Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) ist ein hochpolymerer Faserether, der durch chemische Modifizierung natürlicher Cellulose gewonnen wird. Seine Struktur besteht haupts?chlich aus D-Glucose-Einheiten, die durch β(1→4)-Glucosidbindungen verbunden sind. CMC wird in kaltem Wasser gel?st und bildet eine viskose L?sung. Die Viskosit?t der L?sung h?ngt vom DP (hoch, mittel, niedrig) des Vitaminrohstoffs sowie von den Konzentrations- und L?sungsbedingungen ab. Beispielsweise wird die L?sung gel?st und hohen Scherkr?ften ausgesetzt. Wenn der CMC-Gehalt niedrig ist oder die Substitutionsverteilung ungleichm??ig ist, entsteht ein Gelaggregat. Umgekehrt entsteht bei hohem DS und gleichm??ig verteilten Substitutionen eine transparente und gleichm??ige L?sung.

Andere Faktoren, die die L?slichkeit und Viskosit?t von CMC-L?sungen ver?ndern k?nnen, sind Temperatur, pH-Wert, Salz, Zucker oder andere Polymere.

Temperatureffekte:
Steigt die Temperatur der CMC-L?sung, sinkt deren Viskosit?t (siehe Abbildung 1). Bei kurzer Heizzeit nimmt die L?sung jedoch wieder ihre ursprüngliche Viskosit?t an, sobald die Temperatur wieder auf die Ausgangstemperatur sinkt. Bei l?ngeren Heiztemperaturen und -zeiten (z. B. 125 °C, 1 Stunde) sinkt die Viskosit?t der L?sung aufgrund des Zelluloseabbaus. Dies ist beispielsweise bei der Lebensmitteldesinfektion der Fall.
PH-Effekte:
Bei CMC ist der pH-Wert der sauren L?sung sehr empfindlich, da CMC-NA in unl?sliches CMC-H umgewandelt wird. Um die gute L?slichkeit von CMC in sauren Medien zu kontrollieren, wird es üblicherweise mit hohem DS (0,8–0,9) und vor der Zugabe von S?ure aufgel?st.

Salzeffekt: CMC ist ein anionischer Typ und kann mit einem Salz reagieren, um ein l?sliches CMC-Salz, ein zweiwertiges oder dreiwertiges Salz zu bilden. Dann wird die Bildung eines mehr oder weniger gro?en Netzwerks gef?rdert oder es kann zu einer Verringerung der CMC-Viskosit?t oder zu einer Gelierung oder Ausf?llung kommen. Wenn das CMC zuerst in Wasser gel?st und dann Salz hinzugefügt wird, ist der Effekt gering.

Wirkungen anderer Substanzen:
Ver?nderungen werden auch durch die Zugabe bestimmter L?sungsmittel oder anderer Stoffe wie Zucker, St?rke und Gummi verursacht.

Weitere Eigenschaften:
Die w?ssrige CMC-L?sung ist thixotrop. Bei hohen Schergeschwindigkeiten zeigt die w?ssrige CMC-L?sung ein pseudoplastisches Verhalten. Daher kann die Viskosit?t einer hochviskosen CMC-L?sung je nach Schergeschwindigkeit sogar niedriger sein als die einer mittelviskosen CMC-L?sung.
Die Anwendung von CMC in Lebensmitteln

CMC-Na wird in Lebensmitteln haupts?chlich als Verdickungsmittel, Stabilisator usw. verwendet und kann auch dazu beitragen, die gewünschte Struktur sowie die gewünschten sensorischen Eigenschaften zu erreichen. Aufgrund dieser vielf?ltigen Funktionen ist CMC in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet und wird im Folgenden vorgestellt:

Zuerst gefrorenes Dessert - Eiscreme - Zuckerwassersorbet

Tiefkühlprodukten sollte ein Stabilisator zugesetzt werden, um die Konsistenz bis zum Verzehr stabil zu halten. CMC ist der am h?ufigsten verwendete Stabilisator für Eiscreme und andere Tiefkühlprodukte. Der Grund dafür ist, dass sich CMC, wenn es gut dispergiert ist, schnell in Wasser aufl?st, die gewünschte Viskosit?t erreicht und die Ausdehnung gut kontrolliert. Zweitens kann CMC, wie andere Stabilisatoren auch, die Bildung von Eiskristallen kontrollieren, eine gleichm??ige und konsistente Konsistenz gew?hrleisten und die Stabilit?t des Produkts w?hrend der Lagerung, selbst bei wiederholtem Einfrieren und Auftauen, bewahren. CMC wird in geringen Mengen verwendet und verleiht hervorragende sensorische Eigenschaften (Textur und Geschmack).

In fettarmen Eis- und Milchsorten wird CMC angeblich mit 10–15 % Carrageen gemischt, um eine Trennung der Mischung vor dem Gefrieren zu verhindern. Mit abnehmendem Fettgehalt steigt der CMC-Gehalt entsprechend an, wodurch eine fettige und glitschige Struktur entsteht.

CMC kann auch als Stabilisator für erfrischende Fruchtsaftgetr?nke verwendet werden. In Zuckerwassersorbet kann CMC Aromen freisetzen und die Maskierung von Farbe und Geschmack reduzieren.

Tiefgekühlten Milchprodukten wie Trockenmischungen kann ein Stabilisator von etwa 0,2 % CMC zugesetzt werden, in Sirup sogar von 0,75 bis 1 %. Die zugesetzte CMC-Menge variiert in der Regel je nach den Zutaten des Tiefkühlprodukts. In manchen L?ndern wird Milchfett durch Pflanzenstoffe ersetzt, in Eiscreme werden künstliche Sü?stoffe wie Sorbit anstelle von Zucker verwendet, und auch CMC kann verwendet werden.

Zwei, gebackenes Essen

Es gibt viele Arten von Backwaren, wie etwa Spezialbrot, verschiedene Kuchen, Torten, Krapfen und so weiter.

Bei der Herstellung von Brot, Brot und anderen Produkten dient Teig als Grundmaterial. Da CMC Instant ist, kann es schnell mit verschiedenen Zutaten kombiniert werden, wodurch schnell klebriger Teig entsteht. In einigen F?llen wird bei der Verwendung von CMC zur Anpassung der Zutaten meist mehr Wasser hinzugefügt. Pro Gramm CMC betr?gt der Wassergehalt zwischen 20 und 40 %. Die CMC-Menge variiert je nach Produkt und betr?gt im Allgemeinen 0,1 bis 0,4 % des Feststoffes.

Die Zugabe von CMC zu Backwaren kann die Gleichm??igkeit des Teigs und die Verteilung von Zutaten wie Rosinen oder Kristallfrüchten verbessern. Diese Zutaten k?nnen beim Backen gleichm??ig im Produkt verteilt werden.

In vielen F?llen kann das zugesetzte Wasser w?hrend des Backens beibehalten werden, um weiche Produkte zu erhalten, sogar für einige Tage. CMC kann daher die Alterung von Produkten verlangsamen. Da das Innere mehr weiche Partikel enth?lt, nimmt das Produktvolumen in der Regel zu.

CMC kann die Gewebestruktur von Füllungen, Nahrungserg?nzungsmitteln und Glasuren verbessern, gleichzeitig das Schrumpfen der Füllungen durch Austrocknung verhindern und die Vereisung von Zuckerkristallen kontrollieren. In weichen Produkten kann CMC zur strukturellen Stabilit?t allein oder in Kombination mit anderen Zus?tzen verwendet werden.
3. Erfrischungsgetr?nke

CMC wird h?ufig in Erfrischungsgetr?nken verwendet, um S?fte schweben zu lassen, Geschmack und Textur zu verbessern, die Bildung von ?lringen an Flaschenh?lsen zu verhindern und den unerwünschten bitteren Nachgeschmack künstlicher Sü?stoffe zu überdecken.

Die Wirkung von CMC in Getr?nken h?ngt von einer Reihe von Parametern ab, wie etwa CMC-Modell, Viskosit?t, CMC-Verbrauch, Art des Erfrischungsgetr?nks und Zutaten.

Im Allgemeinen haben die Zugabereihenfolge und die Homogenisierung der Zutaten wenig Einfluss auf die Stabilit?t. In anderen F?llen wird das CMC vorzugsweise am Ende der Produktion zugegeben. Dies verbessert die Stabilit?t.

Obwohl die Viskosit?t nicht oft die Ursache für die Suspension des Saftes ist, tritt sie h?ufig in Saftgetr?nken mit 25°Brix auf und l?sst sich leichter stabilisieren als in sofort trinkbaren Getr?nken mit 7–10 % l?slichen Feststoffen.

4. Milchprodukte

Es gibt zwei Arten von Produkten: neutrale Produkte, wie Dessertcreme; s?urehaltige Produkte, wie Joghurtgetr?nke.

Neutrale Produkte: Durch Zugabe von CMC k?nnen Dessertcremes mit unterschiedlichen Strukturen hergestellt werden. CMC kann die Dehydration von St?rke, Carrageen oder CMC-Carrageen verhindern, sodass lagerstabile Schlagsahne hergestellt werden kann.

Joghurt: CMC wird aufgrund seiner anionischen Natur sehr h?ufig zur Herstellung von Joghurt verwendet. Dadurch kann Casein im pH-Bereich (isoelektrischer Punkt) (pH 4,6) reagieren und l?sliche, w?rme- und lagerstabile Komplexe bilden. Daher k?nnen verschiedene Produkte hergestellt und stabilisiert werden, wie z. B. Sauermilch, Getr?nke, Buttermilch, Milchprodukte, Milchsaftgetr?nke usw.

Besonderes Augenmerk sollte auf eine gute Stabilit?t gelegt werden. Zun?chst muss die zugegebene CMC-Menge bestimmt werden. Diese h?ngt vom CMC-Typ ab (bei gleichem ?quivalentverh?ltnis ist die Stabilit?t des hochviskosen Typs besser); vom Kaseingehalt; vom pH-Wert des Getr?nks; je nach G?rung oder S?uerung k?nnen mehr oder weniger Kaseinaggregate entstehen. Die Konsistenz des Produkts h?ngt vom CMC-Verh?ltnis, dem Fett- und Feststoffgehalt sowie von der mechanischen Behandlung, wie z. B. der Homogenisierung unter Druck, ab. Diese kann die Konsistenz verringern, hat jedoch keinen Einfluss auf die Stabilit?t.

Saure Sahne, saure Milch, Frischk?semarmelade usw. k?nnen ebenfalls zur CMC-Stabilisierung beitragen.

CMC und andere Proteine ??k?nnen auch l?sliche Komplexe bilden, wie beispielsweise Sojaprotein und Gelatine.

Salatdressing und verschiedene Marmeladen

CMC wird zur Herstellung von Salatdressings verwendet und bildet leicht eine Emulsion, insbesondere wenn es l?ngere Zeit unter ungeeigneten Temperaturbedingungen gelagert wird, was seine Stabilit?t verbessern kann.

Je nach gewünschter Konsistenz und ?lgehalt wird mittel- oder hochviskoses CMC verwendet. Die Menge liegt zwischen 0,5 und 1 %. Für die Herstellung von Salatdressings wird der CMC-Wasserphase nach und nach ?l zugegeben und verrührt. Die Zutaten werden gut vermischt, mit einer Gabel oder einem Schneebesen im Wasser dispergiert, einige Minuten gerührt und das ?l langsam hinzugefügt, bis eine Emulsion entsteht. Unl?sliches CMC wird unter Einwirkung hoher Scherkr?fte im ?l dispergiert, wenn die Wasserphase weitere Zutaten (wie Eigelb, Essig, Salz usw.) enth?lt. Dabei entsteht eine Emulsion.

CMC kann für eine Vielzahl von Marmeladen und Tiefkühlkost verwendet werden. Aufgrund der Eigenschaften von CMC k?nnen verschiedene Strukturen gebildet werden
(glatt, lang oder kurz), insbesondere hat es die F?higkeit, Wasser aufzunehmen und Austrocknung und Schrumpfung beim Auftauen und Aufw?rmen im Ofen zu verhindern.

In Tomatensauce wird CMC hinzugefügt, um die gewünschte Konsistenz und Textur zu erzielen. Die Dosierung betr?gt 0,5–1 %, die mit zunehmender Menge an verwendeten M-Tomaten abnimmt.

6. Schlagsahneprodukte aufschlagen

CMC kann als Stabilisator für lose Gewebe (Poren) Produkte verwendet werden. Unter Berücksichtigung der Stabilit?tswirkung ist die Schaumwirkung von HPC ausgezeichnet. Wenn es mit Pflanzenfett zu Schaumzus?tzen kombiniert wird, ist die Wirkung sehr gut.

Seine wichtigste stabilisierende Wirkung besteht darin, die Bindung von Anbackungen und Fettpartikeln zu verhindern, die Schichtung der flüssigen Phase w?hrend der Lagerung zu verhindern und Schrumpfung und Dehydratationsschrumpfung vorzubeugen.

8. Andere Anwendungen

CMC Weitere Anwendungen:
Der Brennwert von CMC ist gering. Daher wird CMC zur Herstellung kalorienarmer Produkte verwendet.

In Fastfood l?st sich CMC schnell auf und verleiht eine bestimmte Konsistenz und Textur, die eine bestimmte Komponente suspendieren kann, wie beispielsweise Kaffee in Schokoladengetr?nken.

In Fleischprodukten wird CMC als Verdickungsmittel zum Eingie?en von So?e und zur Verhinderung der Fetttrennung verwendet. Es hat au?erdem eine bindende und wasserspeichernde Wirkung und verhindert so das Schrumpfen des Wurstbr?ts.