Karboksimetil-celiuliozė (CMC) yra svarbus vandenyje tirpus polimerų junginys, plačiai naudojamas maiste, vaistininkuose, kasdienėse chemikalams, tekstilėje ir kitose srityse. Maisto pramonėje vienas iš svarbiausių CMC naudojimo būdų yra tirštiklis. Tirpikliai yra priedų klasė, kuri padidina skysčio klampumą, reikšmingai nepakeisdami kitų skysčio savybių.
1. Cheminė struktūra ir karboksimetil -celiuliozės sustorėjimo principas
Karboksimetilceliuliozė yra celiuliozės darinys, susidarantis pakeitus celiuliozės hidroksilo grupių dalį (-oh) su karboksimetil grupėmis (-Ch2CooH). Pagrindinis jo struktūrinis vienetas yra pasikartojanti β-D-gliukozės grandinė. Įvedus karboksimetilo grupes, CMC hidrofiliškumas suteikia gerą tirpumą ir sustorėjant vandenyje. Jo sustorėjimo principas daugiausia grindžiamas šiais punktais:
Patinimo efektas: CMC išsipučia po to, kai vandens molekulės absorbuos vandens molekules, sudarydamos tinklo struktūrą, kad jo struktūroje būtų užfiksuota vandens molekulės, padidindamos sistemos klampumą.
Įkrovos efektas: CMC karboksilo grupės bus iš dalies jonizuotos vandenyje, kad būtų galima sukurti neigiamus krūvius. Šios įkrautos grupės sudarys elektrostatinį atstumimą vandenyje, todėl molekulinės grandinės išsiskleidžia ir sudarys didelio klampumo tirpalą.
Grandinės ilgis ir koncentracija: CMC molekulių grandinės ilgis ir tirpalo koncentracija paveiks jos sustorėjimo efektą. Paprastai tariant, kuo didesnis molekulinė masė, tuo didesnis tirpalo klampumas; Tuo pat metu kuo didesnė tirpalo koncentracija, taip pat didėja sistemos klampumas.
Molekulinis kryžminis sujungimas: Kai CMC ištirpsta vandenyje, dėl kryžminio sujungimo tarp molekulių ir tinklo struktūros susidarymo, vandens molekulės apsiriboja konkrečiomis sritimis, todėl sumažėja tirpalo sklandumas, taigi rodo a STORENINIMO POVEIKIS.
2. Karboksimetil celiuliozės taikymas maisto pramonėje
Maisto pramonėje karboksimetilceliuliozė yra plačiai naudojama kaip tirštiklis. Toliau pateikiami keli tipiniai taikymo scenarijai:
Gėrimai ir pieno produktai: Vaisių sultyse ir Lactobacillus gėrimuose CMC gali padidinti gėrimo klampumą, pagerinti skonį ir prailginti galiojimo laiką. Ypač pieno produktuose be riebalų ir be riebalų CMC gali pakeisti dalį pieno riebalų ir pagerinti produkto tekstūrą ir stabilumą.
Padažai ir pagardai: Salotų padaže, pomidorų padaže ir sojos padaže CMC veikia kaip tirštiklis ir pakabinamasis agentas, siekdamas pagerinti produkto vienodumą, vengti delaminacijos ir padaryti produktą stabilesnį.
Ledai ir šalti gėrimai: CMC pridėjimas prie ledų ir šaltų gėrimų gali pagerinti produkto struktūrą, todėl jis tampa tankesnis ir elastingesnis, užkertant kelią ledo kristalų susidarymui ir gerinant skonį.
Duona ir kepti produktai: Keptuose produktuose, tokiuose kaip duona ir pyragai, CMC naudojamas kaip tešlos patobulinimas, siekiant padidinti tešlos išplėtimą, padaryti duonos minkštesnę ir prailginti galiojimo laiką.
3. Kiti karboksimetil celiuliozės tirštinimo pritaikymai
Be maisto, karboksimetilceliuliozė dažnai naudojama kaip farmacijos, kosmetikos, kasdienių chemikalų ir kitų pramonės šakų tirštiklis. Pavyzdžiui:
Farmacijos pramonė: Vaistuose CMC dažnai naudojamas sirupams, kapsulėms ir tabletėms sutirštinti, kad vaistai turėtų geresnį liejimo ir dezintegracijos poveikį ir galėtų pagerinti vaistų stabilumą.
Kosmetika ir kasdieniai chemikalai: Dienos cheminės medžiagos, tokios kaip dantų pastas, šampūnas, dušo želė ir kt., CMC gali padidinti produkto konsistenciją, pagerinti naudojimo patirtį ir padaryti pastą vienodą ir stabilią.
4. Karboksimetil celiuliozės saugumas
Karboksimetilceliuliozės saugumas buvo patvirtintas atliekant kelis tyrimus. Kadangi CMC yra gaunamas iš natūralios celiuliozės ir nėra virškinama ir absorbuojama organizme, jis paprastai neturi neigiamos įtakos žmogaus sveikatai. Tiek Pasaulio sveikatos organizacija (PSO), tiek Jungtinis maisto priedų komitetas (JECFA) ją klasifikuoja kaip saugų maisto priedą. Gavus pagrįstą dozę, CMC nesukelia toksiškų reakcijų ir turi tam tikrą tepimą ir vidurius laisvinantį poveikį žarnynui. Tačiau per didelis suvartojimas gali sukelti virškinimo trakto diskomfortą, todėl nustatomi dozavimo standartai turėtų būti griežtai laikomi gaminant maistą.
5. Karboksimetilceliuliozės pranašumai ir trūkumai
Karboksimetilceliuliozė turi savo privalumus ir apribojimus kaip tirštiklis:
Privalumai: CMC turi gerą vandens tirpumą, šiluminį stabilumą ir cheminį stabilumą, yra atsparus rūgštims ir šarmams ir nėra lengvai skaidomas. Tai leidžia jį naudoti įvairiose perdirbimo aplinkose.
Trūkumai: CMC gali tapti per daug klampus esant didelėms koncentracijoms ir nėra tinkamas visiems produktams. CMC pablogės rūgščioje aplinkoje, todėl sumažės jo sustorėjimo poveikis. Naudojant jį rūgščiuose gėrimuose ar maisto produktuose, reikia atsargiai.
Kaip svarbus tirštiklis, karboksimetilceliuliozė yra plačiai naudojama maiste, medicinoje, kosmetikoje ir kituose laukuose dėl gero vandens tirpumo, sustorėjimo ir stabilumo. Dėl gero jo sustorėjimo ir saugumo šiuolaikinėje pramonėje jis yra dažniausiai naudojamas priedas. Tačiau CMC taip pat reikia moksliškai kontroliuoti atsižvelgiant į specifinius poreikius ir dozavimo standartus, kad būtų užtikrintas jo veiklos optimizavimas ir maisto sauga.
Pašto laikas: 2012 m. Lapkričio 4 d