Karboksümetüültselluloos (CMC) on oluline vees lahustuv polümeerühend, mida kasutatakse laialdaselt toidu, farmaatsiatoodete, igapäevaste kemikaalide, tekstiilide ja muudes põldudes. Toiduainetööstuses on CMC üks olulisemaid kasutusvõimalusi paksendajana. Paksendajad on lisaainete klass, mis suurendavad vedeliku viskoossust, muutmata oluliselt vedeliku muid omadusi.
1. karboksümetüültselluloosi keemiline struktuur ja paksenemispõhimõte
Karboksümetüültselluloos on tselluloosi derivaat, mis on moodustatud, asendades osa tselluloosi hüdroksüülrühmadest (-OH) karboksümetüülrühmadega (-Ch2COOH). Selle põhiline struktuuriüksus on β-D-glükoosi korduv ahel. Karboksümetüülrühmade kasutuselevõtt annab CMC hüdrofiilsuse, andes sellele vees hea lahustuvuse ja paksenemisvõime. Selle paksenemispõhimõte põhineb peamiselt järgmistel punktidel:
Turseefekt: CMC paisub pärast veemolekulide vees imamist, moodustades võrgustruktuuri, nii et veemolekulid on selle struktuuris haaratud, suurendades süsteemi viskoossust.
Laadimismõju: CMC karboksüülrühmad ioniseeritakse negatiivsete laengute tekitamiseks osaliselt vees. Need laetud rühmad moodustavad vees elektrostaatilise tõrke, põhjustades molekulaarsete ahelate avanemise ja moodustumise suure viskoossusega lahuse.
Ahela pikkus ja kontsentratsioon: CMC molekulide ahela pikkus ja lahuse kontsentratsioon mõjutavad selle paksenevat toimet. Üldiselt, mida suurem on molekulmass, seda suurem on lahuse viskoossus; Samal ajal, mida suurem on lahuse kontsentratsioon, suureneb ka süsteemi viskoossus.
Molekulaarne ristsidumine: kui CMC lahustatakse vees, on molekulide vahelise ristsidumise ja võrgustruktuuri moodustumise tõttu veemolekulid piiratud konkreetsete piirkondadega, mille tulemuseks on lahuse voolavus, näidates seega a paksendav efekt.
2. karboksümetüültselluloosi kasutamine toiduainetööstuses
Toiduainetööstuses kasutatakse paksendajana laialdaselt karboksümetülselluloosi. Järgmised on mõned tüüpilised rakenduse stsenaariumid:
Joogid ja piimatooted: puuviljamahlades ja Lactobacillus jookides võib CMC suurendada joogi viskoossust, parandada maitset ja pikendada säilivusaega. Eriti madala rasvasisaldusega ja rasvavabades piimatoodetes võib CMC asendada osa piimarasvast ning parandada toote tekstuuri ja stabiilsust.
Kastmed ja maitseained: salatikastme, tomatikastme ja sojakastmega toimib CMC paksendajana ja suspendeeriva ainena, et parandada toote ühtlust, vältida delamineerimist ja muuta toode stabiilsemaks.
Jäätis ja külmad joogid: CMC lisamine jäätisele ja külmadele jookidele võib parandada toote struktuuri, muutes selle tihedamaks ja elastsemaks, takistades jääkristallide moodustumist ja maitse parandades.
Leiva- ja küpsetatud tooted: küpsetatud toodetes nagu leib ja koogid, kasutatakse taigna parendajana CMC -d, et parandada taigna laiendatavust, muuta leiba pehmemaks ja pikendada säilivusaega.
3.
Lisaks toidule kasutatakse karboksümetüültselluloosi sageli farmaatsia, kosmeetika, igapäevaste kemikaalide ja muude tööstusharude paksendajana. Näiteks:
Farmaatsiatööstus: ravimites kasutatakse CMC -d sageli siirupide, kapslite ja tablettide paksendamiseks, nii et ravimitel on parem vormimis- ja lagunemismõjud ning parandada ravimite stabiilsust.
Kosmeetika ja igapäevased kemikaalid: igapäevastes kemikaalides nagu hambapasta, šampoon, dušigeel jne.
4. karboksümetüültselluloosi ohutus
Karboksümetülselluloosi ohutust on kinnitatud mitme uuringu abil. Kuna CMC on saadud looduslikust tselluloosist ning see ei seedi ega imendu kehas, ei avalda see tavaliselt negatiivset mõju inimeste tervisele. Nii Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) kui ka toidulisandite ühise ekspertkomitee (JECFA) klassifitseerivad selle ohutuks toidulisandiks. Mõistliku annuse korral ei tekita CMC toksilisi reaktsioone ning sellel on soolestikule teatav määrimine ja lahtistav toime. Liigne tarbimine võib aga põhjustada seedetrakti ebamugavusi, seetõttu tuleks ettenähtud annustamisstandardeid toidu tootmisel rangelt järgida.
5. Karboksümetüültselluloosi plussid ja puudused
Karboksümetüülselluloosil on oma eelised ja piirangud paksendajana:
Eelised: CMC -l on hea vee lahustuvus, termiline stabiilsus ja keemiline stabiilsus, see on happeline ja leelise vastupidav ning seda ei ole kerge. See võimaldab seda kasutada erinevates töötlemiskeskkondades.
Puudused: CMC võib muutuda kõrgetes kontsentratsioonides liiga viskoosseks ega sobi kõigi toodete jaoks. CMC laguneb happelises keskkonnas, mille tulemuseks on selle pakseneva toime vähenemine. Selle kasutamisel on vaja olla happelistes jookides või toitudes.
Olulise paksendajana kasutatakse karboksümetüültselluloosi laialdaselt toidu, ravimite, kosmeetika ja muudes põldudes selle hea vee lahustuvuse, paksenemise ja stabiilsuse tõttu. Selle parem paksendav efekt ja ohutus muudavad selle tänapäevases tööstuses tavaliselt kasutatava lisandina. Selle jõudluse ja toiduohutuse optimeerimise tagamiseks tuleb CMC kasutamist ka teaduslikult kontrollida vastavalt konkreetsetele vajadustele ja annustamisstandarditele.
Postiaeg: november-04-2024