Použití sušené CMC ve zmrzlině a kyselém mléce

13. srpna 2025
6:48

Karboxymethylcelulóza (CMC), vysoce účinná přísada získávaná z přírodní celulózy, získává na významu v průmyslu. mlékárenský průmysl jako klíčový nástroj pro zvýšení kvality výrobků, a to díky svým třem základním funkcím: zahušťování, emulgaci a stabilizaci. Tento článek poskytne podrobnou analýzu inovativních aplikačních řešení pro sušené CMC ve zmrzlině a kyselém mléce.

I. Přehled karboxymethylcelulózy v prášku

Karboxymethylcelulóza (CMC) je vysokomolekulární celulóza s vysokou molekulovou hmotností. éter celulózy získané chemickou modifikací přírodní celulózy. Molekulová hmotnost sloučeniny se pohybuje od několika tisíc do milionů. Každá strukturní jednotka je spojena pomocí β-1,4 glykosidických vazeb a tvoří netoxický prášek bez zápachu se zahušťovacími, emulgačními a suspenzními vlastnostmi. Díky tomu se nyní široce používá při zpracování mléka.

II.Použití prášku CMC ve zmrzlině

1. Pokud je pH vyšší než izoelektrický bod proteinů, může CMC tvořit s proteiny kompozitní strukturu. Tato struktura nejen zvyšuje stabilitu emulze, ale také pomáhá udržet tvar struktury zmrzliny.

2. CMC lze použít v kombinaci s různými dalšími stabilizátory (xanthanová guma, guarová guma, karagenan, škrob, maltodextrin atd.) a vykazuje synergické účinky.

Synergické účinky maltodextrinu a škrobu s CMC

Ukázka	Viskozita vody	Rychlost typu B	B	NDJ79 Viskozita(cP)
CMC	1%	0.6	720	210
CMC	1%	60	452	210
Maltodextrin	20%	60	6.9
CMC maltodextrin（1：20）	21%	60	1234	430
CMC maltodextrin（1：20）	21%	0.6	2400	430
Škrob	10%	60	68.2	78
Škrob	10%	0.6	150	78
CMC škrob（1：10）	11%	6	74300	2700
CMC škrob（1：10）	11%	0.6	253000	2700

3. Míchání CMC s jinými stabilizátory

(1) Pro zvýšení retence vody a zabránění krystalizace použijte alginát sodný nebo želatinu.

(2) Pro dosažení hladké, krémové textury, dobré odolnosti proti tání a lepší chuti smíchejte s karagenanem nebo guarovou gumou.

4. Emulgační vlastnosti CMC

Emulgační vlastnosti CMC umožňují snížit použití emulgátorů ve zmrzlinových recepturách a zároveň zvyšují expanzi zmrzlinových výrobků. Stupně CMC s dobrými emulgačními vlastnostmi patří FH6 a FVH6.

5. Výhody CMC při zpracování zmrzliny

Viskozita CMC vykazuje reverzibilitu při různých teplotách: se zvyšující se teplotou se snižuje viskozita roztoku, což snižuje spotřebu energie při pasterizaci zmrzliny; se snižující se teplotou se viskozita zvyšuje, což zvyšuje rychlost rozpínání zmrzliny během mražení.

Při vysokých teplotách, zejména při dlouhodobém vystavení teplotám nad 50 °C, se však viskozita nekvalitní CMC může nevratně snížit. Při pasterizaci zmrzliny se obvykle používá 30minutový pasterační proces o teplotě 70-80 °C. Za těchto podmínek se viskozita CMC od většiny výrobců po 30 minutách při 80 °C výrazně sníží.

6. Pseudoplasticita roztoků CMC

Viskozita CMC se v přítomnosti smykové síly snižuje a s rostoucí smykovou silou hodnota viskozity klesá. Tato vlastnost je výhodná pro snížení spotřeby energie a zlepšení účinnosti homogenizace při homogenizaci, míchání a potrubní dopravě zmrzlinových výrobků. Na druhou stranu při konzumaci zmrzliny způsobuje smyková síla vznikající při žvýkání jazykem pocit hladkosti a osvěžení výrobku, což je výhodné pro uvolňování chuti.

7. Molekulární struktura CMC

Z vnitřní struktury molekul CMC: Molekuly CMC obsahují velké množství hydrofilních skupin - COO-, OH, což je velmi výhodné pro zlepšení odolnosti zmrzlinových výrobků proti tání.

III.Použití sušené CMC v kyselém mléce

1. Hodnota pH obecně kyselého mléka se pohybuje mezi 3,8 a 4,2. Pokud je pH nižší než izoelektrický bod bílkovin, může CMC vytvořit s bílkovinami stabilní kompozitní strukturu, která pomáhá zlepšit stabilitu tekutého mléka a odolnost bílkovin.

2. Odolnost CMC vůči kyselinám

Se zvyšujícím se stupněm substituce CMC se zvyšuje i její odolnost vůči kyselinám. Pokud je stupeň substituce ≥ 0,8, odolnost vůči kyselinám se výrazně zlepšuje, a pokud je ≥ 0,9, je odolnost vůči kyselinám vynikající, takže je vhodný pro kyselé nápoje. Odolnost CMC vůči kyselinám se často vyjadřuje jako poměr kyselosti a viskozity. Pokud je poměr kyselosti a viskozity roztoku CMC 2% ≥0,8, znamená to dobrou odolnost vůči kyselinám.

3. Použití CMC ve fermentovaném mléce

CMC neovlivňuje aktivitu fermentačního činidla. Byl proveden srovnávací fermentační pokus mezi mlékem obsahujícím 0,3% CMC a mlékem bez CMC. Po 4 hodinách byla kyselost 87°T, přičemž nebyly pozorovány žádné významné rozdíly ve struktuře a nedošlo k oddělení syrovátky.

4. Často přehlížené faktory ovlivňující stabilitu mléka

(1) Syrové mléko

Obsah: Obvykle mezi 30-50%. Pokud obsah mléka překročí 50%, výsledný kyselý mléčný roztok bude mít špatnou stabilitu.

Kvalita: Mléko s pozitivním testem na alkohol 75% se nesmí používat, protože takové mléko má nízkou stabilitu bílkovin a slabou odolnost vůči kyselinám.

(2) životaschopnost, typ a přítomnost kontaminujících látek v bakteriálním kmeni (pro výrobu laktobacilových nápojů).

Nízká životaschopnost bakteriálních kmenů a vysoké množství kontaminantů mají za přímý důsledek nadměrnou produkci syrovátky během fermentace, rozvolněnou strukturu a špatnou stabilitu konečného nápoje.

(3) Zohlednění složek

A. Hodnota HLB směsi emulgátorů by se měla pohybovat kolem 9.

B. Konečná kyselost mléčného roztoku by měla být stanovena na 60 °C, rozpustná sušina na 8%.

C. Suroviny by měly být zcela rozpuštěné.

D. Při úpravě kyselosti by se teplota mléčného roztoku a roztoku kyseliny měla pohybovat kolem 20 °C, přičemž roztok kyseliny se přidává průběžně během 1,5-2 minut. Koncentrace roztoku kyseliny je obvykle 2-10%, přičemž vhodnější jsou nižší koncentrace.

IV. Závěr

TENESSY karboxymethylcelulóza (CMC) nabízí komplexní řešení pro mléčné výrobky díky inovaci molekulární struktury (-COO-, OH skupiny) a inteligentním reakčním vlastnostem (teplotně reverzibilní/pseudoplastická). Zvládnutí technologie míchání a bodů přizpůsobení procesu CMC může podnikům pomoci zlepšit stabilitu kvality výrobků, snížit výrobní náklady a prodloužit dobu trvanlivosti.