食品添加物ナトリウムカルボキシメチルセルロース

ナトリウムカルボキシメチルセルロース (ナトリウムカルボキシメチルチルセルロース、CMC) は、セルロースのカルボキシメチル化誘導体であり、セルロースガムとしても知られており、最も重要なイオン性セルロースガムである。

CMCは通常、天然セルロースを苛性アルカリおよびモノクロロ酢酸と反応させることによって調製されるアニオン性高分子化合物です。 化合物の分子量は数千から百万まで変化する。

CMCは天然セルロースの修飾に属し、国連食糧農業機関 (FAO) と世界保健機関 (WHO) は正式に「修飾セルロース」と呼んでいます。 カルボキシメチルセルロースナトリウムの合成方法は、ドイツのEによって発明されました。 ヤンセンは1918年に特許を取得し、1921年に世界に知られるようになり、その後ヨーロッパで商品化されました。

当時、CMCは原油のコロイドとバインダーとしてのみ使用されていました。 1936年から1941年にかけて、カルボキシメチルセルロースナトリウムの工業用途に関する研究は非常に活発であり、いくつかの刺激的な特許が発表されました。 第二次世界大戦中、ドイツは合成洗剤にCMCを再沈着防止剤として使用しました。 また、いくつかの天然ガム (ゼラチン、アラビアガムなど) の代替品として、CMC業界は大きく発展してきました。

CMCは、「工業用グルタミン酸ナトリウム」として知られる石油、地質、日常の化学、食品、製薬、その他の産業で広く使用されています。

01 CMCの構造特性

CMCは、白色または淡黄色の粉末、粒状または繊維状の固体である。 それは水を吸収して膨らむことができる高分子化学物質です。 それが水中で膨张すると、透明な粘性接着剤を形成することができる。 水性懸濁液のpHは6.5〜8.5である。 この物質は、エタノール、エーテル、アセトン、クロロホルムなどの有機溶媒に不溶である。

固体CMCは、光と室温に比較的安定しており、乾燥した環境で長期間保存することができます。 CMCは一種のセルロースエーテルで、通常は短い綿のリンター (最大98% のセルロース含有量) または木材パルプでできており、水酸化ナトリウムで処理してからモノクロロアセテートナトリウムと反応しました。すなわち、化合物の分子量は6400 (± 1000) である。 通常、水石炭法と溶剤法の2つの準備方法があります。 CMCの準備に使用される他の植物繊維もあります。

02特徴とアプリケーション

CMCは、食品用途に優れた乳化安定剤および増粘剤であるだけでなく、優れた凍結および溶融安定性を備えており、製品の風味を改善し、保管時間を延長することができます。

1974年、国連食糧農業機関 (FAO) と世界保健機関 (WHO) は、厳格な生物学的および毒物学的研究とテストの結果、食品への純粋なCMCの使用を承認しました。 国際標準の安全摂取量 (ADI) は、25mg/ kg体重/日である。

2.1増粘および乳化安定性

CMCを食べると、脂肪とタンパク質を含む飲料を乳化および安定させることができます。 これは、CMCが水に溶解した後に透明な安定したコロイドになり、タンパク質粒子がコロイド膜の保護下で同じ電荷を持つ粒子になるためです。これはタンパク質粒子を安定した状態にすることができます。 それは特定の乳化効果を持っているので、脂肪と水の間の表面張力を同時に減らすことができるので、脂肪は完全に乳化することができます。

製品のpH値がタンパク質の等電点から逸脱すると、カルボキシメチルセルロースナトリウムがタンパク質と複合構造を形成できるため、CMCは製品の安定性を向上させることができます。それはプロダクトの安定性を改善できます。

2.2かさばりを高める

アイスクリームにCMCを使用すると、アイスクリームの膨張度を高め、融解速度を改善し、良い形と味を与えることができます。輸送および保管中の氷の結晶のサイズと成長を制御します。 使用量は、総比例添加量の0.5% である。

これは、CMCが優れた水分保持性と分散性を持ち、コロイド中のタンパク質粒子、脂肪小球、および水分子を有機的に組み合わせて、均一で安定したシステムを形成するためです。

2.3親水性と水分補給

CMCのこの機能特性は、一般的にパンの生産に使用され、ハニカムを均一にし、体積を増やし、浚渫を減らし、保温と鮮度の効果もあります。CMCを追加した麺は、優れた保水能力、耐食性、および優れた味を備えています。

これは、セルロース誘導体であり、分子鎖に多数の親水性基を持つCMCの分子構造によって決定されます: -OH基、-COONa gグループなので、CMCはセルロースや保水能力よりも親水性が優れています。

2.4ゲル化

チキソトロピックCMCは、高分子鎖が一定量の相互作用を持ち、3次元構造を形成する傾向があることを意味します。 三次元構造が形成された後、溶液の粘度は増加し、三次元構造が破壊された後、粘度は減少する。 チキソトロピー現象は、見かけの粘度変化が時間に依存することです。

チキソトロピックCMCは、ゲル化システムにおいて重要な役割を果たし、ゼリー、ジャムおよび他の食品を作るために使用することができる。

2.5 clarifier、泡安定剤として使用することができ、味を増やす

CMCは、味をよりまろやかで豊かで長い後味にするためにワイン生産に使用できます。それは泡を豊かで長持ちさせ、味を改善するためにビール生産の泡安定剤として使用することができます。

CMCは一種の高分子電解質であり、ワインのさまざまな反応に関与してワイン本体のバランスを維持する可能性があります。 同時に、それはまた、形成された結晶と結合し、結晶の構造を変化させ、ワイン中の結晶の存在の条件を変化させ、沈殿を引き起こします。 物質の集合。