Lebensmittelzusatzstoff Natriumcarboxymethylcellulose

Verwendung von CMC in Lebensmitteln

Natriumcarboxymethylcellulose (Carboxymethylcellulose, Natrium CMC) ist ein carboxymethyliertes Derivat der Cellulose, auch Cellulosegummi genannt, und der wichtigste ionische Cellulosegummi.

CMC ist üblicherweise eine anionische Polymerverbindung, die durch Reaktion natürlicher Cellulose mit Ätzalkali und Monochloressigsäure gewonnen wird.Das Molekulargewicht der Verbindung liegt zwischen mehreren Tausend und einer Million.der Einheitsknoten eines Moleküls

CMC gehört zur Modifikation der natürlichen Cellulose.Derzeit wird es von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) und der Weltgesundheitsorganisation (WHO) offiziell als „modifizierte Cellulose“ bezeichnet.Das Syntheseverfahren für Natriumcarboxymethylcellulose wurde 1918 vom Deutschen E. Jansen erfunden, 1921 patentiert und weltweit bekannt gemacht. Seitdem wird es in Europa kommerzialisiert.

CMC wurde nur für Rohprodukte als Kolloid und Bindemittel verwendet.Von 1936 bis 1941 war die industrielle Anwendungsforschung für Natriumcarboxymethylcellulose recht aktiv und es wurden mehrere recht aufschlussreiche Patente veröffentlicht.Während des Zweiten Weltkriegs verwendete Deutschland CMC in synthetischen Reinigungsmitteln als Mittel gegen Wiederablagerungen. Und als Ersatz für einige natürliche Gummis (wie Gelatine, Gummi arabicum) wurde die CMC-Industrie stark entwickelt.

CMC wird häufig in der Erdöl-, Geologie-, Chemie-, Lebensmittel-, Medizin- und anderen Branchen eingesetzt und ist als „industrielles Mononatriumglutamat“ bekannt.

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Strukturelle Eigenschaften von CMC

CMC ist ein weißes oder leicht gelbes Pulver, ein körniger oder faseriger Feststoff.Es handelt sich um eine makromolekulare chemische Substanz, die Wasser aufnehmen und aufquellen kann.Wenn es in Wasser aufgequollen wird, kann es einen transparenten, viskosen Kleber bilden.Der pH-Wert der wässrigen Suspension beträgt 6,5–8,5.Der Stoff ist in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol, Ether, Aceton und Chloroform unlöslich.

Festes CMC ist licht- und raumtemperaturstabil und kann in trockener Umgebung lange gelagert werden.CMC ist eine Art Celluloseether.Es wird üblicherweise aus kurzem Baumwoll-Linter (Zellulosegehalt bis zu 98 %) oder Holzzellstoff hergestellt, der mit Natriumhydroxid behandelt und anschließend mit Natriummonochloracetat umgesetzt wird.Das Molekulargewicht der Verbindung beträgt 6400 (± 1000).Normalerweise gibt es zwei Herstellungsmethoden: die Kohle-Wasser-Methode und die Lösungsmittelmethode.Es gibt auch andere Pflanzenfasern, die zur Herstellung von CMC verwendet werden.

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Funktionen und Anwendungen

CMC ist nicht nur ein guter Emulsionsstabilisator und Verdicker in Lebensmittelanwendungen, sondern verfügt auch über eine ausgezeichnete Gefrier- und Schmelzstabilität und kann den Geschmack des Produkts verbessern und die Lagerzeit verlängern.

1974 genehmigten die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) und die Weltgesundheitsorganisation (WHO) nach strengen biologischen und toxikologischen Studien und Tests die Verwendung von reinem CMC für Lebensmittel.Der internationale Standard für die sichere Aufnahme (ADI) beträgt 25 mg/kg Körpergewicht/Tag.

2.1 Verdickungs- und Emulgierstabilität

Der Verzehr von CMC kann bei der Emulgierung und Stabilisierung von öl- und proteinhaltigen Getränken eine Rolle spielen.Dies liegt daran, dass CMC nach dem Auflösen in Wasser zu einem transparenten, stabilen Kolloid wird und die Proteinpartikel unter dem Schutz des Kolloidfilms zu Partikeln mit der gleichen Ladung werden, wodurch die Proteinpartikel in einen stabilen Zustand versetzt werden können.Es hat auch eine gewisse Emulgierungswirkung, sodass es gleichzeitig die Oberflächenspannung zwischen Fett und Wasser reduzieren kann, sodass das Fett vollständig emulgiert werden kann.

CMC kann die Stabilität des Produkts verbessern, denn wenn der pH-Wert des Produkts vom isoelektrischen Punkt des Proteins abweicht, kann Natriumcarboxymethylcellulose mit dem Protein eine komplexe Struktur bilden, die die Stabilität des Produkts verbessern kann.

2.2 Masse erhöhen

Die Verwendung von CMC in Eiscreme kann die Ausdehnung von Eiscreme erhöhen, die Schmelzgeschwindigkeit verbessern, eine gute Form und einen guten Geschmack verleihen und die Größe und das Wachstum von Eiskristallen während Transport und Lagerung kontrollieren.Die eingesetzte Menge beträgt 0,5 % der Gesamtmenge.Das Verhältnis wird addiert.

Dies liegt daran, dass CMC eine gute Wasserretention und Dispergierbarkeit aufweist und Proteinpartikel, Fettkügelchen und Wassermoleküle im Kolloid organisch verbindet, um ein einheitliches und stabiles System zu bilden.

2.3 Hydrophilie und Rehydrierung

Diese funktionelle Eigenschaft von CMC wird im Allgemeinen bei der Brotherstellung genutzt, wodurch die Wabe gleichmäßiger gemacht, das Volumen erhöht, die Schlacke reduziert und außerdem warm und frisch gehalten werden kann.Die mit CMC versetzten Nudeln haben eine gute Wasserspeicherung, Kochbeständigkeit und einen guten Geschmack.

Dies wird durch die Molekülstruktur von CMC bestimmt, einem Cellulosederivat mit einer großen Anzahl hydrophiler Gruppen in der Molekülkette: -OH-Gruppe, -COONa-Gruppe, sodass CMC eine bessere Hydrophilie als Cellulose und ein besseres Wasserhaltevermögen aufweist.

2.4 Gelierung

Thixotropes CMC bedeutet, dass die makromolekularen Ketten eine bestimmte Anzahl an Wechselwirkungen aufweisen und dazu neigen, eine dreidimensionale Struktur zu bilden.Nachdem sich die dreidimensionale Struktur gebildet hat, nimmt die Viskosität der Lösung zu und nach dem Aufbrechen der dreidimensionalen Struktur nimmt die Viskosität ab.Das thixotrope Phänomen besteht darin, dass die scheinbare Viskositätsänderung von der Zeit abhängt.

Thixotropes CMC spielt eine wichtige Rolle im Geliersystem und kann zur Herstellung von Gelee, Marmelade und anderen Lebensmitteln verwendet werden.

2.5 Kann als Klärmittel, Schaumstabilisator und Geschmacksverstärker verwendet werden

CMC kann bei der Weinherstellung verwendet werden, um den Geschmack weicher und reicher zu machen und den Nachgeschmack lang zu machen;Bei der Bierherstellung kann es als Schaumstabilisator für Bier eingesetzt werden, wodurch der Schaum reichhaltig und haltbar wird und der Geschmack verbessert wird.

CMC ist ein Polyelektrolyt, der an verschiedenen Reaktionen im Wein beteiligt sein kann, um das Gleichgewicht des Weinkörpers aufrechtzuerhalten.Gleichzeitig verbindet es sich mit den gebildeten Kristallen, verändert die Struktur der Kristalle, verändert den Zustand der Kristalle im Wein und führt zu Ausfällungen.Aggregation von Dingen.