技術(shù)文章
羧甲基纖維素鈉CMC的主要性質(zhì),用途,使用方法
閱讀:3668 發(fā)布時(shí)間:2022-8-17羧甲基纖維素鈉的主要性質(zhì),用途,怎么使用?
低粘CMC產(chǎn)品,口感清爽,粘度低,幾乎沒有稠厚感,主要使用在特殊的醬和飲料類,保健口服液也是很好的選擇。
中粘CMC產(chǎn)品,主要使用在固體飲料、普通的蛋白飲料和果汁中,具體怎么選擇,依據(jù)工程師個(gè)人的習(xí)慣。乳制品飲料穩(wěn)定中,CMC貢獻(xiàn)不小啊。
高粘CMC產(chǎn)品,應(yīng)用空間比較大,比較淀粉、瓜膠、黃原膠等產(chǎn)品,CMC的穩(wěn)定性還是比較明顯,尤其在肉制品中,CMC的保水優(yōu)勢(shì)更為明顯!冰淇淋等穩(wěn)定劑中,CMC也是不錯(cuò)的選擇。
衡量CMC質(zhì)量的主要指標(biāo)是取代度(DS)和純度。一般DS不同則CMC的性質(zhì)也不同;取代度增大,溶解性就增強(qiáng),溶液的透明度及穩(wěn)定性也越好。據(jù)報(bào)道,CMC取代度在0.7~1.2時(shí)透明度較好,其水溶液粘度在pH值為6~9時(shí)最大。
為保證其質(zhì)量,除了選擇醚化劑外,還必須考慮影響取代度和純度的一些因素,例如堿與醚化劑之間的用量關(guān)系、醚化時(shí)間、體系含水量、溫度、DH值、溶液濃度及鹽類等。
CMC成品質(zhì)量的好壞,主要看產(chǎn)品的溶液,如果產(chǎn)品的溶液清,凝膠顆粒少,游離纖維少,雜質(zhì)黑點(diǎn)少,基本確定cmc的質(zhì)量不錯(cuò),如果將溶液放置幾天,溶液沒有出現(xiàn)泛白或渾濁,還是十分清澈,那是較好的產(chǎn)品嘍!
CMC產(chǎn)品的溶解和分散 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(shí),先在帶有攪拌裝置的配料缸內(nèi)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(nèi),不停攪拌,使CMC和水*融合、CMC能夠充分溶化。
在溶化CMC時(shí),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(shí),發(fā)生結(jié)團(tuán)、結(jié)塊、降低CMC溶解量的問題”,并提高CMC的溶解速度。攪拌的時(shí)間和CMC*溶化的時(shí)間并不一致,是兩個(gè)概念,一般來說,攪拌的時(shí)間要比CMC*溶化所需的時(shí)間短得多,二者所需的時(shí)間視具體情況而定。
確定攪拌時(shí)間的依據(jù)是:當(dāng)CMC在水中均勻分散、沒有明顯的大的團(tuán)塊狀物體存在時(shí),便可以停止攪拌,讓CMC和水在靜置的狀態(tài)下相互滲透、相互融合。攪拌的轉(zhuǎn)速一般在600-1300轉(zhuǎn)之間,攪拌時(shí)間一般控制在1小時(shí)左右。
確定CMC*溶化所需時(shí)間的依據(jù)有這樣幾方面:
(1)CMC和水*粘合、二者之間不存在固-液分離現(xiàn)象;
(2)混合糊膠呈均勻一致的狀態(tài),表面平整光滑;
?。?)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*溶解,所需的時(shí)間在10~20小時(shí)之間。為了生產(chǎn)快捷,節(jié)約時(shí)間,目前多采用均質(zhì)機(jī)或膠體磨快速分散產(chǎn)品。
CMC在食品中使用特點(diǎn)及工藝要求
CMC 的使用比其他食品增稠劑更具有許多優(yōu)點(diǎn):
一、CMC 在食品中廣泛應(yīng)用其特點(diǎn)
?。ㄒ唬〤MC 具有很好的穩(wěn)定性
在冷食食品中如冰棒、冰淇淋中,使用 CMC 后,能控制冰晶的形成,提高膨脹率保持均勻一致的組織,能抗融、口感細(xì)膩潤滑,色澤增白。在奶制品中,不論是調(diào)味奶、果奶還是酸奶中,在 PH 值等電點(diǎn)范圍內(nèi)(PH4.6)都能與蛋白質(zhì)反應(yīng),形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物,有利于乳液的穩(wěn)定及提高蛋白質(zhì)的阻抗能力。
?。ǘ〤MC 能與其它穩(wěn)定劑,乳化劑復(fù)配。
在食品飲料制品中,一般廠家都使用多種穩(wěn)定劑,如:黃原膠、瓜爾豆膠、卡拉膠、糊精等,乳化劑如:單硬脂酸甘油脂、蔗糖脂肪酸酯等,進(jìn)行復(fù)配。能使優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),并起到協(xié)同增效的作用,降低生產(chǎn)成本。
?。ㄈ〤MC 具有假塑性
CMC 粘度在不同溫度下具有可逆性,溫度升高,溶液粘度下降,反之則反;CMC 在剪切力存在時(shí),黏度會(huì)下降,且隨著剪切力的增大,粘度變小。它的這些性質(zhì),使CMC 在攪拌、均質(zhì)、管道輸送時(shí),能減輕設(shè)備負(fù)荷,提高均質(zhì)效率,穩(wěn)定性。
CMC 作為一種有效的穩(wěn)定劑,如果使用不當(dāng)會(huì)影響其使用效果,嚴(yán)重的可導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。因此對(duì)于 CMC 來說,充分而均勻地分散溶液對(duì)提高其作用效率、降低用量,提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加出品率都是十分重要的。這要求我們各個(gè)食品廠家,充分了解各種原料特性,合理調(diào)整自己的生產(chǎn)工藝,使 CMC 能充分發(fā)揮作用,尤其在各個(gè)工藝階段應(yīng)注意:
(一)配料
1、用機(jī)械力高速剪切分散法:可利用一切具有混合能力的設(shè)備協(xié)助 CMC 在水中分散,通過高速剪切,使 CMC 均勻侵泡在水中,加快 CMC 溶解。目前有的廠家使用水粉混合器或高速混料缸。
2、砂糖干混分散法:用 CMC、砂糖按 1:5 的比例拌勻,在不斷攪拌下,將其緩緩撒入,使 CMC 充分溶解。
3、用飽和糖水溶解,如飴糖等,能加速 CMC 溶解。
?。ǘ┘铀?/strong>
對(duì)一些酸性飲料,如酸奶等須選用耐酸型產(chǎn)品,如果正常操作,能提高產(chǎn)品質(zhì)量,防止產(chǎn)品沉淀,分層等現(xiàn)象發(fā)生。
1、加酸時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制加酸溫度,一般應(yīng)小于 20℃。
2、酸液濃度應(yīng)控制在 8-20%,越低越好。
3、加酸采用噴淋式,沿容器比切線方向加入,一般 1-3min。
4、料漿轉(zhuǎn)速 n=1400-2400r/m
?。ㄈ┚|(zhì)
1、乳化目的。
均質(zhì):含油脂的料液,CMC 應(yīng)復(fù)配乳化劑,如單甘脂,均質(zhì)壓力 18-25mpa,溫度 60-70℃。
2、分散目的。
均質(zhì),對(duì)于前期各種配料如未*均勻,仍有部分小顆粒存在,須進(jìn)行均質(zhì),均質(zhì)壓力 10mpa,溫度 60-70℃。
(四)殺菌
CMC 在高溫下,特別是長時(shí)間高于 50℃溫度,質(zhì)量不好的 CMC 粘度會(huì)出現(xiàn)不可逆下降,一般廠家的 CMC 在 80℃高溫下 30 分鐘粘度下降相當(dāng)嚴(yán)重,因此可采用瞬時(shí)滅菌或巴氏滅菌法,縮短 CMC 在高溫時(shí)的時(shí)間。
(五)其他注意事項(xiàng)
1、所選水質(zhì)盡量用潔凈的處理好的自來水,不宜用井水,避免微生物感染,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
2、溶解、盛放 CMC 的器具不能用金屬容器,可用不銹鋼容器或木盆,陶瓷器皿盛放。防止二價(jià)金屬離子滲入。
3、每次使用 CMC 后,包裝袋口應(yīng)扎緊,防止 CMC 吸潮變質(zhì)。
04、CMC使用中的疑問解答
據(jù)了解就是分子鏈長短不同,或者說分子量不同,分為低、中、高粘,宏觀表現(xiàn)上當(dāng)然對(duì)應(yīng)的就是粘度不一樣,同樣的濃度,粘度有高低,產(chǎn)品的穩(wěn)定性和酸比等沒有直接關(guān)系,主要看產(chǎn)品的溶液。
二、取代度1.15以上的產(chǎn)品具體有什么性能表現(xiàn),或者說取代度越高,產(chǎn)品的具體那些性能得到了加強(qiáng)。
產(chǎn)品取代度高,流動(dòng)性增加,假塑性明顯降低,同樣粘度的產(chǎn)品,高取代度,滑爽感更明顯,高取代度產(chǎn)品溶液有光澤,一般取代度產(chǎn)品,溶液發(fā)白。
三、做發(fā)酵型蛋白飲料是不是選擇中粘度就可以了呢?
中低粘產(chǎn)品,取代度0.90左右,耐酸性好一些的產(chǎn)品。
四、cmc怎么才能快速溶解?我有時(shí)候用,煮沸了,還是比較慢溶解。
用其他膠體混溶,或者用1000-1200轉(zhuǎn)速的攪拌器分散。CMC的分散性不好,親水性好,容易抱團(tuán),高取代度的產(chǎn)品更為明顯!溫水溶解比冷水溶解速度快一些,一般不建議煮沸,CMC產(chǎn)品長時(shí)間蒸煮會(huì)破壞分子結(jié)構(gòu),產(chǎn)品會(huì)失去粘性!
05、CMC在酸性乳飲料中的應(yīng)用舉例
一、理論基礎(chǔ)
從結(jié)構(gòu)式中可以看出,CMC上的氫(Na+)在水溶液中極易離出(一般以鈉鹽的形式存在),故CMC在水溶液中以陰離子的形式存在,即顯負(fù)電荷,而具有兩性性質(zhì)的蛋白質(zhì)在pH小于等電點(diǎn)時(shí),其結(jié)合質(zhì)子的-COO-基團(tuán)的能力遠(yuǎn)大于-NH3+基團(tuán)給出質(zhì)子的能力而顯正電荷,在牛乳中80%的蛋白質(zhì)為酪蛋白,而酪蛋白的等電點(diǎn)在4.6左右,一般的酸性乳飲料pH在3.8~4.2,故在酸性條件下CMC與乳蛋白能以電荷相吸的方式絡(luò)合,形成較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),且能在蛋白質(zhì)周圍形成保護(hù)膜,CMC的這一性能我們稱之為微膠囊包埋結(jié)合特性。
羧甲基纖維素鈉的主要性質(zhì),有哪些用途,怎么使用,曉得伐?
二、酸性乳飲料建議配方
?。ㄒ唬┱{(diào)配型酸性乳飲料基本配方(按1000Kg計(jì)):
鮮牛奶(全脂奶粉)350(33)Kg
白糖50Kg
復(fù)配甜味劑(50倍)0.9Kg
CMC3.5~6Kg
單甘酯0.35Kg
檸檬酸鈉0.8Kg
檸檬酸3Kg
乳酸(80%)1.5Kg
注:
2)產(chǎn)品最終酸度控制在50~60°T左右。
3)可溶性固形物7.5%~12%。
?。ǘ┤樗峋嬃吓浞剑ò?000Kg計(jì)):
發(fā)酵乳350~600Kg
白糖60Kg
復(fù)配甜味劑(50倍)1Kg
CMC3.2~8Kg
單甘酯0.35Kg
檸檬酸鈉1Kg
檸檬酸適量
注:用檸檬酸液調(diào)節(jié)奶液的酸度,產(chǎn)品最終酸度控制在60~70°T左右。
三、CMC的選擇要點(diǎn)
調(diào)配型酸奶飲料一般選擇FH9和FH9特高(FVH9),F(xiàn)H9口感厚實(shí),添加量0.35%~0.5%,而FH9特高較為爽口,且增調(diào)效果好,添加量為0.33%~0.45%。
乳酸菌飲料一般選擇FL100、FM9和FH9特高(特殊工藝生產(chǎn)),F(xiàn)L100一般做口感厚實(shí)且保質(zhì)期又長的產(chǎn)品,添加量0.6%~0.8%,F(xiàn)M9為使用廣泛的產(chǎn)品,其口感厚實(shí)且產(chǎn)品稠度適中,產(chǎn)品又能達(dá)到較長的保質(zhì)期,添加量0.45%~0.6%,F(xiàn)H9特高做乳酸菌飲料產(chǎn)品厚而不膩,且添加量可少、成本較低,適合做濃稠型的乳酸菌飲料,添加量0.45%~0.6%。
四、CMC的使用方法
CMC的溶解:濃度一般按0.5%~2%的水溶液溶解,溶解前最好與3倍以上的白砂糖干法混合均勻,然后再緩緩加入到65~85℃攪拌的熱水中,最好用高速混料器溶解,待CMC溶解約15~20分鐘后,通過膠體磨一遍,降溫至20~40℃?zhèn)溆谩?/span>
五、酸性乳飲料的工藝注意要點(diǎn)
原料乳(包括復(fù)原乳)的質(zhì)量:做酸性乳飲料不宜選用抗生素奶、乳房炎奶、初奶、末奶四種奶,這四種奶的蛋白組分發(fā)生了很大的變化,其抗溫性、耐酸、耐鹽性能也較差,且影響奶液的口感。
另外,這四種奶含有大量的四種酶(脂肪酶、蛋白酶、磷酸酶、過氧化氫酶),這些酶即使140℃超高溫也有10%以上的殘留,在奶液貯存期間這些酶會(huì)復(fù)活。使奶液在貯存期間出現(xiàn)發(fā)臭、發(fā)苦、脹氣等現(xiàn)象,直接影響產(chǎn)品的貨架期,一般可以用75%的酒精等量實(shí)驗(yàn)、煮沸實(shí)驗(yàn)、測(cè)定奶液的pH和滴定酸度等到來選擇檢測(cè)原料奶,正常牛乳75%酒精實(shí)驗(yàn)、煮沸實(shí)驗(yàn)為陰性,pH在6.4~6.8之間,酸度≤18°T,當(dāng)酸度≥22°T時(shí)煮沸發(fā)生蛋白凝結(jié),pH<6.4時(shí)多為初乳或酸敗乳,pH>6.8時(shí)多為乳房炎乳或低酸度乳。
?。ㄒ唬┱{(diào)配型酸性乳飲料的工藝注意要點(diǎn)
酸奶的制備:復(fù)原乳的制備:將奶粉緩緩加入到攪拌的50~60℃的熱水中(控制用水量為奶粉量的10倍以上)充分溶解15~20分鐘(最好用膠體磨過一遍)后,降溫至40℃?zhèn)溆谩?/span>
按CMC的使用方法準(zhǔn)備好CMC溶液后加入到準(zhǔn)備好的奶液中,充分?jǐn)嚢杈鶆?,然后用水粗定量(扣除酸液所占用的水量)?/span>
將酸液緩緩的、連續(xù)的、均勻的加入到奶液中,注意控制加酸時(shí)間在1.5~2分鐘之間,加酸時(shí)間過長,蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)停留太久,造成蛋白變性嚴(yán)重影響穩(wěn)定性;過短,造成酸液分散時(shí)間太短,奶液局部酸度過大,蛋白變性嚴(yán)重,另外注意加酸時(shí)奶液和酸液的溫度不宜過高,最好控制在20~25℃之間。
均質(zhì)一般采用奶液自然溫度即可,控制壓力18~25Mpa。
殺菌溫度:后殺菌產(chǎn)品一般用85~90℃、25~30分鐘,其他產(chǎn)品一般用137~140℃、3~5秒的超高溫滅菌方式。
?。ǘ┤樗峋嬃系墓に囎⒁庖c(diǎn)
測(cè)定牛乳的蛋白質(zhì)含量,添加奶粉使其牛奶的蛋白質(zhì)在2.9%~4.5%之間,升溫至70~75℃,調(diào)節(jié)均質(zhì)機(jī)壓力為18~20Mpa均質(zhì),然后用90~95℃、15~30分鐘的巴氏殺菌,冷卻至42~43℃后將制備好的菌種按2%~3%的量接種,攪拌10~15分鐘關(guān)閉攪拌,保持恒溫41~43℃發(fā)酵。當(dāng)奶液酸度達(dá)到85~100°T時(shí)停止發(fā)酵,迅速通過冷板冷卻至15~20℃倒缸備用。
如果奶中蛋白質(zhì)含量較低則發(fā)酵奶的乳清太多,易出現(xiàn)蛋白絮狀物,采用90~95℃的巴氏殺菌有利于蛋白質(zhì)的適度變性,提高發(fā)酵乳的質(zhì)量,若發(fā)酵溫度太低或接種量偏少,將造成發(fā)酵時(shí)間太長,雜菌生長過多,影響產(chǎn)品的口味和貨架期。溫度太高或接種子量太大,造成發(fā)酵過快,乳清析出多或產(chǎn)生蛋白硬塊,影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性。另外,在選擇菌種時(shí)也可選擇一次性菌種,但應(yīng)盡可能選擇后酸弱的菌種。
將CMC液降溫至15~25℃與奶液混合均勻并用水粗定容(扣除酸液所占用的水量),然后將酸液緩緩的、連續(xù)的、均勻的加入到奶液中(最好用噴淋法加酸)。攪拌均勻備用。
均質(zhì)一般采用奶液自然溫度即可,控制壓力15~20Mpa。
殺菌溫度:后殺菌產(chǎn)品一般用85~90℃、25~30分鐘,其他產(chǎn)品一般用110~121℃、4~5秒或95~105℃、30秒的超高溫滅菌方式。