mlijeku, stvarajući odbojnu silu koja sprječava agregaciju i taloženje proteina.Ovo elektrostatičko odbijanje stabilizira suspenziju i sprječava taloženje.
2. Hidrofilne interakcije: Hidrofilna priroda CMC-a omogućava mu interakciju s molekulima vode i drugim hidrofilnim komponentama u mlijeku, formirajući zaštitni sloj oko proteina i sprječavajući njihovu međusobnu interakciju.
3. Stericka smetnja: razgranata strukturaCMCmože stvoriti efekat sterične smetnje, sprečavajući proteine ​​da dođu u bliski kontakt i formiraju agregate.Dugi, fleksibilni lanci CMC-a također se mogu omotati oko proteinskih čestica, stvarajući barijeru koja ih sprječava da dođu u kontakt jedan s drugim.
4. Viskoznost: Dodavanje CMC zakiseljenim mliječnim napitcima može povećati njihov viskozitet, što može spriječiti sedimentaciju smanjenjem brzine taloženja čestica.Povećana viskoznost također može stvoriti stabilniju suspenziju poboljšanjem interakcije između CMC-a i drugih sastojaka u mlijeku.

Faktori koji utječu na stabilizaciju zakiseljenih mliječnih napitaka od strane CMC-a

Efikasnost CMC-a u stabilizaciji zakiseljenih mliječnih napitaka ovisi o nekoliko faktora, uključujući:

1. pH: Na stabilnost zakiseljenih mliječnih napitaka snažno utiče pH.Pri niskim pH vrijednostima, proteini u mlijeku postaju denaturirani i lakše formiraju agregate, što stabilizaciju čini izazovnijom.CMC može stabilizirati zakiseljene mliječne napitke na pH vrijednostima od čak 3,5, ali se njegova efikasnost smanjuje na nižim pH vrijednostima.
2. Koncentracija CMC: Koncentracija CMC u mlijeku utiče na njegova stabilizirajuća svojstva.Veće koncentracije CMC mogu dovesti do povećanog viskoziteta i poboljšane stabilizacije, ali previsoke koncentracije mogu rezultirati nepoželjnom teksturom i okusom.
3. Koncentracija proteina: Koncentracija i vrsta proteina u mlijeku mogu utjecati na stabilnost napitka.CMC je najefikasniji u stabilizaciji pića s niskom koncentracijom proteina, ali može stabilizirati i pića s većom koncentracijom proteina ako su čestice proteina male i ravnomjerno raspoređene.
4. Uslovi prerade: Uslovi obrade koji se koriste za proizvodnju zakiseljenog mlečnog napitka mogu uticati na njegovu stabilnost.Velike sile smicanja i toplina mogu uzrokovati denaturaciju i agregaciju proteina, što dovodi do nestabilnosti.Uslove obrade treba optimizirati kako bi se proteini minimizirali.