カルボキシメチルセルロース (カルボキシメチルセルロースナトリウム、CMC) 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、天然セルロースを苛性アルカリおよびモノクロロ酢酸と反応させて製造さ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100万までさまざまです。
CMCは天然セルロースの改質に属し、国連食糧農業機関（FAO）や世界保健機関（WHO）は正式に「改質セルロース」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るようになり、その後ヨーロッパで商業化されました。
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、製薬、その他の産業で広く使用されています。
※CMCの構造特性
CMCは、白色または淡黄色の粉末、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。水中で膨張すると、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比較的安定であり、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、通常は短いコットンリンター（セルロース含量98％まで）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、その後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、製造方法には水-石炭法と溶剤法の 2 つがあります。CMCの調製に使用される他の植物繊維もあります。
※特徴と用途
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、優れた凍結および溶融安定性も備えており、製品の風味を改善し、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、食品への純粋なCMC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。
※Tヒッキングとエマルションの安定性
CMCを摂取すると、脂肪やタンパク質を含む飲料を乳化し、安定させることができます。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。一定の乳化作用があるため、同時に脂肪と水の間の表面張力を下げることができ、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合構造を形成し、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。
※嵩を増やす
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度が増し、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、合計比例添加量の 0.5% です。
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。
※親水性と再水和性
CMCのこの機能特性はパンの製造に一般的に使用されており、ハニカムを均一にし、体積を増やし、カスを減らし、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、耐調理性に優れ、味も良好です。
これはセルロース誘導体であるCMCの分子構造によって決まり、分子鎖中に親水基（-OH基、-COONa基）を多く有しており、CMCはセルロースよりも親水性が高く、保水力に優れています。
※ゲル化
チキソトロピー性CMCとは、高分子鎖が一定量の相互作用を持ち、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。チキソトロピー現象とは、見かけの粘度が時間に応じて変化する現象です。
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。
清澄剤、泡安定剤として使用でき、口当たりを向上させます。
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、長い余韻をもたらします。ビール製造において泡安定剤として使用すると、泡を豊かで長持ちさせ、味を向上させることができます。
CMCは高分子電解質の一種で、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すると考えられています。同時に生成した結晶とも結合し、結晶の構造を変化させ、ワイン中の結晶の存在条件を変化させ、沈殿を引き起こします。物事の集合体。
投稿日時: 2022 年 12 月 3 日