пищевые применения карбоксиметилцеллюлозы

Карбоксиметилцеллюлоза натрия сокращенно CMC-Na. Это белый или светло-желтый порошок, гранулированное или волокнистое вещество. Обладает высокой гигроскопичностью и легко растворяется в воде. В нейтральной или щелочной среде раствор представляет собой жидкость с высокой вязкостью. Стабилен к лекарствам, свету и теплу. Однако нагрев ограничен 80℃. При длительном нагревании выше 80℃ вязкость снижается, и вещество не растворяется в воде. Относительная плотность составляет 1,60, а относительная плотность хлопьев - 1,59. Показатель преломления - 1,515. При нагревании до 190～205℃ становится коричневым, а при 235～248℃ обугливается. Растворимость в воде зависит от степени замещения. Не растворяется в кислотах и спирте, не выпадает в осадок при воздействии солей. Не подвержен брожению, обладает большой эмульгирующей способностью для масел и восков и может храниться в течение длительного времени.

Пищевая карбоксиметилцеллюлоза используется в качестве пищевой добавки в пищевой промышленности:

Применение в молочных продуктах
(1) Прикладные исследования в кислых напитках
Кислые молочные напитки обладают уникальным кисло-сладким вкусом и имеют широкий рынок. Но в процессе производства казеин будет агрегировать и дестабилизироваться в кислых условиях. Поэтому для защиты казеина, стабилизации системы и обеспечения хорошего вкуса одновременно обычно добавляют полисахариды. Механизм, посредством которого карбоксиметилцеллюлоза натрия как полисахарид может стабилизировать кислые молочные напитки, можно описать следующим образом: в процессе регулировки кислотности, когда значение pH равно 5,2, CMC-Na начинает адсорбироваться на поверхности коллоидных частиц казеина, и его эффект аналогичен в нейтральных условиях, эффект κ-казеина, электростатическое отталкивание и стерическое затруднение адсорбционного слоя поддерживают стабильное существование мицелл казеина, а CMC-Na оказывает загущающее действие, которое может снизить скорость осаждения белковых частиц. Результаты показывают, что при низких значениях pH карбоксиметилцеллюлоза натрия требует определенной концентрации; и ниже этой концентрации система потеряет стабильность. При pH от 3,6 до 4,6 системы с более низким pH требуют больше карбоксиметилцеллюлозы натрия для стабилизации. По сравнению с кислотно-модифицированным типом, ферментированные кислые молочные напитки требуют большего количества стабилизаторов. 
Кислый молочный напиток, содержащий частицы фруктов, предполагает добавление определенного количества фруктовых частиц в молочный напиток, а также добавление стабилизаторов для стабилизации системы. Эксперимент показывает, что в кислом молочном напитке в качестве основного стабилизатора используется CMC-Na. Стабильность системы лучше, когда CMC-Na составляет 0,4% от сложного стабилизатора и 0,14% от пектина. 
Ученые также изучили применение карбоксиметилцеллюлозы натрия в активных напитках с ликопином для стабилизации системы. Исследования показали, что при добавлении CMC-Na в количестве более 0,4% продукт обладает хорошей стабильностью, но вязкость при этом значительно увеличивается, поэтому его можно использовать в сочетании с другими коллоидами. 
После того, как традиционный кислый молочный напиток был оптимизирован с помощью процесса охлаждающего материала CMC-Na, вязкость продукта всегда выше, чем у нагревательного материала в течение срока годности, и он обладает лучшей стабильностью. Это также продукт карбоксилата. Лучшее применение метилцеллюлозы натрия в производстве кислых молочных напитков обеспечивает теоретическую основу. 
(2) Применение в размешанном йогурте
Денатурация и осаждение молочного белка в кислых условиях всегда были ключевой проблемой, влияющей на развитие йогурта. Поскольку CMC-Na обладает многофункциональными свойствами, обильными источниками и низкой ценой, он в основном используется в качестве стабилизатора. 
Результаты показывают, что CMC-Na сильно зависит от температуры и значения pH. Когда количество добавленного CMC-Na невелико, состояние йогурта не может быть стабилизировано. Когда его содержание превышает 0,4%, состояние йогурта улучшается, и система стремится к стабильности; и при 0,05%~0,1% CMC-Na оказывает небольшое загущающее действие на йогурт, но в большем диапазоне содержания (0,4%~0,5%) загущающий эффект значителен. 
(3) Применение в казеиновой эмульсии
Эмульсия - это дисперсионная система, состоящая из жидкости, диспергированной в другой несмешиваемой жидкости в виде очень маленьких капель, которая является нестабильной системой. Среди многих пищевых камедей карбоксиметилцеллюлоза натрия и ксантановая камедь были изучены в глубину из-за их уникальных функциональных свойств. Результаты показывают, что сочетание CMC-Na и XG (ксантановой камеди) может сделать систему более стабильной. При определенном соотношении смешивания (CMC-Na:XG составляет 1:1, 3:1), общее добавленное количество составляет 0,4% от общей массы эмульсии, и стабильность расслоения эмульсии увеличится. Хранить при комнатной температуре в течение 2 недель. Расслоение не очевидно. 
Применение в производстве хлеба и парового хлеба

Карбоксиметилцеллюлоза натрия обладает определенной степенью гидрофильности и регидратации, поэтому она используется в производстве макаронных изделий. 
(1) Применение в хлебе
Благодаря гидрофильной группе в карбоксиметилцеллюлозе натрия, она может соединяться с водой, образуя гидрофильный коллоид и набухать с водой во время смешивания. После набухания CMC-Na может увеличить водоудерживающую способность клейковины, что способствует подъему хлеба. Удержание углекислого газа во время процесса подъема и выпечки увеличит объем хлеба, но количество карбоксиметилцеллюлозы натрия не может превышать 6%. Благодаря сильному удержанию воды, подходящее количество добавки может снизить твердость хлеба. Эксперимент показывает, что добавление соответствующего количества (от 2% до 8%) карбоксиметилцеллюлозы натрия может значительно улучшить качество выпеченного хлеба. Эффект наилучший при добавлении 6%, затем 4%. Это может увеличить объем хлеба, улучшить структуру и вкус хлеба и продлить срок хранения хлеба. Это делает возможным добавление карбоксиметилцеллюлозы натрия в хлеб и улучшение качества хлеба. 
(2) Применение в производстве парового хлеба
Добавление карбоксиметилцеллюлозы натрия мало влияет на значение pH теста для парового хлеба из пшеницы. Исследования показали, что карбоксиметилцеллюлоза натрия может эффективно улучшить текстуру парового хлеба из пшеницы, эффективно снизить твердость, липкость и жевательность парового хлеба, и когда количество добавленной карбоксиметилцеллюлозы натрия составляло 0,06%~0,08%, каждый показатель текстуры работал лучше всего. Однако применение карбоксиметилцеллюлозы натрия в паровом хлебе по-прежнему меньше, что также предоставляет возможность для ее применения в новых областях и может увеличить область ее применения. 
другие приложения
Пищевые загустители обладают характеристиками загущения, стабилизации, солестойкости и термостойкости и широко используются в пищевых приправах. Некоторые ученые изучили выбор загустителей и оптимизацию процесса при приготовлении натуральных мясных ароматизаторов, и результаты показывают, что 5% карбоксиметилцеллюлозы выбрано в качестве коллоида мясных ароматизаторов, растворенного в водяной бане при 60~70 ℃, перемешиваемого в течение 30 минут, и коллоиды растворяются. После этого он набухает после выдержки в течение 24–48 часов, а затем используется для приготовления мясного глутамата натрия. Продукт обладает хорошими загущающими свойствами, бесцветен и безвкусен. 

Из-за своего загущающего эффекта карбоксиметилцеллюлоза натрия может использоваться для приготовления варенья. В результате экспериментов наилучшим процессом для приготовления соуса из водяного каштана и томатов является 1,9% карбоксиметилцеллюлозы натрия, 0,8% лимонной кислоты, 4% белого сахара, а соотношение соуса из водяного каштана и томатного соуса составляет 1:1. Вкус хороший и стабильный. 

Карбоксиметилцеллюлоза натрия также может использоваться для приготовления напитков. Кукурузные напитки склонны к расслоению и осаждению во время хранения, а сочетание CMC и альгината натрия может улучшить стабильность. При добавлении 0,05% карбоксиметилцеллюлозы натрия и альгината натрия скорость осаждения кукурузного напитка минимальна, расслоение после центрифугирования не очевидно, и стабильность хорошая, что также заложило определенную основу для развития рынка кукурузных напитков. Карбоксиметилцеллюлоза натрия также используется в производстве мороженого и осветлении спирта.