بستنی یکی از غذاهای پرطرفدار در سال‌های اخیر است. با توسعه سریع اقتصاد ملی و بهبود مستمر سطح زندگی مردم، تقاضا برای انواع بستنی‌های فانتزی نیز افزایش می‌یابد. اگرچه میزان افزودن تثبیت‌کننده غلیظ‌کننده در بستنی تنها حدود 0.5% است، اما نقش بسیار مهمی در کیفیت و طعم بستنی ایفا می‌کند.
شرایط استفاده از CMC در بستنی
بستنی یکی از غذاهای پرطرفدار در سال‌های اخیر است. با توسعه سریع اقتصادی و بهبود مستمر سطح زندگی مردم، تقاضا برای انواع بستنی‌های فانتزی نیز افزایش می‌یابد. اگرچه میزان افزودن تثبیت‌کننده‌های غلیظ‌کننده به بستنی تنها حدود 0.5% است، اما نقش حیاتی در کیفیت و طعم بستنی ایفا می‌کند.
چرا CMC برای بستنی؟
در مقایسه با سایر مواد مانند نشاسته و صمغ گوار، کربوکسی متیل سلولز (CMC) می‌تواند به سرعت در آب سرد و گرم حل شود. محلول آبی آن دارای شفافیت و روان‌سازی بالا است و می‌تواند ساختارهای شبکه پایدار در دماهای مختلف تولید کند.
افزودنی غذایی CMC نسبت به تغییرات دما در طول نگهداری حساس نیست و ساختار محصول پایدار است. بنابراین، سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند خاصیت ضد ذوب بستنی را افزایش دهد.
ویسکوزیته محلول آبی کربوکسی متیل سلولز (CMC) از ویسکوزیته صمغ زانتان، ژلاتین و آلژینات سدیم بالاتر است و همچنین با این کوئیدها بسیار سازگار است. هنگام استفاده ترکیبی با این کوئیدها، ویسکوزیته دو برابر می‌شود.
بنابراین، در استفاده از CMC برای بستنی، می‌تواند ویسکوزیته مخلوط و مایع را تحت شرایط همگن‌سازی و کهنه‌سازی افزایش دهد.
کربوکسی متیل سلولز (CMC) یک کوئید بسیار هیدروفیل است که می‌تواند به سرعت با آب آزاد در مواد و مایعات ترکیب شده، به‌طور یکنواخت در مخلوط توزیع شود و با هم زدن باعث تشکیل حباب‌های فوق ریز هوا شود، بافت بستنی را ظریف و خوشمزه کند، در عین حال، می‌تواند افزایش نرخ انبساط محصول را نیز افزایش دهد.
سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند نقش امولسیون‌سازی خاصی داشته باشد. استفاده از CMC برای بستنی نه تنها می‌تواند کلسیم موجود در مخلوط را جذب کند بلکه باعث جدا شدن خوشه‌های مولکول‌های کازئین، افزایش توانایی امولسیون‌سازی پروتئین و چربی و کاهش چسبندگی چربی می‌شود که در همگن‌سازی مخلوط‌های بستنی نقش خاصی دارد.
کاربردهای CMC در بستنی
در مقایسه با سایر مواد (مانند نشاسته و صمغ گوار)، سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند هم به سرعت در آب سرد و گرم حل شود. محلول آبی آن دارای شفافیت و روان‌سازی بسیار بالا است و می‌تواند ساختار شبکه پایدار در دماهای مختلف تولید کند.
در فرآیند نگهداری، نسبت به تغییرات دما حساس نیست، بنابراین ساختار محصول پایدار است. بنابراین، سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند مقاومت در برابر ذوب بستنی را افزایش دهد.
سدیم کربوکسی متیل سلولز دارای ویسکوزیته محلول آبی بالاتری نسبت به صمغ زانتان، ژلاتین و آلژینات سدیم است و همچنین سازگاری عالی دارد. هنگام استفاده ترکیبی با این کوئیدها، ویسکوزیته اثرات دو برابری دارد.
بنابراین، افزودن سدیم کربوکسی متیل سلولز به بستنی می‌تواند در پیش شرط همگن‌سازی و کهنه‌سازی، قوام مواد مخلوط و مایع را افزایش دهد.
از قانون استوکس مشخص است که «نرخ شناور شدن چربی متناسب با مربع قطر چربی است» و افزایش ویسکوزیته ماده و مایع می‌تواند از تجمع مجدد چربی در مخلوط در مراحل خنک‌سازی و کهنه‌سازی جلوگیری کند. در عین حال، سدیم کربوکسی متیل سلولز، با پراکندگی قوی، می‌تواند مواد مخلوط را یکنواخت‌تر و مناسب‌تر برای تولید صنعتی کند.
سدیم کربوکسی متیل سلولز یک کوئید بسیار هیدروفیل است که می‌تواند به سرعت با آب آزاد در ماده و مایع ترکیب شود، به‌طور یکنواخت در مخلوط توزیع شود و هنگام هم زدن باعث تشکیل حباب‌های فوق ریز هوا شود، به‌گونه‌ای که بستنی دارای بافت ظریف و طعم خوب باشد، در حالی که نرخ انبساط محصول را نیز بهبود می‌بخشد.
سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند نقش خاصی در امولسیون‌سازی داشته باشد. در بستنی، نه تنها می‌تواند کلسیم موجود در مخلوط را جذب کند، بلکه می‌تواند خوشه‌های مولکول‌های کازئین را جدا کند و ظرفیت امولسیون‌سازی پروتئین و چربی را افزایش دهد، در حالی که هم چسبندگی چربی و هم نقش خاصی در همگن‌سازی محلول مخلوط بستنی دارد.
شرایط استفاده از CMC برای بستنی
هنگام استفاده از CMC برای بستنی به عنوان تثبیت‌کننده، برخی شرایط خاص وجود دارد. برای بهبود یکنواختی مخلوط، سدیم کربوکسی متیل سلولز باید دارای روان‌سازی کاذب غنی باشد تا حفظ شکل بستنی را افزایش دهد.
بنابراین، انتخاب تامین‌کنندگان قابل اعتماد سدیم کربوکسی متیل سلولز مهم است. علاوه بر این، ویسکوزیته کربوکسی متیل سلولز (CMC) باید بالا باشد، که با ویسکومتر چرخشی بروکفیلد یا ویسکومتر NDJ-1 اندازه‌گیری می‌شود، کسر جرمی سدیم کربوکسی متیل سلولز باید 2% باشد و ویسکوزیته باید 15 تا 20 پاسکال ثانیه باشد.
در حال حاضر، بستنی‌های با طعم میوه بیشتر وجود دارند و مقدار pH مخلوط‌های آن‌ها اسیدی است. بنابراین، سدیم کربوکسی متیل سلولز باید دارای درجه جایگزینی بالا، یکنواختی واکنش خوب و تحمل اسیدهای خاص باشد.
برای تولید صنعتی بستنی با استریلیزاسیون کوتاه‌مدت با دمای بالا، پایداری حرارتی خوب سدیم کربوکسی متیل سلولز نیز مورد نیاز است. بنابراین، الزامات کیفی برای CMC برای بستنی بسیار بالا است، با درجه جایگزینی 0.80 تا 0.85 و نسبت ویسکوزیته بیشتر از 0.80، با شفافیت خوب محلول آن.
الزامات سدیم کربوکسی متیل سلولز برای بستنی
هنگامی که CMC به عنوان تثبیت‌کننده بستنی عمل می‌کند، برخی الزامات خاص وجود دارد. برای بهبود یکنواختی مخلوط، سدیم کربوکسی متیل سلولز باید غنی از خاصیت شبه پلاستیک باشد تا حفظ شکل بستنی را افزایش دهد.
علاوه بر این، ویسکوزیته سدیم کربوکسی متیل سلولز باید بالا باشد و ویسکوزیته باید 15-20 پاسکال ثانیه باشد که با ویسکومتر چرخشی بروکفیلد یا ویسکومتر نوع NDJ-1 در کسر جرمی 2% برای سدیم کربوکسی متیل سلولز اندازه‌گیری می‌شود؛ اکنون بستنی‌های میوه‌ای بیشتری وجود دارد و مقدار pH مخلوط آن‌ها اسیدی است.
بنابراین سدیم کربوکسی متیل سلولز باید دارای درجه جایگزینی بالا، یکنواختی واکنش خوب و مقاومت در برابر اسیدهای خاص باشد؛ در تولید صنعتی بستنی از استریلیزاسیون کوتاه‌مدت با دمای بالا استفاده می‌شود، بنابراین نیاز است سدیم کربوکسی متیل سلولز دارای پایداری حرارتی خوبی باشد.
بنابراین، سدیم کربوکسی متیل سلولز برای بستنی دارای الزامات کیفی بسیار بالایی است، با درجه جایگزینی 0.80 تا 0.85، نسبت اسید-ویسکوزیته بیشتر از 0.80 و شفافیت خوب محلول آن.
میزان سدیم کربوکسی متیل سلولز در بستنی
سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند به تنهایی، با مقدار 0.4%-0.5% استفاده شود. هنگام استفاده در بستنی، ابتدا باید با شکر گرانول سفید مخلوط خشک شود، سپس حل و فیلتر شود.
به عنوان مثال، استفاده مخلوط با 0.1%-0.15% امولسیفایر می‌تواند مزایای سدیم کربوکسی متیل سلولز را بهتر نشان دهد. تثبیت‌کننده امولسیون مرکب اکنون به‌طور مکرر برای تولید صنعتی بستنی استفاده می‌شود و مزیت اصلی آن استفاده آسان است.
انواع مختلف تثبیت‌کننده‌های امولسیون می‌توانند با توجه به نیازهای مختلف بستنی ترکیب شوند.
1). 32% ژلاتین (از طریق 80 مش)، 35% سدیم کربوکسی متیل سلولز، 33% مونو استئارات گلیسریل (GMS 90)؛ مقدار 0.45%-0.50% در بستنی.
2). 20% آلژینات سدیم، 60% سدیم کربوکسی متیل سلولز، 15% مونو استئارات گلیسریل؛ 5% استر ساکاروز؛ مقدار 0.45%-0.50% در بستنی.
3). 30% صمغ گوارگام، 40% سدیم کربوکسی متیل سلولز، 10% زانتان گام، 10% مونو استئارات گلیسرول، 10% استرهای ساکاروز؛ مقدار 0.4%-0.55% در بستنی.
برای انواع مختلف بستنی میوه‌ای، مقدار افزودنی سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند 0.50% باشد. استفاده از تثبیت‌کننده امولسیون مرکب می‌تواند تجمع مواد اولیه را در فرآیند انحلال کاهش دهد، زمان کهنه‌سازی محصول را کوتاه کند، نرخ انبساط محصول را تنظیم کند و آن را مناسب‌تر برای تولید صنعتی کند.
سخن پایانی
جهت خرید کربوکسی متیل سلولز (CMC) با کیفیت و قیمت مناسب با کارشناسان فروش ما در ارتباط باشید.
منابع:
- https://celluloseether.com/applications-sodium-carboxymethyl-cellulose-ice-cream/
- https://www.sdfrchem.com/what-are-the-requirements-for-using-cmc-in-ice-cre.html
