Natriumcarboxymethylcellulose voor levensmiddelenadditief

Natriumcarboxymethylcellulose (natriumcarboxym thylcellulose, CMC), is een carboxymethyleerd derivaat van cellulose, ook bekend als cellulosegom, is de belangrijkste ionische cellulosegom.

CMC is meestal een anionische polymeerverbinding die wordt bereid door natuurlijke cellulose te laten reageren met bijtende alkali en monochloorazijnzuur. Het molecuulgewicht van de verbinding varieert van enkele duizenden tot een miljoen.

CMC behoort tot de modificatie van natuurlijke cellulose, en de Voedsel-en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) en de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) hebben het officieel "gemodificeerde cellulose" genoemd. De synthesemethode van natriumcarboxymethylcellulose werd uitgevonden door Duitse E. Jansen in 1918, en het werd gepatenteerd in 1921 en werd bekend aan de wereld, en toen werd het gecommercialiseerd in Europa.

Op dat moment werd CMC alleen gebruikt als colloïde en bindmiddel voor ruwe producten. Van 1936 tot 1941 was het onderzoek naar de industriële toepassing van natriumcarboxymethylcellulose behoorlijk actief en werden verschillende inspirerende patenten gepubliceerd. Tijdens de Tweede Wereldoorlog gebruikte Duitsland CMC in synthetische wasmiddelen als anti-herdepositiemiddel. En als vervanging voor sommige natuurlijke tandvlees (zoals gelatine, Arabische gom), is de CMC-industrie sterk ontwikkeld.

CMC wordt veel gebruikt in aardolie-, geologische, dagelijkse chemische, voedings-, farmaceutische en andere industrieën, bekend als "industrieel mononatriumglutamaat".

01 Structurele eigenschappen van CMC

CMC is een witte of lichtgele poeder, korrelige of vezelachtige vaste stof. Het is een macromoleculaire chemische stof die water kan opnemen en kan opzwellen. Wanneer het opzwelt in water, kan het een transparante viskeuze lijm vormen. De pH van de waterige suspensie is 6,5-8,5. De stof is onoplosbaar in organische oplosmiddelen zoals ethanol, ether, aceton en chloroform.

Solid CMC is relatief stabiel tot licht en kamertemperatuur en kan lange tijd in een droge omgeving worden bewaard. CMC is een soort cellulose ether, meestal gemaakt van korte katoenlinters (cellulosegehalte tot 98%) of houtpulp, behandeld met natriumhydroxide en vervolgens gereageerd met natriummonochlooracetaat, het molecuulgewicht van de verbinding is 6400 (± 1000). Er zijn meestal twee bereidingsmethoden: water-steenkoolmethode en oplosmiddelmethode. Er zijn ook andere plantenvezels die worden gebruikt om CMC te bereiden.

02 Kenmerken en Toepassingen

CMC is niet alleen een goede emulgatiestabilisator en verdikkingsmiddel in voedseltoepassingen, maar heeft ook een uitstekende bevriezings-en smeltstabiliteit en kan de smaak van het product verbeteren en de opslagtijd verlengen.

In 1974 keurden de Voedsel-en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) en de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) het gebruik van zuivere CMC in voedsel goed na rigoureus biologisch en toxicologisch onderzoek en tests. De veilige inname (ADI) van de internationale norm is 25 mg/kg lichaamsgewicht/dag.

2.1 Verdikking en emulgering stabiliteit

Het eten van CMC kan dranken die vet en eiwit bevatten emulgeren en stabiliseren. Dit is omdat CMC een transparant stabiel colloïde wordt na te zijn opgelost in water, en de eiwitdeeltjes worden deeltjes met dezelfde lading onder de bescherming van het colloïdale membraan, die de eiwitdeeltjes in een stabiele staat kan maken. Het heeft een bepaald emulgerend effect, zodat het de oppervlaktespanning tussen vet en water tegelijkertijd kan verminderen, zodat het vet volledig kan worden geëmulgeerd.

CMC kan de stabiliteit van het product verbeteren, omdat wanneer de pH-waarde van het product afwijkt van het iso-elektrische punt van het eiwit, natriumcarboxymethylcellulose een samengestelde structuur met het eiwit kan vormen, die de stabiliteit van het product kan verbeteren.

2.2 Verhoog de omvang

Het gebruik van CMC in roomijs kan de uitbreidingsgraad van roomijs verhogen, de smeltsnelheid verbeteren, een goede vorm en smaak geven, en controleer de grootte en de groei van ijskristallen tijdens vervoer en opslag. Het gebruikte bedrag is 0,5% van de totale geproportioneerde toevoeging.

Dit komt omdat CMC een goede waterretentie en dispergeerbaarheid heeft en organisch eiwitdeeltjes, vetbolletjes en watermoleculen in het colloïde combineert om een uniform en stabiel systeem te vormen.

2.3 Hydrofiliciteit en rehydratatie

Deze functionele eigenschap van CMC wordt over het algemeen gebruikt bij de broodproductie, die de honingraat uniform kan maken, het volume kan verhogen, bezinksel kan verminderen en ook het effect van warmtebehoud en versheid kan hebben; noedels toegevoegd met CMC hebben een goede capaciteit voor het vasthouden van water, kookbestendigheid en goede smaak.

Dit wordt bepaald door de moleculaire structuur van CMC, dat een cellulosederivaat is en een groot aantal hydrofiele groepen in de moleculaire keten heeft: -OH-groep, -COONa gRoup, dus CMC heeft een betere hydrofiliciteit dan cellulose-en waterhoudende capaciteit.

2.4 Gelatie

Thixotrope CMC betekent dat de macromoleculaire ketens een bepaalde hoeveelheid interacties hebben en de neiging hebben om een driedimensionale structuur te vormen. Nadat de driedimensionale structuur is gevormd, neemt de viscositeit van de oplossing toe en nadat de driedimensionale structuur is gebroken, neemt de viscositeit af. Het fenomeen thixotropie is dat de schijnbare viscositeitsverandering afhankelijk is van de tijd.

Thixotrope CMC speelt een belangrijke rol in het geleersysteem en kan worden gebruikt om gelei, jam en ander voedsel te maken.

2.5 Kan worden gebruikt als clarifier, schuimstabilisator, verhoging van de smaak

CMC kan in wijnproductie worden gebruikt om de smaak milder, rijke en lange nasmaak te maken; het kan als schuimstabilisator in bierproductie worden gebruikt om het schuim rijk en langdurig te maken en de smaak te verbeteren.

CMC is een soort polyelektrolyt, die betrokken kan zijn bij verschillende reacties in wijn om de balans van het wijnlichaam te behouden. Tegelijkertijd combineert het ook met de kristallen die zijn gevormd, de structuur van de kristallen veranderen, de omstandigheden van het bestaan van kristallen in wijn veranderen en neerslag veroorzaken. Aggregatie van materie.