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I. Descripción general de la carboximetilcelulosa en polvo
II.Aplicaciones del polvo CMC en helados
1. Cuando el pH es superior al punto isoeléctrico de las proteínas, la CMC puede formar una estructura compuesta con las proteínas. Esta estructura no sólo mejora la estabilidad de la emulsión, sino que también ayuda a mantener la forma de la estructura del helado.
2. La CMC puede utilizarse en combinación con otros estabilizantes (goma xantana, goma guar, carragenina, almidón, maltodextrina, etc.) y presenta efectos sinérgicos.
Efectos sinérgicos de la maltodextrina y el almidón con CMC
| Muestra | Viscosidad del agua | Velocidad tipo B | B | NDJ79 Viscosidad(cP) |
|---|---|---|---|---|
| CMC | 1% | 0.6 | 720 | 210 |
| 60 | 452 | |||
| Maltodextrina | 20% | 60 | 6.9 | |
| CMC Maltodextrina（1：20） | 21% | 60 | 1234 | 430 |
| 0.6 | 2400 | |||
| Almidón | 10% | 60 | 68.2 | 78 |
| 0.6 | 150 | |||
| Almidón CMC（1：10） | 11% | 6 | 74300 | 2700 |
| 0.6 | 253000 |
3. Mezcla de CMC con otros estabilizantes
(1) Para mejorar la retención de agua y evitar la cristalización, utilice alginato sódico o gelatina.
(2) Para obtener una textura suave y cremosa, una buena resistencia a la fusión y un sabor mejorado, mezclar con carragenina o goma guar.
4. Propiedades emulsionantes de la CMC
5. Ventajas de la CMC en la elaboración de helados
La viscosidad de la CMC muestra reversibilidad a diferentes temperaturas: a medida que aumenta la temperatura, disminuye la viscosidad de la solución, lo que reduce el consumo de energía durante la pasteurización del helado; a medida que disminuye la temperatura, aumenta la viscosidad, lo que mejora la velocidad de expansión del helado durante la congelación.
Sin embargo, a altas temperaturas, especialmente cuando se expone a temperaturas superiores a 50°C durante períodos prolongados, la viscosidad de la CMC de baja calidad puede disminuir irreversiblemente. La pasteurización de helados utiliza típicamente un proceso de pasteurización de 70-80°C durante 30 minutos. Bajo tales condiciones, la viscosidad de la CMC de la mayoría de los fabricantes disminuye significativamente después de 30 minutos a 80°C.
6. Pseudoplasticidad de las soluciones CMC
La viscosidad de la CMC disminuye en presencia de fuerza de cizallamiento, y el valor de la viscosidad disminuye a medida que aumenta la fuerza de cizallamiento. Esta propiedad es ventajosa para reducir el consumo de energía y mejorar la eficacia de la homogeneización durante la homogeneización, la mezcla y el transporte por tuberías de los productos helados. Por otra parte, cuando se consume el helado, la fuerza de cizallamiento generada por la acción masticatoria de la lengua hace que el producto se sienta suave y refrescante, lo que es beneficioso para la liberación del sabor.
7. Estructura molecular de la CMC
De la estructura interna de las moléculas de CMC: Las moléculas de CMC contienen un gran número de grupos hidrófilos -COO-, OH-, lo que resulta muy ventajoso para mejorar la resistencia a la fusión de los productos helados.
III.Aplicación del polvo CMC en la leche ácida
1. El valor del pH de la leche ácida en general oscila entre 3,8 y 4,2. Cuando el pH está por debajo del punto isoeléctrico de las proteínas, la CMC puede formar una estructura compuesta estable con las proteínas, lo que ayuda a mejorar la estabilidad de la leche líquida y la resistencia de las proteínas.
2. Resistencia al ácido de la CMC
A medida que aumenta el grado de sustitución de la CMC, también aumenta su resistencia a los ácidos. Cuando el grado de sustitución es ≥0,8, la resistencia a los ácidos mejora significativamente, y cuando es ≥0,9, la resistencia a los ácidos es excelente, lo que la hace adecuada para bebidas ácidas. La resistencia a los ácidos de la CMC se expresa a menudo como la relación ácido-viscosidad. Cuando la relación ácido-viscosidad de una solución de CMC 2% es ≥0,8, indica una buena resistencia a los ácidos.
3. Aplicación de CMC en leche fermentada
La CMC no afecta a la actividad del agente fermentador. Se realizó un experimento comparativo de fermentación entre leche que contenía 0,3% de CMC y leche sin CMC. Después de 4 horas, la acidez era de 87°T, sin que se observaran diferencias significativas en la textura ni separación del suero.
4. Factores que afectan a la estabilidad de la leche
(1) Leche cruda
Contenido: Típicamente entre 30-50%. Si el contenido de leche supera los 50%, la solución láctea ácida resultante tendrá poca estabilidad.
Calidad: No debe utilizarse leche que dé positivo al alcohol 75%, ya que dicha leche tiene poca estabilidad proteica y débil resistencia a los ácidos.
(2) Viabilidad, tipo y presencia de contaminantes en la cepa bacteriana (para elaborar bebidas a base de lactobacilos).
La escasa viabilidad de las cepas bacterianas y los altos niveles de contaminantes provocan directamente una producción excesiva de suero durante la fermentación, una textura poco consistente y una mala estabilidad de la bebida final.
(3) Consideraciones sobre los ingredientes
A. El valor HLB de la mezcla emulsionante debe controlarse en torno a 9.
B. La acidez final de la solución láctea debe fijarse en 60°C, con sólidos solubles a 8%.
C. Las materias primas deben estar totalmente disueltas.
D. Al ajustar la acidez, la temperatura de la solución láctea y de la solución ácida debe ser de unos 20°C, y la solución ácida debe añadirse de forma continua en 1,5-2 minutos. La concentración de la solución ácida suele ser de 2-10%, siendo preferibles concentraciones más bajas.
