羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,CMC),是由天然纤维素经过化学改性得到的一种水溶性纤维素醚。由于羧甲基纤维素酸式结构的水溶性不好,为了能够更好地对其进行应用,其产品普遍制成钠盐,分子式为[C6H7O2(OH)2OCH2COONa]n
在食品中的应用
(1)在酸性饮料中应用研究
酸性乳饮料具有酸甜独特的风味,有着广泛的市场。但在生产过程中,酪蛋白会在酸性条件下发生聚集失稳,因此一般加入多糖,可对酪蛋白起保护作用,使体系稳定并同时保证了良好的口感。而羧甲基纤维素钠作为一种多糖可稳定酸性乳饮料的机理可描述为:在调酸过程中,当pH值5.2时,CMC-Na开始吸附于酪蛋白胶粒的表面,其作用类似于中性条件下κ- 酪蛋白的作用,吸附层的静电排斥和空间位阻维持了酪蛋白胶束的稳定存在,且CMC-Na具有增稠作用,可以降低蛋白质颗粒的沉降速率。结果表明,在低pH值下,羧甲基纤维素钠需要一定浓度才可以;而低于此浓度时,体系会失去稳定。在pH值3.6~4.6,较低pH值体系需更多的羧甲基纤维素钠来稳定。发酵型酸性乳饮料与调酸型相比,对于稳定剂要求较高。
而含有果粒的酸性乳饮料是在乳饮料中添加一定量的果粒,同样需加入稳定剂来稳定体系。试验得出,酸性含乳饮料以CMC-Na为主要的稳定剂。当复合稳定剂中CMC-Na占0.4%,果胶为0.14%时体系稳定性较好。
还有学者研究,在番茄红素活性饮料中应用羧甲基纤维素钠来稳定体系。研究表明,当CMC-Na添加量大于 0.4%时,产品有很好的稳定性,但此时黏度大大增加,所以可选择与其他胶体复配使用。
传统的调酸型乳饮料在应用了CMC-Na冷化料工艺优化后,在货架期内,其产品黏度总是高于热化料产品的黏度,有更好的稳定性,这也为羧甲基纤维素钠更好地应用于酸性乳饮料生产中提供了理论依据。
(2)搅拌型酸奶中的应用
乳蛋白在酸性条件下的变性沉淀一直是影响酸乳开发的一个关键性问题。因CMC-Na具有多功能的性质,来源丰富,价格便宜,所以多用作稳定剂。
结果表明,CMC-Na受温度、pH值影响较大,当CMC-Na添加量较小时不能稳定酸奶状态,当其含量大于 0.4%时酸奶的状态有所改善,体系趋于稳定;且在0.05%~0.1%时CMC-Na对于酸奶的增稠效果较小,而在含量较大的范围内(0.4%~0.5%) 增稠效果显著。
(3)酪蛋白乳液中的应用
乳液是由一种液体以极小的液滴形式分散在另一种与其不相混溶的液体中所构成的分散体系,其为不稳定体系。在众多食品胶中,羧甲基纤维素钠和黄原胶由于具有独特的功能性质,被深入研究。结果表明,CMC-Na与 XG(黄原胶)复配能够使体系更加稳定。在一定的复配比例下(CMC-Na:XG为 1∶1,3∶1),总添加量为乳液总质量的0.4%,乳液的分层稳定性会增加,在室温下贮藏2周,分层现象不明显。