羧甲基纖維素鈉(CMC 鈉)是一種多功能成分,它由脫水葡萄糖單元組成,上面平均有 0.2-1.5 個(gè)羧甲基(-CH2COOH),可用作食品中的增稠劑、粘合劑、乳化劑和穩(wěn)定劑,歐洲食品添加劑編號(hào)為E466 。與黃原膠一起,它們是食品應(yīng)用中最常用和最常見(jiàn)的增稠劑。
通常我們所說(shuō)的CMC(用于食品)就是它的鹽、羧甲基纖維素鈉或CMC鈉,而不是羧甲基纖維素本身。
由于CMC水溶性較差,為了更好的使用,通常將其制成鈉鹽,CMC鈉是由棉絨或木漿等天然纖維素經(jīng)化學(xué)改性得到的水溶性纖維素醚。
HOSEACHEM@羧甲基纖維素鈉常用于食品和飲料中,使食品變得濃稠和奶油狀,以吸引顧客的食欲。它通過(guò)保持水分、保持油相和水相成分不分離并產(chǎn)生一致的質(zhì)地等來(lái)增稠和穩(wěn)定許多食物。
一、羧甲基纖維素鈉的生產(chǎn)過(guò)程一般有堿化和醚化兩個(gè)步驟:
1.堿化
將原料纖維素漿分散在堿溶液(一般為氫氧化鈉,5-50%)中,得到堿纖維素。
Cell-OH+NaOH →Cell·O-Na+ +H2O
2.醚化
在醇-水介質(zhì)中用一氯乙酸鈉(高達(dá) 30%)對(duì)堿纖維素進(jìn)行醚化。在此過(guò)程中,將堿纖維素和試劑的混合物加熱 (50–75℃) 并攪拌。
ClCH2COOH+NaOH→ClCH2COONa+H2O
Cell·O-Na+ +ClCH2COO- →Cell-OCH2COO-Na
二、羧甲基纖維素鈉取代度DS:
羧甲基纖維素鈉的取代度DS是每個(gè)吡喃葡萄糖單元取代的平均羥基數(shù),完全替換羥基數(shù),取代度為3,可以通過(guò)反應(yīng)條件和有機(jī)溶劑(如乙醇、異丙醇)的使用來(lái)控制。隨著DS值的增加,其溶液的透明度也會(huì)相應(yīng)提高。 根據(jù)歐盟,食品級(jí)纖維素膠的DS值為每個(gè)脫水葡萄糖單位0.2-1.5個(gè)羧甲基(-CH2COOH)。
三、羧甲基纖維素鈉溶解度:
1.在水里
取代度(DS)和粘度是影響其水溶性的兩個(gè)主要因素。
與水形成粘性膠體溶液。 纖維素膠在水中溶解性好,易吸水。當(dāng)它溶解在冷水或熱水中時(shí),它會(huì)形成膠體溶液。
一般粘度在25~50000mPa.s之間,DS值<0.3時(shí)才溶于堿。DS值大于0.4時(shí)易溶于水,DS接近0.7時(shí)易溶于水,DS大于1時(shí)難溶于水。
2.在有機(jī)溶劑中
不溶于甲醇、乙醇、銅、氯仿、苯等有機(jī)溶劑。
四、羧甲基纖維素鈉粘度:
一般其溶液的粘度與纖維素(DP)的聚合度、溶液濃度、pH值、溫度、取代度等有關(guān)。
1. DP
取決于纖維素分解材料的來(lái)源。
2. 濃度
粘度隨著溶液濃度的增加而增加。
3. 酸堿度
通常,1% CMC 鈉溶液的粘度在 pH 值范圍為 6.5 至 9.0 時(shí)達(dá)到最高水平。 PH值在9.0-11.0之間粘度變化不大。
當(dāng)PH<6時(shí),粘度迅速下降并開(kāi)始形成CMC。該過(guò)程將在 pH ≌2.5 時(shí)完成。
PH>9 時(shí)粘度下降,初期下降過(guò)程隨 PH 升高緩慢,PH>11.5 時(shí)下降速度加快。
4. 溫度
粘度隨溫度升高而降低,但冷卻后粘度升高。但是,當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí),會(huì)發(fā)生永久性粘度降低。取代度越高,粘度受溫度影響越小。
五、羧甲基纖維素鈉用途:
1.食品級(jí)羧甲基纖維素鈉主要用作我們?nèi)粘J称分械脑龀韯T诳谖渡?,它賦予食物更濃稠和更奶油的特性,與沒(méi)有它的食物相比,它對(duì)消費(fèi)者更具吸引力。
通常,它在飲料、烘焙、乳制品、甜點(diǎn)產(chǎn)品和肉制品等許多食品中用作增稠劑、懸浮劑、乳化劑、穩(wěn)定劑和成膜劑。
在某些食品應(yīng)用中,它還可以替代一些其他增稠劑,如瓜爾膠、明膠、瓊脂、海藻酸鈉和果膠。根據(jù)不同的粘度和目數(shù),應(yīng)用是多種多樣的。
以下是其主要用途和功能:
飲料:穩(wěn)定顆粒,改善口感。
烘焙:改善體積和質(zhì)地,保持水分并延長(zhǎng)保質(zhì)期。
甜點(diǎn):保留水膠體敷料中的液體,改善口感并減少脫水收縮。
乳制品:控制冰淇淋中的冰晶生長(zhǎng),防止脫水收縮,改善質(zhì)地。
肉:保水,提高產(chǎn)量。
2.化妝品
根據(jù)“歐洲委員會(huì)化妝品物質(zhì)和成分信息數(shù)據(jù)庫(kù)”,纖維素膠在化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中充當(dāng)粘合劑、乳液穩(wěn)定劑、成膜劑、掩蔽劑和粘度控制劑。
3.牙膏
它在牙膏中的作用是使液體和固體原料完全混合,使牙膏在成型和流動(dòng)時(shí)具有適當(dāng)?shù)恼扯?、亮度和光滑度?/span>
4.其他
其他用途如石油鉆井、洗滌劑、造紙、紡織、采礦、陶瓷等。
六、羧甲基纖維素鈉安全性
羧甲基纖維素鈉作為食品添加劑的安全性已獲得美國(guó)食品和藥物管理局 (FDA)、歐洲食品安全局 (EFSA)、FAO/WHO 食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì) (JECFA) 以及其他當(dāng)局的批準(zhǔn)。
1.美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局
當(dāng)按照人類食用食品中的良好生產(chǎn)規(guī)范使用時(shí),羧甲基纖維素鈉通常被認(rèn)為是安全的 (GRAS)。
可用于奶酪、食品調(diào)味品、Art Sw Jelly & Fruit Jams和Froz Desserts中的抗結(jié)塊劑或自由流動(dòng)劑、干燥劑、乳化劑或乳化劑鹽、配方助劑、保濕劑、穩(wěn)定劑或增稠劑和增稠劑。
2.歐洲食品安全局
羧甲基纖維素鈉 (E466) 被列入委員會(huì)法規(guī) (EU) No 231/2012 作為授權(quán)食品添加劑,并歸類為“色素和甜味劑以外的添加劑” 。
2017年安全再評(píng)價(jià)
在對(duì)短期和長(zhǎng)期毒性、致癌性、生殖毒性等研究進(jìn)行研究后,2017 年,EFSA 得出結(jié)論:“不需要數(shù)字 ADI,并且報(bào)告的用途和使用水平不會(huì)有安全問(wèn)題。 E466
授權(quán)使用和使用級(jí)別
它在歐盟獲得了幾乎所有授權(quán)食品類別的量子滿足 (QS) 批準(zhǔn)。
它的應(yīng)用列在I組中,并由 E 466 單獨(dú)列出。以下食物可能含有:
甜點(diǎn)、小吃、食用冰塊、口香糖
植物油、早餐谷物、食品補(bǔ)充劑
奶油、奶制品、干果和蔬菜
堅(jiān)果黃油和堅(jiān)果醬、可可和巧克力產(chǎn)品
面包和面包卷、精美的烘焙制品、未成熟和加工過(guò)的奶酪
醬汁、湯和肉湯、肉制品
飲料
3.英國(guó)食品標(biāo)準(zhǔn)局
歸類為“乳化劑、穩(wěn)定劑、增稠劑和膠凝劑”。
4.澳大利亞新西蘭食品標(biāo)準(zhǔn)
它是澳大利亞和新西蘭批準(zhǔn)的成分,代碼為 466。
5.食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)
功能類:食品添加劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、增稠劑。
可接受的每日攝入量:1989 年設(shè)定的 ADI“未指定”。
七、羧甲基纖維素鈉副作用
它通常被認(rèn)為是安全的,但有些人可能對(duì)它過(guò)敏或敏感。
八、關(guān)于羧甲基纖維素鈉的常見(jiàn)問(wèn)題
1.羧甲基纖維素鈉和纖維素一樣嗎?
不同的是,羧甲基纖維素鈉是改性纖維素。
2.它是自然的嗎?
如上所述,羧甲基纖維素鈉不是天然的,雖然原料纖維素來(lái)自天然,但它是通過(guò)堿化和醚化合成的。
3.是清真食品嗎?
是的,它通常被認(rèn)為是清真食品,因?yàn)樗且了固m教法所允許的,并且符合清真食品的條件。
4.它是猶太潔食嗎?
是的,這是猶太潔食。改性纖維素 E466 符合所有“kashruth”要求,可被認(rèn)證為猶太潔食。
5.是否含有乳制品?
不,它不是源自或包含乳制品。