เครื่องดื่มนมเปรี้ยวได้รับความนิยมมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากประโยชน์ต่อสุขภาพและรสชาติที่เป็นเอกลักษณ์อย่างไรก็ตาม เครื่องดื่มเหล่านี้อาจทำให้คงตัวได้ยาก เนื่องจากกรดในนมอาจทำให้โปรตีนเสื่อมสภาพและก่อตัวเป็นก้อน ซึ่งนำไปสู่การตกตะกอนและการแยกตัววิธีหนึ่งที่มีประสิทธิภาพในการทำให้เครื่องดื่มนมที่มีความเป็นกรดคงตัวคือการใช้คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งสามารถทำปฏิกิริยากับโปรตีนและส่วนผสมอื่นๆ เพื่อสร้างสารแขวนลอยที่เสถียรในบทความนี้ เราจะพูดถึงกลไกการออกฤทธิ์ของเครื่องดื่มนมที่มีความเป็นกรดให้คงตัวโดย CMC

โครงสร้างและคุณสมบัติของ CMC

CMC เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลส ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ธรรมชาติที่พบในผนังเซลล์ของพืชผลิตขึ้นโดยการดัดแปลงเซลลูโลสทางเคมีด้วยหมู่คาร์บอกซีเมทิล ซึ่งทำให้ความสามารถในการละลายน้ำและคุณสมบัติอื่นๆ ดีขึ้นCMC เป็นพอลิเมอร์ที่มีการแตกแขนงสูงโดยมีแกนหลักที่เป็นเส้นตรงยาวและโซ่ด้านข้างจำนวนมากของหมู่คาร์บอกซีเมทิลระดับการแทนที่ (DS) ของ CMC หมายถึงจำนวนหมู่คาร์บอกซีเมทิลต่อหน่วยเซลลูโลส และกำหนดระดับความสามารถในการละลายได้และความหนืดของ CMC

กลไกการออกฤทธิ์ของ CMC ในการทำให้เครื่องดื่มนมที่มีความเป็นกรดคงตัว

การเติม CMC ลงในเครื่องดื่มนมที่มีความเป็นกรดสามารถปรับปรุงความคงตัวได้ด้วยกลไกหลายอย่าง:

1. แรงผลักไฟฟ้าสถิต: กลุ่มคาร์บอกซีเมทิลบน CMC มีประจุลบและสามารถโต้ตอบกับโปรตีนที่มีประจุบวกและส่วนผสมอื่นๆ ในนม ทำให้เกิดแรงผลักที่ป้องกันไม่ให้โปรตีนรวมตัวกันและตกตะกอนแรงผลักไฟฟ้าสถิตนี้ทำให้ระบบกันสะเทือนมีเสถียรภาพและป้องกันการตกตะกอน
2. ปฏิสัมพันธ์ที่ชอบน้ำ: ธรรมชาติที่ชอบน้ำของ CMC ช่วยให้มันสามารถโต้ตอบกับโมเลกุลของน้ำและส่วนประกอบที่ชอบน้ำอื่นๆ ในนม ก่อตัวเป็นชั้นป้องกันรอบๆ โปรตีนและป้องกันไม่ให้พวกมันมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน
3. Steric Hindrance: โครงสร้างแบบแตกแขนงของซีเอ็มซีสามารถสร้างผลขัดขวาง steric ป้องกันโปรตีนจากการสัมผัสใกล้ชิดและก่อตัวเป็นมวลรวมสายโซ่ที่ยาวและยืดหยุ่นของ CMC ยังสามารถพันรอบอนุภาคโปรตีน สร้างเกราะป้องกันไม่ให้สัมผัสกัน
4. ความหนืด: การเติม CMC ลงในเครื่องดื่มนมที่มีความเป็นกรดสามารถเพิ่มความหนืดได้ ซึ่งสามารถป้องกันการตกตะกอนโดยการลดความเร็วการตกตะกอนของอนุภาคความหนืดที่เพิ่มขึ้นยังสามารถสร้างสารแขวนลอยที่เสถียรยิ่งขึ้นโดยการเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่าง CMC และส่วนผสมอื่นๆ ในนม

ปัจจัยที่มีผลต่อความคงตัวของเครื่องดื่มนมที่เป็นกรดโดย CMC

ประสิทธิภาพของ CMC ในการทำให้เครื่องดื่มนมที่มีความเป็นกรดคงที่นั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ :

1. pH: ความคงตัวของเครื่องดื่มนมที่เป็นกรดนั้นได้รับอิทธิพลอย่างมากจากค่า pHที่ค่า pH ต่ำ โปรตีนในนมจะเสียสภาพธรรมชาติและรวมตัวกันได้ง่ายขึ้น ทำให้การปรับเสถียรทำได้ยากขึ้นCMC สามารถทำให้เครื่องดื่มนมที่มีความเป็นกรดคงตัวที่ค่า pH ต่ำถึง 3.5 แต่ประสิทธิภาพจะลดลงที่ค่า pH ที่ต่ำกว่า
2. ความเข้มข้นของ CMC: ความเข้มข้นของ CMC ในนมมีผลต่อคุณสมบัติการคงตัวของมันความเข้มข้นที่สูงขึ้นของ CMC สามารถนำไปสู่ความหนืดที่เพิ่มขึ้นและการคงตัวที่ดีขึ้น แต่ความเข้มข้นที่สูงเกินไปอาจส่งผลให้มีเนื้อสัมผัสและรสชาติที่ไม่พึงประสงค์
3. ความเข้มข้นของโปรตีน: ความเข้มข้นและชนิดของโปรตีนในนมอาจส่งผลต่อความคงตัวของเครื่องดื่มCMC มีประสิทธิภาพสูงสุดในการทำให้เครื่องดื่มคงที่ด้วยความเข้มข้นของโปรตีนต่ำ แต่ก็สามารถทำให้เครื่องดื่มคงตัวด้วยความเข้มข้นของโปรตีนสูงได้หากอนุภาคโปรตีนมีขนาดเล็กและกระจายอย่างสม่ำเสมอ
4. เงื่อนไขการแปรรูป: สภาวะการแปรรูปที่ใช้ในการผลิตเครื่องดื่มนมที่มีความเป็นกรดอาจส่งผลต่อความคงตัวของมันแรงเฉือนและความร้อนสูงสามารถทำให้เกิดการเสียสภาพธรรมชาติและการรวมตัวของโปรตีน ซึ่งนำไปสู่ความไม่เสถียรควรปรับสภาพการแปรรูปเพื่อลดโปรตีนให้เหลือน้อยที่สุด