Elintarvikelaatuisen CMC:n laatuluokat ja käyttötarkoitukset
Sovellukset：
Käyttö ja toiminnot：
1. Sakeuttaminen: Saavuttaa viskositeetin alhaisilla pitoisuuksilla, jolloin viskositeettia voidaan hallita elintarvikkeiden käsittelyn aikana ja antaa samalla tasainen rakenne.
2. Veden pidättäminen: Vähentää elintarvikkeiden kuivumista ja kutistumista, mikä pidentää säilyvyyttä.
3. Dispergointiaineen stabiilisuus: Ylläpitää elintarvikkeiden laadun vakautta, estää öljyn ja veden erottumisen (emulgoituminen) ja hallitsee kiteiden kokoa pakastetuissa elintarvikkeissa (vähentää jääkiteitä).
4. Kalvon muodostuminen: Muodostaa paistetuissa elintarvikkeissa geelikalvon, joka estää liiallisen öljyn imeytymisen.
5. Kemiallinen stabiilisuus: Kestää kemikaaleja, lämpöä ja valoa, kestää jonkin verran hometta.
6. Aineenvaihdunnan tehottomuus： Elintarvikelisäaineena se ei metaboloidu eikä anna kaloreita ruoassa.
CMC:n rakenteelliset ominaisuudet
Natriumkarboksimetyyliselluloosa (CMC) on anioninen selluloosa eetteri, jota tavallisesti esiintyy valkoisena tai hieman keltaisena kuitumaisena jauheena tai rakeina, joiden tiheys on 0,5-0,7 g/cm³. Se on lähes hajuton ja mauton, ja sillä on voimakkaat hygroskooppiset ominaisuudet. CMC liukenee helposti veteen muodostaen kirkkaan, geelimäisen liuoksen, mutta on liukenematon orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin. 1%:n vesiliuoksen pH on tyypillisesti 6,5-8,5, ja se toimii parhaiten pH:ssa 7. Viskositeetti laskee merkittävästi, kun pH on yli 10 tai alle 5. Viskositeetti laskee merkittävästi, kun pH on yli 10 tai alle 5.
CMC on lämpöstabiili, sillä viskositeetti kasvaa nopeasti alle 20 °C:n lämpötilassa ja muuttuu hitaammin 25 °C:n ja 55 °C:n välillä. Pitkäaikainen kuumentaminen yli 80 °C:n lämpötilaan voi kuitenkin denaturoida geelin, mikä vähentää sen viskositeettia ja tehokkuutta. Yli 100 °C:n korkeassa lämpötilassa keittäminen tai pitkäaikainen ultrakorkeassa lämpötilassa tapahtuva sterilointi voi hajottaa CMC:tä merkittävästi, mikä johtaa viskositeetin nopeaan heikkenemiseen. CMC on stabiili heikoissa emäksisissä liuoksissa, mutta hydrolysoituu helposti happamissa ympäristöissä. Se pysyy stabiilina yli pH-arvon 3,5, mutta saostumista voi tapahtua pH-arvoilla 2-3 ja moniarvoisten metallisuolojen läsnä ollessa.
CMC:n laatua mitataan substituutioasteen (DS) ja puhtauden perusteella.
Natriumkarboksimetyyliselluloosan (CMC) ominaisuudet riippuvat sen substituutioasteesta (DS). DS-arvon kasvaessa liukenevuus, läpinäkyvyys ja liuoksen stabiilisuus lisääntyvät. Kun DS-arvo on 0,7-0,9, CMC-liuoksilla on jonkin verran läpinäkyvyyttä ja pseudoplastista käyttäytymistä. Kun DS on yli 0,90, liuos muuttuu läpinäkyvämmäksi ja sen reologiset ominaisuudet paranevat. DS:ään vaikuttavia tekijöitä ovat mm. alkalin ja eetteröintiaineen suhde, eetteröintiaika, vesipitoisuus, lämpötila, pH, liuoksen konsentraatio ja suolojen läsnäolo.
Erittäin puhtailla CMC-tuotteilla on selkeämmät ominaisuudet ja parempi stabiilisuus. FAO ja WHO ovat hyväksyneet puhtaan CMC:n käytettäväksi elintarvikkeissa laajojen biologisten ja toksikologisten testien jälkeen. Kansainvälisesti hyväksytty päivittäinen saantisuositus (ADI) on 25 mg painokiloa kohti eli noin 1,5 grammaa henkilöä kohti päivässä. Joissakin tutkimuksissa ei ole raportoitu myrkyllisiä vaikutuksia jopa 10 kilogramman saantimäärillä.
Optimaalisen tuloksen saamiseksi on CMC:tä käytettäessä otettava huomioon nämä tekijät, jotta varmistetaan sen tehokkuus ja turvallisuus eri sovelluksissa.
