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CMC的特性及在食品工業中的應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2007-07-10
核心提示:CMC作為一種水溶性食品添加劑,具有增稠、穩定、乳化、賦形等作用,在食品工業中具有廣泛的用途。 據專業生產CMC的安徽淮南億萬達集團生化分公司、淮南千里纖維素廠的工作人員介紹,在不同的食品中,CMC具有不同的用途和用量。 CMC的性質 CMC是英文CarboxyMethylCellul
   CMC作為一種水溶性食品添加劑,具有增稠、穩定、乳化、賦形等作用,在食品工業中具有廣泛的用途。
  據專業生產CMC的安徽淮南億萬達集團生化分公司、淮南千里纖維素廠的工作人員介紹,在不同的食品中,CMC具有不同的用途和用量。
  CMC的性質
  CMC是英文CarboxyMethylCellulose的縮寫,中文名為羧甲基纖維素鈉,分子式為C6H7(OH)2OCH2COONa,是天然纖維素經化學改性后得到的纖維衍生物,是重要的水溶性聚合物之一。CMC具有增稠、分散、懸浮、粘合、成膜、保護膠體和保護水分等優良性能,廣泛應用于食品、醫藥、牙膏等行業。
  CMC為白色或微黃色粉末、粒狀或纖維狀固體,無臭、無味、無毒。
  CMC是一種大分子化學物質,能夠吸水膨脹,在水中溶脹時,可以形成透明的粘稠膠液,在酸堿度方面表現為中性。
  固體CMC對光及室溫均較穩定,在干燥的環境中,可以長期保存。
  CMC具有吸濕特性,其吸濕程度與大氣溫度和相對濕度有關,當到達平衡后,就不再吸濕。
  CMC水溶液具有優良的粘結、增稠、乳化、懸浮、成膜、保護膠體、保持水分、抗酶解以及代謝惰性等性能。
  CMC水溶液與錫、銀、鋁、鉛、鐵、銅及某些重金屬相遇時,會發生沉淀反應;CMC水溶液與鈣、鎂、食鹽共存時,不會產生沉淀,但會降低CMC水溶液的粘度。
  CMC水溶液與水溶性動物膠、甘油、乙二醇、山梨醇、阿拉伯膠、果膠以及可溶性淀粉等水溶液,均能互混共溶。
  CMC固狀物在丙酮、苯、乙酸酯類、四氯化碳、蓖麻油、玉米油、花生油、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、三氯乙烷、汽油、甲乙酮、甲苯、二甲苯、松節油等物質中不能溶解。
  CMC水溶液遇到酸時,會析出酸式CMC沉淀。但耐酸型CMC對酸溶液具有一定的抵抗力。
  CMC在不同食品中的應用
  食用CMC具有增稠、乳化、賦形、保水、穩定等作用。在食品中添加CMC,能夠降低食品的生產成本、提高食品檔次、改善食品口感,還能夠延長食品的保質期,是食品工業理想的食品添加劑,可廣泛用于各種固體和液體飲料、罐頭、糖果、糕點、肉制品、餅干、方便面、卷面、速煮食品、速凍風味小吃食品及豆奶、酸奶、花生奶、果茶、果汁等食品的生產之中。
  在不同的食品中,CMC具有不同的用途和用量。
  1.CMC在豆奶中的應用。CMC應用于豆奶中,能起到懸浮、乳化、穩定的作用,能夠將混合漿料有機地融合在一起,可以防止脂肪上浮或者蛋白質下沉現象的發生。而且,在豆奶色澤增白、口味增甜、去除豆腥氣味等方面,都能發揮積極的作用。
  在豆奶中使用CMC,可以選擇FH6、FM6型號的CMC,添加量為0.5%左右。
  2.CMC在冰淇淋中的應用。冰淇淋是一種以
  水、牛奶等乳制品、白砂糖、飴糖、麥芽糊精、食用油脂、鮮雞蛋、復合乳化穩定劑、食用香精等為原料,加工而成的一種冷凍食品,具有口感細膩柔滑、營養價值高的特點。由于水是生產冰淇淋的主要配料,而水的用量過多,雖然能夠降低生產成本,但是,也會給產品質量帶來一定的不利影響,會促使冰淇淋中較多的粗糙冰晶的生成,從而影響口感。在冰淇淋生產行業,解決這一問題的措施通常有這樣幾條:(1)提高冰淇淋生產物料中的固形物的含量,通常采取增加乳制品、白砂糖、麥芽糊精、食用油脂等固態原料的用量來實現這一目的。這些固態原料的加入,可以起到填充、阻斷大塊冰晶生成的作用。但是,過度提高固態原料的用量,會增加生產成本、降低產品的市場競爭力。(2)改進老化和凝凍的生產工藝,但這對設備的要求較高,會增加設備的采購成本和運行成本。(3)添加一定量的乳化穩定劑,采用這種方法來抑制粗糙冰晶的生成,比較經濟實惠,對生產成本的控制有利。乳化穩定劑是一種復合型的食品添加劑,由增稠穩定劑、乳化劑和緩沖劑等原料復配而成,在冰淇淋產品中使用時,能夠改善冰淇淋的組織結構和口感、降低生產成本。CMC作為一種增稠穩定劑,也被用于多種乳化穩定劑的復配生產之中。采用CMC與瓜爾豆膠、卡拉膠進行復配,可以使冰淇淋物料得到較高的黏度,并能夠提高物料中蛋白質的乳化能力,使冰淇淋的組織結構變得細膩柔軟、口感滑潤、質地厚實有咬勁,并具有較好的抗融性。
  在冰淇淋生產中使用CMC,可以減少冰淇淋中大顆粒冰晶的生成量,增強冰淇淋的抗融化性能和細膩潤滑的口感,增白冰淇淋的色澤,增大冰淇淋的體積。同時,在冰淇淋中使用CMC,還可以降低固態原料的使用量、降低冰淇淋的生產成本。
  食品企業在冰淇淋生產中使用CMC,通常有兩種方式:一是直接從食品添加劑生產企業購買復合乳化穩定劑來用,這種復合乳化穩定劑中往往含有CMC。我國很多中小型冰淇淋生產企業,由于技術研發能力不強,一般都是以這種方式來使用CMC。另外一種方式是,冰淇淋生產企業從外面買回增稠穩定劑、乳化劑和緩沖劑,然后,利用自身的技術力量進行復配。我國一些大型冰淇淋生產企業,由于高素質的技術人員很多、自身的研發能力強,所以,采用自己復配乳化穩定劑的方法來生產冰淇淋。常用的增稠穩定劑有CMC、瓜爾豆膠、卡拉膠、阿拉伯膠、黃原膠、刺槐豆膠、果膠等;常用的乳化劑有分子蒸餾單甘酯、蔗糖酯、吐溫、司盤、聚甘油酯等。
  在冰淇淋生產中使用CMC,其有效用量按照物料總量的0.5%計算,可以選用型號為FH6(特高)的CMC。3.CMC在面制品中的應用。(1)CMC應用于面包生產之中,可使面包的蜂窩均勻、體積增大、減少掉渣現象,使面包不塌陷,還有保溫、保鮮的作用。
  (2)CMC應用于方便面、卷面生產之中,可以增強面條的韌性,提高面食的耐煮性,使面制品的口感細膩、潤滑。同時,在方便面生產中,添加CMC,還可以節約用油量、降低生產成本、提高經濟效益。
  在面制品中添加CMC,用量按照物料總量的0.5%計算,可以選用型號為FH6、FH6(特高)的CMC。
  4.CMC在速食糊類食品中的應用。在速食花生糊、芝麻糊、杏仁糊、八寶粥等糊類食品中,用CMC作為增稠劑,除了使速食糊類食品具有用冷開水即可溶解、香滑細膩的特點以外,還具有改善人造甜味劑口感的特點。在穩定性方面,CMC也比淀粉糊料更有優勢。
  在速食糊類食品中,CMC的用量按照物料總量的0.35%計算,可以選用型號為FH6、FH6(特高)的品種。
  5.CMC在月餅、糕餅、糕餡保鮮中的應用。在月餅、糕餅、糕餡生產中使用CMC時,可以將CMC和餅皮或者餅餡一同拌和,也可以將CMC涂抹在糕餅的外表面。在糕餅中使用CMC,可以起到這樣幾方面的作用:一是可以防止糕餅霉變;二是可以防止糕餅因為缺水而變硬,延長糕餅的保鮮期,因為,CMC具有保水的功能;三是可以增加糕餅外皮的油潤感,使糕餅顯得更有光澤;四是可使餅餡呈現出柔、香、軟的特性。
  在月餅、糕餅、糕餡等產品中使用CMC,用量按照物料總量的0.2%~0.3%計算,可以選用型號為FH6、FH6(特高)的CMC。
  6.CMC在速凍面食品生產中的應用。在速凍面食品中添加CMC,可以防止食品的外觀變形、破裂等問題的發生,并可以延長食品的保鮮期,這些速凍面食品包括春卷、饅頭、花卷、中包、湯圓、水餃、小籠包子等。
  7.CMC在面粉中的應用。在面粉中添加CMC,可以為面粉新品開發提供一條途徑,例如,可以生產饅頭粉、餃子粉等專用面粉。
  8.CMC在調味品生產中的應用。經過特殊改性的CMC具有良好的耐鹽、耐酸、增稠和穩定的性能。在醬油、醬油粉、花生醬、辣醬、果醬、蠔油、芝麻醬等調味品中應用時,能夠改善這些產品的品質和組織結構,使產品的狀態變得更加濃厚和穩定;能夠提高產品的色香味等感官質量。
  在調味品中使用CMC,用量按照物料總量的0.4%~0.5%計算,可以選用FH9、FFH9型號的CMC。
  9.CMC在果肉飲料中的應用。粒粒橙飲料、胡蘿卜渾濁飲料、芒果粒飲料等含有果粒或者果肉的飲料,由于固形物的比重比液體更大,所以,這類飲料容易發生固形物沉降到包裝容器底部的問題。
  將CMC應用于果肉飲料中,可使果肉、果粒在包裝容器中懸浮均勻飽滿、色澤鮮艷、醒目,并可延長果肉飲料的保鮮期。CMC的用量按照固形物與水溶液總量的0.3%~0.4%計算,可以選用型號為FH6、FM6的CMC。10.CMC在酸性奶飲料中的應用。酸性奶飲料是一種調配型的奶飲料,口味表現為甜酸,是一種以水、牛奶(或者奶粉、發酵滅活后的酸奶)、乳化穩定劑、檸檬酸、果味香精、合成色素等為原料,加工而成的飲品。有些酸性奶飲料生產企業,為了增加賣點、吸引消費者購買,還在產品配料中添加少量的果汁、天然色素。果奶飲料就是一種酸性奶飲料,其消費對象主要是廣大的兒童和青少年,從改革開放到今天,我國誕生過許多生產果奶飲料的食品企業,其中包括一些大型知名企業。
  在酸性奶飲料中使用CMC,可以起到穩定飲料組織狀態的作用,具有防止飲料沉淀分層、改善口感、提高耐高溫能力等特性。在生產過程中,有些酸性奶飲料企業采用單一的CMC作為增稠穩定劑;有些企業則將CMC和其他的增稠穩定劑、乳化劑復合在一起,用于酸性奶飲料的生產之中。
  在酸性奶飲料中使用CMC,可以選用耐酸型的CMC,型號為FM9、FFH9,使用量按照物料總量的0.4%~0.5%計算。在投料過程中,先將CMC水溶液與配料缸中的原料混合,然后,在不斷攪拌的情況下,緩緩加入檸檬酸溶液,目的是為了防止檸檬酸和CMC發生絮凝沉淀。
  CMC的使用方法及禁忌
  在食品生產過程中使用CMC,先要對CMC進行溶解,通常的方法有兩種———
  1.將CMC直接與水混合,配制成糊狀膠液后,備用。在配置CMC糊膠時,先在帶有攪拌
  裝置的配料缸內加入一定量的干凈的水,在開啟攪拌裝置的情況下,將CMC緩慢均勻地撒到配料缸內,不停攪拌,使CMC和水完全融合、CMC能夠充分溶化。在溶化CMC時,之所以要均勻撒放、并不斷攪拌,目的是“為了防止CMC與水相遇時,發生結團、結塊、降低CMC溶解量的問題”,并提高CMC的溶解速度。攪拌的時間和CMC完全溶化的時間并不一致,是兩個概念,一般來說,攪拌的時間要比CMC完全溶化所需的時間短得多,二者所需的時間視具體情況而定。確定攪拌時間的依據是:當CMC在水中均勻分散、沒有明顯的大的團塊狀物體存在時,便可以停止攪拌,讓CMC和水在靜置的狀態下相互滲透、相互融合。確定CMC完全溶化所需時間的依據有這樣幾方面:(1)CMC和水完全粘合、二者之間不存在固-液分離現象;(2)混合糊膠呈均勻一致的狀態,表面平整光滑;(3)混合糊膠色澤接近無色透明,糊膠中沒有顆粒狀物體。
  從CMC被投入到配料缸中與水混合開始,到CMC完全溶解,所需的時間在10~20小時之間。
  2.將CMC先與白砂糖等干燥的原料,以干法的形式混合,再投入水中溶解。操作時,先將CMC先與白砂糖等干燥的原料按照一定的比例,放在不銹鋼攪拌機中,關上攪拌機的頂蓋、使攪拌機內的物料處于密閉狀態。接著,開啟攪拌機,將CMC和其他原料充分拌和。然后,將拌和的CMC混合料緩慢均勻地撒到裝有水的配料缸內,并不斷攪拌,后面的操作則可以參照上述的第一種溶解方法進行。
  在液態或者漿狀食品中使用CMC時,最好對混合物料進行均質處理,以便取得更加細膩的組織狀態和穩定效果。均質時所采用的壓力和溫度,要根據物料的特性和產品質量要求而定。
  將CMC配制成水溶液之后,最好存放在陶瓷、玻璃、塑料、木制等類型的容器中,不宜用金屬容器,特別是鐵、鋁、銅制容器存放。因為,CMC水溶液若與金屬容器長期接觸,容易引發變質和黏度降低的問題。當CMC水溶液與鉛、鐵、錫、銀、鋁、銅及某些金屬物質共存時,會產生沉淀反應,降低溶液中CMC的實際數量和質量。
  如果不是生產需要,在CMC水溶液中,盡量不要混入鈣、鎂、食鹽等物質。因為,CMC水溶液和鈣、鎂、食鹽等物質共存時,會降低CMC溶液的黏度。
  配置好的CMC水溶液,應盡快用完。CMC水溶液如果長時間存放,既會影響CMC的膠粘性能和穩定性,也會遭受微生物和蟲鼠的侵害,從而影響原料的衛生質量。 
 
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