Карбоксиметилцеллюлоза, или карбоксиметилцеллюлоза натрия, представляет собой пищевую добавку, которая обладает свойствами загущения, эмульгирования, придания формы, сохранения свежести пищевых продуктов и может использоваться вместо пищевых добавок, таких как желатин, агар и альгинат натрия. Впервые карбоксиметилцеллюлоза была получена в 1918 г., ее промышленное производство производится с 1920 г. В современных условиях ее синтезируют химическими реакциями из природного сырья, не являющегося пищевым.
Физические свойства
В сухом виде карбоксиметилцеллюлоза представляет собой белый или слегка желтоватый, желтый или сероватый порошок без запаха и вкуса. Карбоксиметилцеллюлоза легко растворяется в воде, но не растворяется в большинстве органических растворителей, таких как этанол, метанол или ацетон. Может растворяться в смесях при содержании органических растворителей менее 40%.
Карбоксиметилцеллюлоза гигроскопична, то есть обладает способностью удерживать влагу, а также обладает отличной водосвязывающей способностью. Количество поглощенной воды зависит от вязкости и типа замещения в реакции, а также от температуры. Чем ниже степень замещения и выше вязкость, тем выше водопоглотительная способность вещества. Гигроскопические свойства частично объясняют успех КМЦ в качестве пищевой и лекарственной добавки.
Синтезирование карбоксиметилцеллюлозы
Карбоксиметилцеллюлозу получают реакцией целлюлозы с хлоруксусной кислотой, катализируемой щелочью. Во время этой реакции полярные (органические кислоты) карбоксильные группы делают целлюлозу растворимой и химически активной. Функциональные свойства КМЦ зависят от степени замещения структуры целлюлозы (количества гидроксильных групп, участвующих в реакции замещения), а также длины цепной структуры целлюлозы и степени группировки карбоксиметильных заместителей.
После первой реакции полученная смесь дает ок. 60 % карбоксиметилцеллюлозы плюс 40 % солей (хлорид натрия и гликолят натрия). Этот продукт представляет собой так называемую техническую КМЦ, которая используется в моющих средствах. Другой метод очистки используется для удаления этих солей с получением чистой карбоксиметилцеллюлозы, которая используется в пищевых продуктах, лекарствах и зубной пасте.
Применение в качестве пищевой добавки
Карбоксиметилцеллюлоза содержится в:
- шоколадное молоко;
- какао;
- сухое и сгущенное молоко;
- спреды;
- колбасные оболочки;
- заварной крем;
- специи и приправы;
- супы и бульоны;
- соусы;
- пиво, сидр.
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы часто добавляется в пищу в качестве стабилизатора и обычно считается безопасным ингредиентом. Его используют для приготовления мороженого, благодаря способности удерживать смесь в определенной форме. Он также добавляется в качестве наполнителя, эмульгатора, укрепляющего и желирующего агента, увлажнителя и загустителя.
Использование в качестве загустителя
Карбоксиметилцеллюлозу добавляют в некоторые продукты в качестве загустителя и диспергатора. Как загуститель способствует равномерному распределению ингредиентов по всей смеси. Он помогает удерживать твердые вещества во взвешенном состоянии в жидкостях и действует как эмульгатор, сохраняя кремы и лосьоны нужной консистенции.
Он также входит в состав многих непищевых продуктов, таких как слабительные, таблетки для похудения, краски на водной основе, моющие средства и различные бумажные изделия.
Добавление карбоксиметилцеллюлозы натрия к жидкости изменяет ее вязкость. Это свойство достигается за счет связывания молекул карбоксиметилцеллюлозы друг с другом, сжатия воды и разрыва связей. Вязкость или устойчивость к проливанию жидкости зависит от количества добавленной натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Карбоксиметилцеллюлоза может быть использована для изготовления густых медленнотекучих гелей, глазных капель с эффектом искусственной слезы, а также в нефтяной промышленности в качестве ингредиента буровых растворов, где она действует как модификатор вязкости и водоудерживающий агент.
Безопасность карбоксиметилцеллюлозы
Лучший контент месяца
- Коронавирус: SARS-CoV-2 (COVID-19)
- Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: насколько они эффективны
- Самые распространенные «офисные» болезни
- Убивает ли водка коронавирус
- Как остаться в живых на наших дорогах?
Карбоксиметилцеллюлоза обычно считается довольно безопасной пищевой добавкой. Сообщалось об аллергической реакции на эту пищевую добавку у женщины в виде анафилактического шока, но это исключение. Он не имеет питательной ценности или пользы для организма, поскольку не усваивается в пищеварительной системе, является пищевым волокном, но может быть очень полезной пищевой добавкой ко всем видам пищи.
Добавление карбоксиметилцеллюлозы натрия в пищу позволяет снизить себестоимость производства продуктов питания, улучшить вкус продуктов и увеличить срок их хранения, поэтому это идеальная добавка в пищевой промышленности, которая может широко использоваться при производстве различных видов пищевых продуктов твердые и жидкие напитки, конфеты, кондитерские изделия, торты, лапша быстрого приготовления, готовые блюда, соевое молоко и фруктовые соки. Следовательно, нет причин избегать карбоксиметилцеллюлозы или ограничивать ее потребление.