Карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) је важно полимерно једињење растворљиво у води које се широко користи у храни, фармацеутским производима, дневним хемикалијама, текстилу и другим пољима. У прехрамбеној индустрији, једна од најважнијих употреба ЦМЦ-а је као згушњивач. Згушњивачи су класа адитива који повећавају вискозитет течности без значајног мењања осталих својстава течности.
1. Хемијска структура и принцип згушњавања карбоксиметил целулозе
Карбоксиметилцелулоза је дериват целулозе настао заменом дела хидроксилних група (-ОХ) целулозе карбоксиметил групама (-ЦХ2ЦООХ). Његова основна структурна јединица је понављајући ланац β-Д-глукозе. Увођење карбоксиметил група даје ЦМЦ хидрофилност, дајући му добру растворљивост и способност згушњавања у води. Његов принцип згушњавања се углавном заснива на следећим тачкама:
Ефекат бубрења: ЦМЦ ће набубрити након што апсорбује молекуле воде у води, формирајући мрежну структуру, тако да су молекули воде заробљени у његовој структури, повећавајући вискозитет система.
Ефекат наелектрисања: Карбоксилне групе у ЦМЦ ће бити делимично јонизоване у води да би се створила негативна наелектрисања. Ове наелектрисане групе ће формирати електростатичко одбијање у води, узрокујући да се молекулски ланци одвијају и формирају раствор високог вискозитета.
Дужина и концентрација ланца: Дужина ланца и концентрација раствора ЦМЦ молекула ће утицати на његов ефекат згушњавања. Уопштено говорећи, што је већа молекулска тежина, већи је и вискозитет раствора; истовремено, што је већа концентрација раствора, повећава се и вискозитет система.
Молекуларно умрежавање: Када се ЦМЦ раствори у води, услед умрежавања између молекула и формирања мрежне структуре, молекули воде су ограничени на одређена подручја, што доводи до смањења флуидности раствора, чиме се показује ефекат згушњавања.
2. Примена карбоксиметил целулозе у прехрамбеној индустрији
У прехрамбеној индустрији, карбоксиметилцелулоза се широко користи као згушњивач. Следе неки типични сценарији примене:
Пића и млечни производи: У воћним соковима и напитцима од лактобацила, ЦМЦ може повећати вискозитет напитка, побољшати укус и продужити рок трајања. Посебно у млечним производима са ниским садржајем масти и без масти, ЦМЦ може заменити део млечне масти и побољшати текстуру и стабилност производа.
Сосови и зачини: У преливу за салату, парадајз сосу и соја сосу, ЦМЦ делује као згушњивач и средство за суспендовање како би се побољшала уједначеност производа, избегло раслојавање и учинио производ стабилнијим.
Сладолед и хладна пића: Додавање ЦМЦ у сладолед и хладна пића може побољшати структуру производа, чинећи га гушћим и еластичнијим, спречавајући стварање кристала леда и побољшавајући укус.
Хлеб и печени производи: У печеним производима као што су хлеб и колачи, ЦМЦ се користи као побољшивач теста да би се побољшала растезљивост теста, учинио хлеб мекшим и продужио рок трајања.
3. Друге апликације за згушњавање карбоксиметил целулозе
Поред хране, карбоксиметилцелулоза се често користи као згушњивач у фармацеутској, козметичкој, дневним хемикалијама и другим индустријама. на пример:
Фармацеутска индустрија: У лековима, ЦМЦ се често користи за згушњавање сирупа, капсула и таблета, тако да лекови имају боље ефекте обликовања и дезинтеграције и могу побољшати стабилност лекова.
Козметика и дневне хемикалије: У свакодневним хемикалијама као што су паста за зубе, шампон, гел за туширање итд., ЦМЦ може повећати конзистенцију производа, побољшати искуство употребе и учинити пасту једноликом и стабилном.
4. Безбедност карбоксиметил целулозе
Безбедност карбоксиметилцелулозе је потврђена вишеструким студијама. Пошто се ЦМЦ добија од природне целулозе и не вари се и апсорбује у телу, обично нема негативан утицај на здравље људи. И Светска здравствена организација (СЗО) и Заједнички стручни комитет за адитиве у храни (ЈЕЦФА) класификују га као безбедан адитив за храну. У разумној дози, ЦМЦ не производи токсичне реакције и има одређене лубрикативне и лаксативне ефекте на црева. Међутим, прекомерни унос може изазвати гастроинтестиналне тегобе, тако да се у производњи хране треба стриктно придржавати прописаних стандарда дозирања.
5. Предности и недостаци карбоксиметилцелулозе
Карбоксиметилцелулоза има своје предности и ограничења као згушњивач:
Предности: ЦМЦ има добру растворљивост у води, термичку стабилност и хемијску стабилност, отпоран је на киселине и алкалије и није лако деградиран. Ово му омогућава да се користи у различитим окружењима за обраду.
Недостаци: ЦМЦ може постати превише вискозан при високим концентрацијама и није погодан за све производе. ЦМЦ ће се разградити у киселој средини, што ће резултирати смањењем његовог ефекта згушњавања. Потребан је опрез када се користи у киселим пићима или храни.
Као важан згушњивач, карбоксиметилцелулоза се широко користи у храни, медицини, козметици и другим пољима због своје добре растворљивости у води, згушњавања и стабилности. Његов врхунски ефекат згушњавања и сигурност чине га уобичајеним додатком у модерној индустрији. Међутим, употреба ЦМЦ-а такође треба да буде научно контролисана у складу са специфичним потребама и стандардима дозирања како би се осигурала оптимизација његових перформанси и безбедности хране.
Време поста: 04.11.2024