Il carbossimetil cellulosa (CMC) è un importante composto polimerico solubile in acqua che è ampiamente utilizzato in cibo, prodotti farmaceutici, sostanze chimiche quotidiane, tessuti e altri campi. Nell'industria alimentare, uno degli usi più importanti della CMC è come addensante. Gli addensanti sono una classe di additivi che aumentano la viscosità di un liquido senza cambiare significativamente le altre proprietà del liquido.
1. Struttura chimica e principio di ispessimento del carbossimetil cellulosa
Il carbossimetilcellulosa è un derivato della cellulosa formata sostituendo parte dei gruppi idrossilici (-OH) di cellulosa con gruppi carbossimetilici (-ch2cooh). La sua unità strutturale di base è una catena ripetuta di β-D-glucosio. L'introduzione di gruppi carbossimetilici offre l'idrofilia CMC, dandogli una buona solubilità e capacità di ispessimento in acqua. Il suo principio di ispessimento si basa principalmente sui seguenti punti:
Effetto di gonfiore: la CMC si gonfierà dopo aver assorbito le molecole d'acqua in acqua, formando una struttura di rete, in modo che le molecole d'acqua vengano catturate nella sua struttura, aumentando la viscosità del sistema.
Effetto di carica: i gruppi carbossilici in CMC saranno parzialmente ionizzati in acqua per generare cariche negative. Questi gruppi carichi formeranno la repulsione elettrostatica in acqua, causando lo svolgimento delle catene molecolari e formare una soluzione con elevata viscosità.
Lunghezza e concentrazione della catena: la lunghezza della catena e la concentrazione della soluzione delle molecole di CMC influenzeranno il suo effetto ispessimento. In generale, maggiore è il peso molecolare, maggiore è la viscosità della soluzione; Allo stesso tempo, maggiore è la concentrazione della soluzione, aumenta anche la viscosità del sistema.
Incrociazione molecolare: quando la CMC viene sciolta in acqua, a causa del reticolazione tra le molecole e la formazione di una struttura di rete, le molecole d'acqua sono limitate a aree specifiche, con conseguente riduzione della fluidità della soluzione, mostrando così un effetto ispessimento.
2. Applicazione di carbossimetil cellulosa nell'industria alimentare
Nell'industria alimentare, il carbossimetilcellulosa è ampiamente utilizzato come addensante. Di seguito sono riportati alcuni scenari di applicazione tipici:
Bevande e prodotti lattiero -caseari: nei succhi di frutta e le bevande Lactobacillus, la CMC può aumentare la viscosità della bevanda, migliorare il gusto ed estendere la durata di conservazione. Soprattutto nei prodotti lattiero-caseari a basso contenuto di grassi e senza grassi, CMC può sostituire parte del grasso del latte e migliorare la consistenza e la stabilità del prodotto.
Sauci e condimenti: in insalata, salsa di pomodoro e salsa di soia, CMC funge da addensante e agente di sospensione per migliorare l'uniformità del prodotto, evitare la delaminazione e rendere il prodotto più stabile.
BEVIE CREAMENTO E CREAD: L'aggiunta di CMC al gelato e alle bevande fredde può migliorare la struttura del prodotto, rendendolo più denso e più elastico, prevenendo la formazione di cristalli di ghiaccio e migliorando il gusto.
Pane e prodotti da forno: in prodotti da forno come pane e torte, la CMC viene utilizzata come miglioramento dell'impasto per migliorare l'estensibilità dell'impasto, rendere il pane più morbido ed prolungare la durata di conservazione.
3. Altre applicazioni di ispessimento del carbossimetil cellulosa
Oltre al cibo, i carbossimetilcellulosio sono spesso usati come addensante in prodotti farmaceutici, cosmetici, sostanze chimiche quotidiane e altri settori. Per esempio:
Industria farmaceutica: nei medicinali, la CMC viene spesso utilizzata per addensare sciroppi, capsule e compresse, in modo che i medicinali abbiano migliori effetti di modanatura e disintegrazione e può migliorare la stabilità dei medicinali.
Cosmetici e sostanze chimiche quotidiane: in sostanze chimiche quotidiane come dentifricio, shampoo, gel doccia, ecc., CMC può aumentare la consistenza del prodotto, migliorare l'esperienza d'uso e rendere l'uniforme e la stabile in pasta.
4. Sicurezza della cellulosa carbossimetil
La sicurezza del carbossimetilcellulosa è stata confermata da numerosi studi. Poiché la CMC deriva dalla cellulosa naturale e non viene digerita e assorbita nel corpo, di solito non ha un impatto negativo sulla salute umana. Sia l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) sia il Comitato congiunto per gli additivi alimentari (JECFA) lo classificano come additivo alimentare sicuro. Ad una dose ragionevole, CMC non produce reazioni tossiche e ha alcuni effetti di lubrificazione e lassativi sull'intestino. Tuttavia, l'assunzione eccessiva può causare un disagio gastrointestinale, quindi gli standard di dosaggio prescritti dovrebbero essere rigorosamente rispettati nella produzione alimentare.
5. Vantaggi e svantaggi del carbossimetilcellulosa
Il carbossimetilcellulosa ha i suoi vantaggi e limitazioni come addensante:
Vantaggi: la CMC ha una buona solubilità dell'acqua, stabilità termica e stabilità chimica, è resistente all'acido e alcalino e non è facilmente degradata. Ciò consente di essere utilizzato in una varietà di ambienti di elaborazione.
Svantaggi: CMC può diventare troppo viscoso ad alte concentrazioni e non è adatto a tutti i prodotti. La CMC si degraderà in un ambiente acido, con conseguente riduzione del suo effetto ispessimento. È necessaria cautela quando lo si utilizza in bevande o alimenti acidi.
Come importante addensante, il carbossimetilcellulosa è ampiamente utilizzato in cibo, medicina, cosmetici e altri campi a causa della sua buona solubilità in acqua, ispessimento e stabilità. Il suo effetto e sicurezza di ispessimento superiori lo rendono un additivo comunemente usato nell'industria moderna. Tuttavia, l'uso di CMC deve anche essere scientificamente controllato in base alle esigenze specifiche e agli standard di dosaggio per garantire l'ottimizzazione delle sue prestazioni e sicurezza alimentare.
Tempo post: nov-04-2024