מאפייני יישום ודרישות תהליכים של CMC במזון

נתרן קרבוקסימתיל תאית, המכונה Carboxymethyl Cellulose (CMC) הוא סוג של אתר סיבי פולימר גבוה שהוכן על ידי שינוי כימי של תאית טבעית. המבנה שלו הוא בעיקר יחידת D-glucose דרך β (1 → 4) רכיבים מחוברים לקשר גליקוזידי. לשימוש ב- CMC יתרונות רבים על פני מעבדי מזון אחרים.

01
CMC נמצא בשימוש נרחב במזון

(1) ל- CMC יש יציבות טובה

במזונות קרים כמו ארטיקים וגלידה, הוא יכול לשלוט על היווצרות גבישי קרח, להגביר את קצב ההתרחבות ולשמור על מבנה אחיד, להתנגד להתמוסד, להיות בעל טעם עדין וחלק ולהלבין את הצבע.

במוצרי חלב, בין אם מדובר בחלב בטעם, חלב פרי או יוגורט, הוא יכול להגיב עם חלבון בטווח הנקודה האיזואלקטרית של ערך ה- pH (PH4.6) ליצירת קומפלקס עם מבנה מורכב, המועיל ליציבות התחליב ולשיפור עמידות החלבון.

(2) CMC יכול להיות מורכב עם מייצבים ותחליבים אחרים

במוצרי מזון ומשקאות, יצרנים כלליים משתמשים במגוון מייצבים, כגון: קסנטן מסטיק, מסטיק גואר, קראגן, דקסטרין וכו '. מתחליבים כמו: גליצרול מונוסטארי, סוכרוז חומצות שומן וכו', מורכבים כדי להשלים זה את זה של יתרונותיו של זה ותפקיד סינרגיסטי כדי להוריד עלויות ייצור.

(3) ל- CMC יש פסאודופלסטיות

הצמיגות של CMC הפיכה בטמפרטורות שונות. ככל שהטמפרטורה עולה, צמיגות התמיסה פוחתת, ולהיפך; כאשר קיים כוח הגזירה, צמיגות ה- CMC תפחת, ועם עליית כוח הגזירה, הצמיגות תקטן. מאפיינים אלה מאפשרים ל- CMC להפחית את עומס הציוד ולשפר את יעילות ההומוגניזציה בעת ערבוב, הומוגניזציה והובלת צנרת, אשר אינה תואמת על ידי מייצבים אחרים.

02
דרישות תהליכים

כמייצב יעיל, CMC ישפיע על השפעתו אם משתמשים בו בצורה לא נכונה, ואף יגרום לניתוק המוצר. לכן, עבור CMC, חשוב מאוד לפזר באופן מלא ואחיד את הפיתרון כדי לשפר את היעילות שלו, להפחית את המינון, לשפר את איכות המוצר ולהגדיל את התשואה. בפרט, יש לשים לב לכל שלב תהליכים:

(1) מרכיבים

1. שיטת פיזור גזירה במהירות גבוהה עם כוח מכני

ניתן להשתמש בכל הציוד עם יכולת הערבוב כדי לסייע ל- CMC להתפזר במים. באמצעות גזירה במהירות גבוהה, CMC יכול להיות ספוג באופן שווה במים כדי להאיץ את פירוק CMC.

חלק מהיצרנים משתמשים כיום במיקסרים של אבקת מים או בכלי ערבוב במהירות גבוהה.

2. שיטת פיזור ערבוב יבש סוכר

מערבבים היטב עם CMC וסוכר גרגירי ביחס של 1: 5, ומפזרים אותו לאט לאט תחת ערבוב מתמיד כדי להמיס באופן מלא את ה- CMC.

3. ממיסים במי סוכר רוויים

כמו קרמל וכו ', יכול להאיץ את פירוק CMC.

(2) תוספת חומצה

עבור משקאות חומציים מסוימים, כמו יוגורט, יש לבחור מוצרים עמידים בפני חומצה. אם הם מופעלים כרגיל, ניתן לשפר את איכות המוצר וניתן למנוע משקעים וריבוד של המוצר.

1. בעת הוספת חומצה, יש לשלוט בקפדנות על הטמפרטורה של תוספת חומצה, בדרך כלל ≤20 מעלות צלזיוס.

2. יש לשלוט על ריכוז החומצה על 8-20%, כך נמוך יותר.

3. תוספת חומצה מאמצת שיטת ריסוס והיא מתווספת לאורך הכיוון המשיק של יחס המכולה, בדרך כלל 1-3 דקות.

4. מהירות slurry n = 1400-2400r/m

(3) הומוגני

1. מטרת תחליב

יש להרכיב את נוזל ההזנה ההומוגני המכיל שומן, CMC עם תחליב, כמו מונוגליצריד, לחץ ההומוגניזציה הוא 18-25MPA, והטמפרטורה היא 60-70 מעלות צלזיוס.

2. מטרה מבוזרת

הומוגניזציה, אם המרכיבים השונים בשלב המוקדם אינם אחידים לחלוטין, עדיין ישנם כמה חלקיקים קטנים, יש להומוגניזציה, לחץ ההומוגניזציה הוא 10MPA, והטמפרטורה היא 60-70 מעלות צלזיוס.

(4) עיקור

CMC בטמפרטורה גבוהה, במיוחד כאשר הטמפרטורה גבוהה מ- 50 מעלות צלזיוס למשך זמן רב, הצמיגות של CMC באיכות ירודה תקטן באופן בלתי הפיך. הצמיגות של CMC של יצרנים כלליים יירדו ברצינות בחום של 80 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות, כך שניתן להשתמש בעיקור או ברייזציה מיידית. שיטת עיקור כדי לקצר את זמן ה- CMC בטמפרטורה גבוהה.

(5) אמצעי זהירות אחרים

1. איכות המים שנבחרו צריכה להיות נקייה ולטפל במי ברז ככל האפשר. אין להשתמש במים היטב כדי למנוע זיהום מיקרוביאלי ולהשפיע על איכות המוצר.

2. לא ניתן להשתמש בכלי ההמוסה ואחסון CMC במכולות מתכת, אך ניתן להשתמש במכולות נירוסטה, אגני עץ או מכולות קרמיקה. למנוע הסתננות של יוני מתכת דו -ערכיים.

3. לאחר כל שימוש ב- CMC, יש לקשור היטב את פה שקית האריזה כדי למנוע ספיגת לחות והידרדרות של CMC.

03
תשובות לשאלות בשימוש ב- CMC

כיצד מבדילים מבחינים מבניים-צמיגות נמוכה, בינונית-צמיזות וגיבוי גבוה? האם יהיה הבדל בעקביות?

תְגוּבָה:
מובן כי אורך השרשרת המולקולרית שונה, או שהמשקל המולקולרי שונה, והוא מחולק לצמיגות נמוכה, בינונית וגבוהה. כמובן שהביצועים המקרוסקופיים תואמים את הצמיגות השונה. לאותה ריכוז יש צמיגות שונה, יציבות מוצרים ויחס חומצה. הקשר הישיר תלוי בעיקר בפתרון המוצר.

מהן ההופעות הספציפיות של מוצרים עם מידה של החלפה מעל 1.15? במילים אחרות, ככל שמידת ההחלפה גבוהה יותר, שופרה הביצועים הספציפיים של המוצר?

תְגוּבָה:
למוצר יש דרגה גבוהה של החלפה, נזילות מוגברת והפחתה משמעותית של פסאודופלסטיות. למוצרים עם אותה צמיגות יש דרגה גבוהה של החלפה ותחושה חלקלקת יותר ברורה. למוצרים עם דרגה גבוהה של החלפה יש פיתרון מבריק, בעוד שלמוצרים עם מידה כללית של החלפה יש פיתרון לבנבן.

האם זה בסדר לבחור צמיגות בינונית להכין משקאות חלבון מותססים?

תְגוּבָה:
מוצרי צמיגות בינונית ונמוכה, מידת ההחלפה היא בערך 0.90 והמוצרים עם עמידות טובה יותר לחומצה.

איך CMC יכול להתמוסס במהירות? לפעמים, לאחר רתיחה, הוא מתמוסס לאט.

תְגוּבָה:
מערבבים עם קולואידים אחרים, או מתפזרים עם תסיסה של 1000-1200 סל"ד.

הפיזור של CMC אינו טוב, ההידרופיליות טובה וקל לאשכול, והמוצרים בעלי תואר החלפה גבוה ברורים יותר! מים חמים מתמוססים מהר יותר מאשר מים קרים. בדרך כלל לא מומלץ הרתיחה. בישול ארוך טווח של מוצרי CMC יהרוס את המבנה המולקולרי והמוצר יאבד את צמיגותו!