食品添加物 カルボキシメチルセルロースナトリウム

食品におけるCMCの使用

カルボキシメチルセルロースナトリウム（カルボキシメチルセルロース、CMCナトリウム）は、セルロースガムとしても知られるセルロースのカルボキシメチル化誘導体であり、最も重要なイオン性セルロースガムです。

CMCは通常、天然セルロースと苛性アルカリおよびモノクロロ酢酸を反応させて得られるアニオン性高分子化合物です。化合物の分子量は数千から100万の範囲にあります。分子の単位の結び目

CMCは天然セルロースの改質に属します。現在、国連食糧農業機関（FAO）と世界保健機関（WHO）は正式に「変性セルロース」と呼んでいます。カルボキシメチルセルロースナトリウムの合成法は、1918年にドイツのE.ヤンセンによって発明され、1921年に特許を取得して世界に知られ、その後ヨーロッパで商業化されました。

CMCは、コロイドおよび結合剤として、粗生成物にのみ使用されていました。1936 年から 1941 年にかけて、カルボキシメチルセルロースナトリウムの産業応用研究は非常に活発で、いくつかの非常に啓発的な特許が公開されました。第二次世界大戦中、ドイツでは再付着防止剤として合成洗剤にCMCが使用され、一部の天然ガム（ゼラチン、アラビアガムなど）の代替品としてCMC産業が大きく発展しました。

CMCは、「工業用グルタミン酸ナトリウム」として知られ、石油、地質、日用化学、食品、医薬品、その他の産業で広く使用されています。

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CMCの構造特性

CMCは白色またはわずかに黄色の粉末、粒状または繊維状の固体です。水を吸収して膨潤する高分子化学物質です。水で膨潤すると、透明な粘稠な接着剤が形成されます。水性懸濁液のｐＨは６．５〜８．５である。エタノール、エーテル、アセトン、クロロホルムなどの有機溶媒に不溶です。

固体CMCは光や室温に対して安定であり、乾燥した環境で長期間保存できます。CMCはセルロースエーテルの一種です。通常、短綿リンター (セルロース含有量が最大 98%) または木材パルプから作られ、水酸化ナトリウムで処理され、モノクロロ酢酸ナトリウムと反応させられます。化合物の分子量は 6400 (± 1000) です。通常、石炭水法と溶剤法という 2 つの製造方法があります。CMCの製造に使用される他の植物繊維もあります。

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特長と用途

CMC は、食品用途における優れた乳化安定剤および増粘剤であるだけでなく、優れた冷凍安定性および溶融安定性も備えており、製品の風味を向上させ、保存期間を延長することができます。

1974年、国連食糧農業機関（FAO）と世界保健機関（WHO）は、厳密な生物学的および毒性学的研究と試験を経て、純粋なCMCの食品への使用を承認しました。国際基準の安全摂取量（ADI）は25mg/体重kg/日です。

2.1 増粘性と乳化安定性

CMCを摂取すると、油とタンパク質を含む飲料の乳化と安定化に役立ちます。これは、CMCが水に溶解すると透明な安定なコロイドとなり、タンパク質粒子はコロイド膜に保護されて同じ電荷を持った粒子となり、安定な状態となるためです。また、一定の乳化作用もあるため、同時に脂肪と水の間の表面張力を低下させ、脂肪を完全に乳化させることができます。

製品のpH値がタンパク質の等電点から逸脱すると、カルボキシメチルセルロースナトリウムがタンパク質と複雑な構造を形成し、製品の安定性が向上するため、CMCは製品の安定性を向上させることができます。

2.2 嵩高性を高める

アイスクリームにCMCを使用すると、アイスクリームの膨張が増し、溶ける速度が向上し、良好な形状と味が得られ、輸送および保管中の氷の結晶のサイズと成長を制御できます。使用量は全体の0.5％です。比率が加算されます。

これは、CMCが保水性と分散性に優れ、コロイド中でタンパク質粒子、脂肪球、水分子が有機的に結合して均一で安定な系を形成しているためです。

2.3 親水性と再水和性

CMC のこの機能的特性は一般にパンの製造に使用され、ハニカムを均一にし、体積を増やし、スラグを減らし、保温性と鮮度を保つ効果もあります。CMCを添加した麺は保水性が良く、調理に強く、食味も良好です。

これはCMCの分子構造によって決まります。CMCは分子鎖中に多くの親水基（-OH基、-COONa基）を持つセルロース誘導体であり、セルロースよりも親水性が高く、保水力に優れています。

2.4 ゲル化

チキソトロピー性 CMC とは、高分子鎖が一定数の相互作用を持ち、三次元構造を形成する傾向があることを意味します。三次元構造が形成された後は溶液の粘度が増加し、三次元構造が破壊されると粘度は減少します。チクソトロピー現象とは、見かけの粘度変化が時間に依存することです。

チキソトロピック CMC はゲル化システムで重要な役割を果たし、ゼリー、ジャム、その他の食品の製造に使用できます。

2.5 清澄剤、泡安定剤として使用でき、味を向上させます。

CMCはワインの製造に使用され、味をよりまろやかで豊かにし、後味を長くします。ビール製造では、ビールの泡安定剤として使用でき、泡を豊かにして持続させ、味を向上させます。

CMC は高分子電解質であり、ワインのボディのバランスを維持するためにワイン内のさまざまな反応に関与します。同時に、生成した結晶とも結合し、結晶の構造を変化させ、ワイン中の結晶の状態を変化させ、沈殿を引き起こします。物事の集合体。