Zastosowanie CMC w żywności
Karboksymetyloceluloza sodowa (karboksymetyloceluloza, sól sodowa CMC) to karboksymetylowana pochodna celulozy, zwana także gumą celulozową, i jest najważniejszą jonową gumą celulozową.
CMC to zazwyczaj anionowy związek polimerowy otrzymywany w wyniku reakcji naturalnej celulozy z żrącą zasadą i kwasem monochlorooctowym.Masa cząsteczkowa związku waha się od kilku tysięcy do jednego miliona.węzeł jednostkowy cząsteczki
CMC należy do modyfikacji naturalnej celulozy.Obecnie Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) oficjalnie nazwały ją „modyfikowaną celulozą”.Metoda syntezy karboksymetylocelulozy sodowej została wynaleziona przez Niemca E.Jansena w 1918 r., a opatentowana w 1921 r. i rozpowszechniona na świecie, od tego czasu została skomercjalizowana w Europie.
CMC stosowano wyłącznie do produktów surowych, jako koloid i spoiwo.W latach 1936-1941 badania nad zastosowaniem przemysłowym karboksymetylocelulozy sodowej były dość aktywne i opublikowano kilka całkiem pouczających patentów.Podczas II wojny światowej Niemcy stosowały CMC w syntetycznych detergentach jako środek zapobiegający ponownemu osadzaniu się, a przemysł CMC był bardzo rozwinięty jako substytut niektórych naturalnych gum (takich jak żelatyna, guma arabska).
CMC jest szeroko stosowany w przemyśle naftowym, geologicznym, chemicznym, spożywczym, medycznym i innych, znany jako „przemysłowy glutaminian sodu”.
01CZĘŚĆ
Właściwości strukturalne CMC
CMC to biały lub lekko żółty proszek, ziarniste lub włókniste ciało stałe.Jest to wielkocząsteczkowa substancja chemiczna, która może wchłaniać wodę i pęcznieć.Po spęcznieniu w wodzie może tworzyć przezroczysty, lepki klej.pH zawiesiny wodnej wynosi 6,5-8,5.Substancja jest nierozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych takich jak etanol, eter, aceton i chloroform.
Stały CMC jest stabilny na światło i temperaturę pokojową i może być przechowywany przez długi czas w suchym środowisku.CMC jest rodzajem eteru celulozy.Zwykle wytwarza się go z krótkiego lintera bawełnianego (zawartość celulozy do 98%) lub miazgi drzewnej, który poddaje się działaniu wodorotlenku sodu, a następnie poddaje reakcji z monochlorooctanem sodu.Masa cząsteczkowa związku wynosi 6400 (± 1000).Zwykle stosuje się dwie metody przygotowania: metodę węglowo-wodną i metodę rozpuszczalnikową.Istnieją również inne włókna roślinne wykorzystywane do wytwarzania CMC.
02CZĘŚĆ
Funkcje i zastosowania
CMC jest nie tylko dobrym stabilizatorem emulsji i zagęszczaczem w zastosowaniach spożywczych, ale ma także doskonałą stabilność podczas zamrażania i topnienia oraz może poprawić smak produktu i wydłużyć czas przechowywania.
W 1974 roku Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zatwierdziły stosowanie czystej CMC w żywności po rygorystycznych badaniach i testach biologicznych i toksykologicznych.Międzynarodowy standard bezpiecznego spożycia (ADI) wynosi 25 mg/kg masy ciała/dzień.
2.1 Trwałość zagęszczania i emulgowania
Spożywanie CMC może odgrywać rolę w emulgowaniu i stabilizacji napojów zawierających olej i białko.Dzieje się tak, ponieważ CMC po rozpuszczeniu w wodzie staje się przezroczystym, stabilnym koloidem, a cząstki białka stają się cząstkami o tym samym ładunku pod ochroną filmu koloidowego, co może sprawić, że cząstki białka będą w stabilnym stanie.Ma również pewne działanie emulgujące, więc jednocześnie może zmniejszyć napięcie powierzchniowe między tłuszczem a wodą, dzięki czemu tłuszcz może zostać w pełni zemulgowany.
CMC może poprawić stabilność produktu, ponieważ gdy wartość pH produktu odbiega od punktu izoelektrycznego białka, karboksymetyloceluloza sodowa może tworzyć z białkiem złożoną strukturę, co może poprawić stabilność produktu.
2.2 Zwiększ objętość
Zastosowanie CMC w lodach może zwiększyć ekspansję lodów, poprawić prędkość topnienia, nadać dobry kształt i smak oraz kontrolować wielkość i wzrost kryształków lodu podczas transportu i przechowywania.Stosowana ilość wynosi 0,5% całości.Dodano współczynnik.
Dzieje się tak, ponieważ CMC dobrze zatrzymuje i dysperguje wodę oraz organicznie łączy cząstki białka, kuleczki tłuszczu i cząsteczki wody w koloidie, tworząc jednolity i stabilny układ.
2.3 Hydrofilowość i rehydratacja
Ta funkcjonalna właściwość CMC jest powszechnie stosowana w produkcji chleba, co może ujednolicić plaster miodu, zwiększyć objętość, zmniejszyć żużel, a także zachować ciepło i świeżość;makaron z dodatkiem CMC charakteryzuje się dobrą retencją wody, odpornością na gotowanie i dobrym smakiem.
Decyduje o tym budowa molekularna CMC, która jest pochodną celulozy o dużej liczbie grup hydrofilowych w łańcuchu molekularnym: grupa -OH, grupa -COONa, dzięki czemu CMC ma lepszą hydrofilowość niż celuloza i zdolność zatrzymywania wody.
2.4 Żelowanie
Tiksotropowy CMC oznacza, że łańcuchy makromolekularne wchodzą w pewną liczbę interakcji i mają tendencję do tworzenia struktury trójwymiarowej.Po utworzeniu trójwymiarowej struktury lepkość roztworu wzrasta, a po rozbiciu trójwymiarowej struktury lepkość maleje.Zjawisko tiksotropowe polega na tym, że zmiana lepkości pozornej zależy od czasu.
Tiksotropowy CMC odgrywa ważną rolę w systemie żelującym i może być stosowany do produkcji galaretek, dżemów i innych produktów spożywczych.
2,5 Może być stosowany jako środek klarujący, stabilizator piany, poprawiający smak
CMC można stosować w produkcji wina, aby smak był bardziej łagodny i bogaty, a posmak był długi;w produkcji piwa może być stosowany jako stabilizator piany do piwa, nadając piance bogatą i trwałą oraz poprawiając smak.
CMC to polielektrolit, który może brać udział w różnych reakcjach zachodzących w winie, aby utrzymać równowagę ciała wina.Jednocześnie łączy się również z powstałymi kryształami, zmieniając strukturę kryształów, zmieniając stan kryształów w winie i powodując wytrącanie się.Agregacja rzeczy.
Czas publikacji: 7 listopada 2022 r