羧甲基纖維素鈉的工業(yè)應(yīng)用

羧甲基纖維鈉（cmc）被稱(chēng)為cmc，是一種含高流動(dòng)性的陰離子線性材料。外觀呈白色,無(wú)味、無(wú)嗅、無(wú)毒、不易燃、不霉變,對(duì)光、熱都很穩(wěn)定。目前已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、牙膏、洗滌劑、卷煙、造紙、建材、陶瓷、日化、紡織印染、石油鉆井與造礦等的各個(gè)工業(yè)門(mén)類(lèi),有工業(yè)“味精”之稱(chēng)。CMC在食品中作為添加劑使用,集增稠、懸浮、乳化、穩(wěn)定、保形、成膜、膨化、防腐保鮮、耐酸和保健等多種功能,可替代明膠、瓊脂、海藻酸鈉、果膠在食品生產(chǎn)中的作用,高純度的也可稱(chēng)為纖維膠。美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代食品工業(yè),如冷制品、固體飲料、果汁、果醬、乳酸飲料、調(diào)味品、餅干、肉制品等隨著改革開(kāi)放步伐的加快我國(guó)的食品工業(yè)也在迅速蓬勃發(fā)展起來(lái),人們對(duì)食品的要求也越來(lái)越高,這就必然促進(jìn)了我國(guó)的食品添加劑的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。食用CMC作為一種理想的食品添加劑被許多食品生產(chǎn)廠家廣泛應(yīng)用。本文就CMC基本情況、食品中應(yīng)用的功能特點(diǎn)、食品中具體應(yīng)用情況及發(fā)展前景做一概述。1羧甲基纖維素鈉cmc的性質(zhì)和作用1918年,由德國(guó)人E.Jansen發(fā)明了CMC的合成方法,并于1921年獲準(zhǔn)專(zhuān)利而見(jiàn)諸于世,此后便在歐洲實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。CMC當(dāng)時(shí)只為粗產(chǎn)品,作膠體和黏結(jié)劑使用。19361941年,CMC的工業(yè)應(yīng)用研究相當(dāng)活躍,發(fā)表了幾個(gè)相當(dāng)有啟發(fā)性的專(zhuān)利。第二次世界大戰(zhàn)期間,德國(guó)將CMC用于合成洗滌劑中作為抗再沉積劑,并作為某些天然膠(如明膠,阿拉伯膠)的代用品,使CMC工業(yè)得到很大的發(fā)展。美國(guó)Hercules公司于1943年開(kāi)始CMC的工業(yè)生產(chǎn),并于1946年生產(chǎn)出精制的CMC產(chǎn)品,該產(chǎn)品被認(rèn)可為安全的食品添加劑。日本則于1944年開(kāi)始工業(yè)生產(chǎn)。此后,各國(guó)陸續(xù)發(fā)展CMC的工業(yè)生產(chǎn)。我國(guó)于1958年首先在上海賽璐路廠投入CMC工業(yè)生產(chǎn)。目前,不同純度、不同級(jí)別和規(guī)格的CMC產(chǎn)品,在世界上已達(dá)近300種之多,國(guó)外主要生產(chǎn)國(guó)有美國(guó)、西德、日本、芬蘭、意大利、法國(guó)和英國(guó)等。羧甲基纖維素鈉是以纖維素、燒堿和氯乙酸為主要原料制成的一種高聚合纖維素醚,化合物分子量從幾千到百萬(wàn)不等。分子的單位結(jié)構(gòu)為:其結(jié)構(gòu)式和天然纖維素的分子結(jié)構(gòu)式相似,都是由許多D-葡萄糖酐(1-5),借1-4,-型連接起來(lái)。在纖維素D-葡萄糖酐環(huán)節(jié)上的羥基(OH)的氫原子被羧甲基(-CH2COOH)所取代,分子鏈的連接型式未改變。由于羧甲基團(tuán)的體積比氫原子大,使大分子間的平均距離擴(kuò)大,因此,易溶于冷熱水中,成為透明的黏稠溶液。大分子的分子量≥17000(n約100)1%水懸浮液的pH6.58.5。該物質(zhì)不溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等有機(jī)溶劑。CMC的性質(zhì)與葡萄糖羥基上氫原子被-CH2COOH取代的程度有密切的關(guān)系,當(dāng)取代度大于0.3,則可溶于堿性水溶液;取代度為0.7,則可溶于熱的甘油中;當(dāng)取代度0.8以上時(shí),則耐酸性和耐鹽性好,且不產(chǎn)生沉淀。另外,CMC所產(chǎn)生的黏稠度的大小,還與其聚合度、溶液的pH、溶液中是否存在鹽、加熱時(shí)間的長(zhǎng)短等有關(guān)。當(dāng)聚合度200500,分子量2100050000,pH7左右時(shí),對(duì)黏度的影響較少保護(hù)膠體性最佳但在低于的范圍內(nèi)可以發(fā)生CMC的沉淀現(xiàn)象;pH值為10或更高時(shí),黏度有微小的增高現(xiàn)象;含有1.0%檸檬酸或乳酸和5.0%醋酸的CMC溶液可在室溫下保存數(shù)月之久而不發(fā)生明顯的變化。耐熱性較穩(wěn)定,但20℃以下黏度迅速上升,45℃左右則變化緩慢,80℃以上加熱可使膠體變性而導(dǎo)致黏度下降,25℃保持一周幾無(wú)變化,以后則黏度逐漸降低。酸性時(shí)形成游離酸而沉淀,失去黏性。遇二價(jià)金屬離子則生成鹽而沉淀,失去黏性,聚合度越大,醚化度越小,則越易受鹽類(lèi)的影響。如鈣離子,在其濃度達(dá)到常見(jiàn)硬水中的濃度時(shí),就可阻止CMC充分表現(xiàn)其最高黏度;重金屬如銀、鋇、鉻、鉛和鋯的離子可使CMC從溶液中沉淀出來(lái);多價(jià)陽(yáng)離子A13+、Cr3+或Fe2+可以使CMC從溶液中沉淀出來(lái),如果對(duì)離子的濃度認(rèn)真地加以控制,例如,作為熬合劑的檸檬酸存在時(shí)可形成更黏稠的溶液、軟膠和凝膠。干燥CMC不易受微生物作用,其水溶液受細(xì)菌影響可引起生物降解而使黏度降低。2功能特征用于食品的應(yīng)用食品工業(yè)發(fā)展很快,CMC市場(chǎng)和應(yīng)用正呈日益擴(kuò)大之勢(shì)。在許多應(yīng)用中,CMC所起的主要作用和功能如下。2.1cmc-na的應(yīng)用食用CMC對(duì)含油脂蛋白質(zhì)的飲料可以起到乳化穩(wěn)定的作用。一般的豆奶、可可奶、花生奶、果汁奶、椰奶、杏仁奶、果汁豆奶等,它們的特點(diǎn)是含不同程度的脂肪和一定量的蛋白質(zhì),往往在存放時(shí)容易分離上浮,并會(huì)形成一個(gè)不美觀的“項(xiàng)圈”,很大程度上影響了產(chǎn)品的外觀。另外,蛋白質(zhì)容易凝聚分離,特別是pH值較低的產(chǎn)品,蛋白質(zhì)必然凝結(jié)。為解決這些質(zhì)量上的問(wèn)題,可以加上適量的食用CMC,因?yàn)镃MC溶解在水里后成為一種透明的穩(wěn)定膠體,蛋白質(zhì)粒子在膠體膜的保護(hù)下成為帶同一電荷的粒子,就可以使蛋白質(zhì)粒子處于穩(wěn)定狀態(tài)。它又有一定的乳化作用,所以同時(shí)又可降低脂肪和水之間的表面張力,使脂肪充分乳化,從而可以圓滿(mǎn)解決上述質(zhì)量問(wèn)題。因此,CMC-Na常常被作為增稠劑應(yīng)用于食品工業(yè)中?？墒故称繁３诛L(fēng)味均一、濃度均一和口感均一。2.2cmc作為冰淇淋保型的作用在pH大于或小于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)時(shí),CMC都能與蛋白質(zhì)形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu),可有利于提高乳液的穩(wěn)定性,另一方面也有利于冰淇淋組織的保型。這種作用可使蛋白質(zhì)的溶解度擴(kuò)展至一定的pH范圍。另外,CMC與乳清蛋白濃縮物混合,可代替雞蛋蛋白和脫脂奶粉,制各種蛋糕,加入CMC后,蛋糕的體積增大,質(zhì)量改善。CMC也可代替其它制品中的雞蛋蛋白,如取代布丁、調(diào)味汁、湯、糊狀糕等的雞蛋蛋白。2.3cmc在烘烤食品中的應(yīng)用由CMC分子結(jié)構(gòu)式可知,它是纖維素衍生物,在分子鏈中有大量的親水性基團(tuán):-OH基、-COONa基,因此,CMC具有比纖維素更好的親水性和持水性。故CMC用在烘烤食品中,可使食品保持一定的濕度,防止食品脫水收縮,使食品保持一定的外觀形狀。如制作餅干、糕點(diǎn)的面粉中添加CMC可防止水分蒸發(fā),老化。2.4果膠添加量對(duì)飲料品質(zhì)的影響食用CMC具有極好的懸浮承托力度。用于液體飲料中,可使果肉、各種固體或其它物質(zhì)在容器中懸浮,均勻飽滿(mǎn)、色澤鮮艷醒目、改善口感,在保持飲料的穩(wěn)定性上起一定作用,故而又延長(zhǎng)了飲料的保鮮期。如果跟其他食用果膠按一定配比合用,制成專(zhuān)用飲料的添加劑,效果就會(huì)更好。所以它廣泛用于果茶類(lèi),如山楂果茶、水果飲料類(lèi),如粒粒橙、椰子汁等;蔬菜汁類(lèi),如南瓜汁等。CMC的添加量一般在0.1%0.4%為宜。2.5切變速度d具有觸變性的CMC,對(duì)膠凝體系有重要的作用,可制果凍、奶凍、果醬等食品。所謂觸變性CMC,是指大分子鏈有一定數(shù)量的相互作用,傾向于形成三維結(jié)構(gòu),形成三維結(jié)構(gòu)后,溶渡黏度表現(xiàn)增高,打破三維結(jié)構(gòu)后,黏度表現(xiàn)下降,觸變現(xiàn)象就是表現(xiàn)為黏度變化依賴(lài)于時(shí)間。當(dāng)切變速度(D)不變,即D=K時(shí),CMC黏度隨時(shí)間而下降,當(dāng)切變速度解除,即D=0時(shí),黏度隨時(shí)間而上升。溶液的這種觸變行為,對(duì)膠凝體系(即反常流變體系)是重要的性質(zhì),在食品中很有用處如食品中的果凍奶凍果醬等等,可使用CMC凝膠,或MCC-CMC凝膠,或和天然膠配合使用。2.6薄膜成形韌性能提高速食面含油量由于它有變特性和凝膠穩(wěn)定作用特性。一方面可防止脫水收縮,另一方面可提高膨松率,如應(yīng)用于速食面時(shí),在操作過(guò)程中,它可以縮短面粉的揉勻時(shí)間,使產(chǎn)品均勻,結(jié)構(gòu)改善,另外容易控制水分,可減少給水量,減少經(jīng)面軋輥所需的壓力,使其不出現(xiàn)或少出現(xiàn)斷面情況,具有優(yōu)越的薄膜成形韌性,面蒸熟后,面體鮮艷、表面光滑、不黏連、不變形,加熱后不褐變,由于它有較強(qiáng)的高黏度,在油炸過(guò)程中,可降低速食面含油量3%5%;2.7mc溶液的使用如添加于果醬、奶油、花生脫白等可改善涂抹性。此外對(duì)果蔬、蛋等使用含對(duì)羧基苯甲酸酯的2%30%CMC溶液被復(fù)、干燥,以保持風(fēng)味,防霉;吸水后膨脹性強(qiáng),而它又不易消化,用于餅干等可作減肥食品;它具有穩(wěn)定特性,故可用于啤酒的泡沫穩(wěn)定劑;它還具有黏性、穩(wěn)定性、保護(hù)膠體性等,用于冰淇淋改善保水性和組織結(jié)構(gòu),但需與海藻酸鈉等增稠劑合用效果才好;此外,它還可利用作粉末油脂、香料等固形劑。2.8復(fù)配使用的增效作用CMC能與其他各種穩(wěn)定劑(黃原膠、瓜爾膠、卡拉膠、淀粉、麥芽糊精等)進(jìn)行復(fù)配使用并有協(xié)同增效作用。一般來(lái)說(shuō),如果要提高保水性,防止析晶,可選用海藻酸鈉或明膠使糕體細(xì)膩、滑潤(rùn)、可口、抗融性好,可與卡拉膠或瓜爾膠復(fù)配。2.9圖4:羥基甲基纖維素鈉gras精制的羧甲基纖維素鈉,聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織早就確認(rèn)為安全物質(zhì)(一人一日允許攝取量30mg/kg),美國(guó)食品和藥物管理局《食品用化學(xué)品藥典》承認(rèn)精制的羧甲基纖維素鈉可用于食品添加劑,已收入公認(rèn)安全(GRAS)物質(zhì)中,并納入《美國(guó)聯(lián)邦法典》中。3食品的具體應(yīng)用3.1冰淇淋的制備方法冰淇淋是一種以可塑性的泡沫乳狀液結(jié)構(gòu)為主要特征的三相多分散體系。它是由氣相、液相與固相三相組成的,在氣相中氣泡包含著冰結(jié)晶均勻分散在冰淇淋的液相中,在液相中,固體的超細(xì)蛋白質(zhì)顆粒和不溶性的鹽類(lèi)又均勻分布于混合液中。因此,可認(rèn)為冰淇淋是一種含有脂肪液滴、乳固體、空氣泡和冰晶等物質(zhì)的凝膠。傳統(tǒng)冰淇淋制作一般用明膠作穩(wěn)定劑,國(guó)外早就不采用明膠這種傳統(tǒng)方法進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),因?yàn)槊髂z要預(yù)先用熱水溶解,老化時(shí)間又長(zhǎng),生產(chǎn)控制也較困難,已不適合現(xiàn)代機(jī)械化的規(guī)模生產(chǎn)。現(xiàn)在很多加工廠都采用食用冷飲生產(chǎn)中一種重要的增稠劑—CMC,其對(duì)冰淇淋的質(zhì)量有著重要的影響。主要表現(xiàn)在:3.1.1加入黏度的cmc作為一種增稠劑在冰淇淋中使用主要是為混合液提供黏度,從而防止料液中的脂肪上浮。在實(shí)際生產(chǎn)中,CMC主要對(duì)均質(zhì)這一工序有較大影響。冰淇淋的料液經(jīng)過(guò)混合后,由于存在脂肪、蛋白質(zhì)、乳鹽等,如不立即均質(zhì),則會(huì)發(fā)生分層。根據(jù)斯托克斯定律,要防止混合液分層,應(yīng)提高料液的黏度,這可以通過(guò)加入一定黏度的CMC來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于冰淇淋的混合液體系較復(fù)雜,中間含有多種成分,要想通過(guò)一種增稠劑來(lái)穩(wěn)定這一體系較困難,所以在實(shí)際生產(chǎn)中,一般用CMC和其它增稠劑復(fù)配。此外,混合液中加了CMC等增稠劑之后,可有效地將蛋白質(zhì)、脂肪等顆粒吸附在表層,從而提高了混合液整個(gè)體系的均勻性,有利于提高均質(zhì)的效率。如瓜爾豆膠水溶性好,吸水性強(qiáng),黏度高,老化時(shí)間短,與其它膠體有良好的協(xié)同增效作用;卡拉膠有較強(qiáng)的凝膠性和較高的黏度,具有穩(wěn)定酪朊膠束的能力,能提高冰淇淋漿料的穩(wěn)定性,還有良好的口溶性和攪打性能;CMC可使產(chǎn)品組織滑潤(rùn),舌感良好,具有可嚼性,使產(chǎn)品質(zhì)地光滑;單甘酯使混合料的表面張力增大,氣泡直徑減小近一半。因此,可將上述乳化穩(wěn)定劑恰當(dāng)組合,既可充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢(shì),產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),充分改善產(chǎn)品的口感、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和風(fēng)味。3.1.2冰淇淋的膨脹處理凝凍攪拌是冰淇淋形成的最后一道關(guān)鍵工序在這一工序中冰淇淋由濃郁的混合液變成了口感細(xì)膩、體積膨脹的固體。CMC對(duì)冰淇淋質(zhì)量的影響主要在于對(duì)混合液凝凍攪拌的影響。3.1.2.cmc的作用冰淇淋的結(jié)構(gòu)是否細(xì)膩與冰結(jié)晶體的大小、形狀有關(guān)。由于形成冰淇淋的混合液中含有大約65%的水分,當(dāng)溫度達(dá)到水的冰點(diǎn)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶,冰結(jié)晶體的大小和形狀與CMC的型號(hào),加量以及凝凍攪拌速度有關(guān)。一般說(shuō)來(lái),結(jié)晶體越小,形狀越規(guī)則,冰淇淋就越光滑,口感也就越細(xì)膩。一般來(lái)說(shuō)高取代度(DS≥0.92)的CMC保水性要強(qiáng)一些,若在冰淇淋中使用高取代度的CMC時(shí),由于它容易吸附混合液中更多的游離水,會(huì)影響水在混合液中均勻分布,使得形成的冰淇淋中結(jié)晶體大小不一,也影響了冰淇淋的口感。所以我們認(rèn)為冰淇淋中應(yīng)使用取代度不太高(DS=0.700.85)的CMC。3.1.2.cmc加入對(duì)膨脹率的影響冰淇淋的膨脹主要由于混合液在凝凍攪拌中外界空氣不斷混入,使它的體積增大至一定程度。膨脹率主要與混合液的溫度、黏度、凝凍攪拌速度有關(guān)。加入CMC可以提高混合液的黏度,有利于提高膨脹率,但混合液的黏度過(guò)高,會(huì)使凝凍攪拌時(shí)混入過(guò)多的空氣,得到的冰淇淋過(guò)于疏松。因此,冰淇淋中應(yīng)使用的CMC黏度也不要很高。3.1.2.凝凍攪拌時(shí)植物織物的黏度冰淇淋的融化率與產(chǎn)品中氣泡多少、增稠劑的種類(lèi)、加量有關(guān)。當(dāng)使用高黏度的CMC時(shí),可使冰淇淋在凝凍攪拌時(shí)產(chǎn)生較多的氣泡,產(chǎn)品中氣泡越多,越均勻,就可有效防止熱量傳遞,從而使融化率降低。因此,冰淇淋中一般較多使用是FVH6型CMC。3.1.3cmc在冷凍加工中的優(yōu)勢(shì)3.1.3.抗熔融、膨脹比原體積當(dāng)冰淇淋溶糖時(shí)適逢CMC正處在高溫中,這時(shí)的CMC黏度較小;相反在冷卻、老化階段則隨溫度的下降而黏度增大,這種情況很有利于冰淇淋膨脹率的提高及能防止冰淇淋中冰屑的生成,即經(jīng)得起溫度的驟變。而當(dāng)人們食用時(shí),又隨著溫度升高而黏度降低。為此,能起到抗融化、膨松比原體積可增加色澤增白口感細(xì)膩潤(rùn)滑的作用。另外,CMC用量少(只用千分之五左右),使用方便,質(zhì)量控制容易,老化時(shí)間也短,適合現(xiàn)代化冷飲工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)。添加量一般為0.5%。3.1.3.織物水處理的性質(zhì)CMC在有剪切力存在時(shí)黏度會(huì)下降,且隨著剪切力的增大黏度值越小。這一性質(zhì)有利于冰淇淋制品在均質(zhì)、攪拌及管道化輸送時(shí)降低能耗,提高均質(zhì)效率;另一方面在冰淇淋入口時(shí)由于舌頭的咀嚼產(chǎn)生剪切力使制品感覺(jué)到細(xì)膩、清爽、有利于風(fēng)味的釋放。3.2酸口感產(chǎn)品乳酸飲料是用鮮牛奶進(jìn)行乳酸發(fā)酵或加酸調(diào)配而制成的一種酸性乳飲料,是多種物質(zhì)組成的混合物,含水分約88%左右,乳中各種物質(zhì)相互組成分散的穩(wěn)定體系。由于其產(chǎn)品酸甜適口,受到了廣大消費(fèi)者的歡迎。在我國(guó),這種產(chǎn)品正在迅速普及。乳在酸乳飲料的發(fā)酵加工生產(chǎn)過(guò)程中,如飲料中添加營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,致使乳溶液的鹽組成、溶液密度等發(fā)生改變,pH降低;熱處理等對(duì)乳的穩(wěn)定性都有極大的影響。并且,由于飲料的最終pH值為4.24.4,恰好是酪蛋白的等電點(diǎn),因而解決蛋白沉淀問(wèn)題是制作乳酸飲飲料的技術(shù)關(guān)鍵。因此,CMC作為優(yōu)良的乳化穩(wěn)定增稠劑使其在酸性蛋白飲料中被普遍使用。3.2.1cmc作為酸奶穩(wěn)定劑的影響在酸乳制品中使用穩(wěn)定劑主要是提高酸乳的黏稠度并改善其質(zhì)地、狀態(tài)與口感,CMC在凝固型酸乳中應(yīng)用可防止成品在保質(zhì)期內(nèi)乳清析出并改善酸乳的結(jié)構(gòu)。在水中進(jìn)行布朗運(yùn)動(dòng)的酪蛋白分子由于重力作用,再加上帶電荷粒子的排斥作用,由于乳酸菌的作用生成的乳酸,當(dāng)乳中的pH接近酪蛋白的等電點(diǎn)時(shí),如失去電荷就會(huì)產(chǎn)生沉淀,形成所謂的凝膠,但如在攪拌下破碎凝膠,就會(huì)得到酪蛋白的懸浮液,如靜止,會(huì)再次集合而沉淀。這時(shí)如加入CMC,并不增加溶液的黏度,酪蛋白粒子的表面上的親水基與CMC結(jié)合成表面膜,形成穩(wěn)定的懸浮。但一般的穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定性較差,如加熱上述膠體,由于表面膜的破壞,酪蛋白粒子再次集合凝固,這時(shí)熱凝固的酪蛋白粒子中沒(méi)有親水性降低溫度后繼續(xù)攪拌在水中不會(huì)再次分散?，F(xiàn)在一般都使用CMC作酸奶的穩(wěn)定劑,由于CMC帶負(fù)電荷,而又具有較好的熱穩(wěn)定性,在pH45時(shí)與酸奶中的蛋白質(zhì)基結(jié)合形成分散系,在酸性pH時(shí)凝固而不沉淀。此pH值的大小與蛋白質(zhì)的種類(lèi),CMC的性質(zhì)有關(guān),大致在4.65.5之間。3.2.2發(fā)酵乳的酸度添加0.3%CMC的乳與未添加CMC的乳進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)酵,4小時(shí)后,酸度分別為87T。和86T。,組織狀態(tài)無(wú)明顯差異,也未見(jiàn)乳清析出。3.2.2.穩(wěn)定性強(qiáng),熱強(qiáng)隨著CMC取代度的升高耐酸的能力增強(qiáng),當(dāng)取代度≥0.8時(shí)耐酸能力明顯增強(qiáng),當(dāng)取代度≥0.9時(shí),耐酸性能較好,適合做酸性飲料。CMC耐酸能力的表現(xiàn)方式:多以酸黏比的方式體現(xiàn),當(dāng)2%CMC溶液酸黏比≥0.8時(shí),表示CMC的耐酸能力較好?？傊?CMC作為乳酸飲料穩(wěn)定劑,具有較好的抗沉淀作用,有一定的熱穩(wěn)定性。且有不增加飲料的黏度,防止乳清析出,改善酸乳結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。3.3添加cmc-na可可奶是最常見(jiàn)的中性調(diào)味乳飲料,主要由鮮奶、可可粉、蔗糖制成,由于加入了可可粉,如不加穩(wěn)定劑,就會(huì)發(fā)生可可粉沉淀現(xiàn)象,出現(xiàn)分層。添加CMC-Na,一方面可以增加可可奶的黏度,防止可可粉的沉淀,另一方面CMC-Na可以與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物,從而增加膠體的穩(wěn)定性,使制品長(zhǎng)時(shí)間保持良好的組織狀態(tài)。制做可可奶,也可以選用海藻酸鈉或果膠做穩(wěn)定劑,但海藻酸鈉及國(guó)產(chǎn)果膠同樣會(huì)對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味和色澤產(chǎn)生不良影響,而且從成本及工藝上考慮,還是選用CMC-Na為好。3.4葡萄酒酒石穩(wěn)定劑的選擇。根據(jù)葡萄酒的性質(zhì)所分葡萄酒在發(fā)酵結(jié)束后,需要進(jìn)行澄清穩(wěn)定后才能裝瓶上市,可以說(shuō),葡萄酒的商品質(zhì)量幾乎是由這一過(guò)程決定的。在生產(chǎn)貯存以及裝瓶后出現(xiàn)的不穩(wěn)定一般是由兩類(lèi)因素引起的,一類(lèi)是微生物活動(dòng)造成的生物不穩(wěn)定;另一類(lèi)則是由非生物因素引起的非生物不穩(wěn)定,是指在沒(méi)有微生物的作用下由酒石酸鹽蛋白質(zhì)色素重金屬離子等成分受外界環(huán)境或內(nèi)部因素的影響發(fā)生程度不同的物理化學(xué)變化,使葡萄酒出現(xiàn)失光、渾濁、沉淀等現(xiàn)象,影響感官質(zhì)量。澄清度是葡萄酒的外觀質(zhì)量的重要指標(biāo),渾濁的葡萄酒其口感質(zhì)量一般也較差。因此,在生產(chǎn)上通常需要通過(guò)人為的方式,加速葡萄酒陳釀過(guò)程中的沉淀和絮凝反應(yīng)。因此,選用CMC作為葡萄酒酒石穩(wěn)定劑。酒石沉淀主要是酒石酸氫鉀和酒石酸鈣。這兩種鹽因?yàn)殁涬x子和鈣離子的物理特性不同而在葡萄酒中穩(wěn)定狀態(tài)也不同。酒石酸鈣的溶解度基本不隨溫度的變化而變化,這就是目前生產(chǎn)上采用冷處理方法對(duì)其效果不明顯的主要原因。3.4.4.酒石的穩(wěn)定作用CMC的作用機(jī)理可能是參與維持了葡萄酒的平衡狀態(tài),使葡萄酒中酒石酸鹽的成鹽平衡保持穩(wěn)定。同時(shí),與已經(jīng)形成的酒石酸鹽形成了一種復(fù)合物,對(duì)酒石酸氫鉀,這種復(fù)合物長(zhǎng)期穩(wěn)定存于葡萄酒中,但對(duì)酒石酸鈣這種復(fù)合物一旦形成就會(huì)很快沉淀下來(lái),未形成的鈣鹽將會(huì)保持長(zhǎng)時(shí)間的平衡而穩(wěn)定。對(duì)酒石酸氫鉀,CMC能夠使其穩(wěn)定,除了上述原因,還因?yàn)镃MC本身是一種聚電解質(zhì),既是電解質(zhì),同時(shí)也具有膠體的特性,其對(duì)酒石的穩(wěn)定還有可能存在反應(yīng)量的配比問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),模擬酒中酒石沉淀并不是隨著CMC的添加量增加持續(xù)減少,而是有反彈的變化,原因就在于此。當(dāng)溫度降低時(shí),CMC表現(xiàn)的是膠體性質(zhì),充當(dāng)了阻止酒石結(jié)晶形成的角色,保證了其穩(wěn)定性。3.4.4.影響因素的影響(1)用CMC穩(wěn)定葡萄酒中酒石效果明顯,作用持久,不受溫度、機(jī)械震蕩、pH值等因素的影響。(2)添加200mg/L的CMC對(duì)葡萄酒的理化指標(biāo)及感官品質(zhì)沒(méi)有不良影響,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),其對(duì)葡萄酒的品質(zhì)有改善作用。3.4.5面包食用CMC還廣泛應(yīng)用于面食類(lèi)食品中。3.4.5.cmc和一般意義CMC作為增調(diào)劑和黏結(jié)劑,添加在小麥面粉中因?yàn)檫€具有強(qiáng)力分散和保水的特性并且CMC水溶液是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形的膠體,它的黏結(jié)力特強(qiáng),所以CMC添加在方便面坯料中,可以縮短捏和攪拌時(shí)間,操作方便,易于成型,增加面條的韌性和強(qiáng)度,減少折頭,從而提高優(yōu)級(jí)品率。CMC的水溶液和一般天然膠體不同,添加后能使面條內(nèi)部組織均勻和穩(wěn)定,且表面光潔,口感滑爽而且有筋。另外,油炸型方便面的節(jié)約用油和延長(zhǎng)保質(zhì)期起著方便面生產(chǎn)中很關(guān)鍵的指標(biāo),油炸型方便面中含油量一般在20%25%。當(dāng)生產(chǎn)油炸型方面中的面坯制作中,添加了CMC后,改善了面條結(jié)構(gòu)和筋度,提高面團(tuán)含水量,而且CMC溶液是具有親水疏油的特性,能在面條的表面形成一層薄膜,所以能夠有效地降低面條含油量,并使方便面面條增強(qiáng)韌性,保持長(zhǎng)度,不易斷裂,易于成形。3.4.5.食用cmc烘烤面包的制備應(yīng)用在面包中,CMC有乳化功能,能與面團(tuán)中的淀粉絡(luò)合,從而改善面包的內(nèi)部組織,面團(tuán)加工機(jī)械性及面團(tuán)吸水性能增加,使烘烤面包蜂窩均勻、體積增大、表面光亮,還可阻止面包中糊化了的淀粉老化回生,延長(zhǎng)面包的保鮮期。因CMC是一種高分子量的纖維素衍生物,其分子鏈中有大量的親水基團(tuán),所以CMC具有很好的親水和復(fù)水性。烘烤面包時(shí),CMC對(duì)高溫比較穩(wěn)定,烘面包保持一定的溫度可防止面包干癟,從而保持面包具有一定的外觀形狀。另外,食用CMC還廣泛應(yīng)用在速凍面食點(diǎn)心中,像餃子、饅頭、餛飩皮子等。它們?cè)诶鋬龇磸?fù)幾次后仍能保持原來(lái)的狀態(tài)。應(yīng)用于面食類(lèi)應(yīng)選用高黏型號(hào),黏度在8001200mpa.s添加量為0.5%。在餅干、薄餅類(lèi)中添加CMC后可以改善面粉的粉質(zhì)組織,調(diào)整面粉筋度,能使餅干、薄餅成型好,餅身光潔、降低破碎率,可使餅干、薄餅松脆可口,因此也是這兩種食品的理想添加劑,添加量為0.1%0.3%。3.4.6協(xié)同其他作用穩(wěn)定劑的使用對(duì)山核桃乳穩(wěn)定性的影響山核桃乳飲料是集乳狀液、懸浮液、真溶液于一體的復(fù)雜體系,乳化劑與飲料中的碳水化合物、脂類(lèi)化合物和蛋白質(zhì)等成分還會(huì)發(fā)生特殊的相互作用,反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜。目前也尚無(wú)理論來(lái)指導(dǎo)乳化劑的乳化效果通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)要得到效率高的乳化劑,可行的方法是采用復(fù)配乳化劑。結(jié)果表明0.03%CMC、0.02%阿拉伯膠、0.02%瓊脂、0.07%單甘酯協(xié)同作用的穩(wěn)定效果最好。單甘酯具有很強(qiáng)的乳化能力和較好的耐高溫性,適宜做油包水型(W/O)乳化劑。山核桃乳中含有大量蛋白質(zhì)和油脂,添加單甘酯可顯著提高穩(wěn)定性。阿拉伯膠對(duì)蛋白質(zhì)有溶膠作用,CMC對(duì)油脂有較強(qiáng)的乳化能力,瓊脂主要起增稠劑的作用,增加乳液黏,保持體系相對(duì)穩(wěn)定,更重要的是阿拉伯膠、CMC、瓊脂之間具有協(xié)同效應(yīng)。CMC經(jīng)常與其他穩(wěn)定劑復(fù)合使用,如黃原膠、海藻酸鈉、果膠、單甘酯、卡拉膠等,來(lái)提高果汁飲料穩(wěn)定性,如桃杏混濁復(fù)合飲料、枳椇保健飲料、玉米胚芽飲料、粒粒橙、銀耳紅棗飲料等。