Co to jest karboksymetyloceluloza (CMC)/guma celulozowa (E466) w żywności i zastosowaniach?

Guma celulozowa lub sól sodowa karboksymetylocelulozy (CMC sodu) to wielofunkcyjny składnik, który może być stosowany jako zagęszczacz, środek wiążący, emulgator i stabilizator w żywności z europejskim dodatkiem do żywności o numerze E466. Wraz z gumą ksantanową są najczęściej używanym i powszechnym zagęszczaczem między innymi w zastosowaniach spożywczych.

Co to jest guma celulozowa?

Powszechnie nazywamy CMC (stosowany w żywności) to jego sól, sól sodowa karboksymetylocelulozy lub CMC sodowa zamiast samej karboksymetylocelulozy.

Ze względu na słabą rozpuszczalność CMC w wodzie, zwykle przekształca się go w sól sodową, aby lepiej go wykorzystać.

CMC sodu to rozpuszczalny w wodzie eter celulozy otrzymywany przez modyfikację chemiczną z naturalnej celulozy, takiej jak celuloza bawełniana lub miazga drzewna.

1. Definicja
2. Struktura
3. Do czego służy?
4. Czy to wegańskie?
5. Czy to jest bezglutenowe?
6. Z czego jest wykonany?
7. Jak to się robi?

Definicja

Jest to częściowa sól sodowa eteru karboksymetylowego celulozy, która jest otrzymywana bezpośrednio ze szczepów włóknistego materiału roślinnego.

UE zmieniła definicję i synonimy specyfikacji E466 w 2013 r., aby wyjaśnić, co następuje ():

Struktura

Do czego służy?

Guma celulozowa jest często stosowana w żywności i napojach, aby żywność była gęsta i kremowa, aby przyciągnąć apetyt klientów. Zagęszcza i stabilizuje wiele produktów spożywczych, zatrzymując wilgoć, utrzymując składniki w fazie olejowej i wodnej, aby nie rozdzielały się i zapewniały spójną teksturę i tak dalej.

Czy to wegańskie?

Generalnie jest wegański, ponieważ jest wytwarzany z celulozy, włókna roślinnego, zwykle z wiórów drzewnych i procesu produkcyjnego bez użycia materiałów zwierzęcych lub produktów pochodzenia zwierzęcego. Więc jest uważany za wegański.

Czy to jest bezglutenowe?

Tak, guma celulozowa jest zazwyczaj bezglutenowa i mogą ją spożywać osoby z celiakią. Jest to składnik powszechnie spotykany zarówno na etykietach żywności bezglutenowej, jak i zawierającej gluten. Jest produkowany z celulozy zgodnej z definicją bezglutenową FDA, która nie zawiera pszenicy, żyta, jęczmienia ani krzyżówek tych zbóż.

Z czego jest zrobione?

Składa się z jednostki anhydroglukozy ze średnią 0,2-1,5 grupami karboksymetylowymi (-CH2COOH).

Jak to się robi?

Ogólnie rzecz biorąc, proces wytwarzania karboksymetylocelulozy sodowej składa się z dwóch etapów:alkalizacji i eteryfikacji.

Krok 1:Alkalizacja

Zdyspergować surową miazgę celulozową w roztworze alkalicznym (zwykle wodorotlenku sodu, 5–50%), aby uzyskać alkaliczną celulozę.

Ogniwo-OH+NaOH → Ogniwo·O-Na+ +H2O

Krok 2:Eteryfikacja

Eteryfikacja alkalicznej celulozy monochlorooctanem sodu (do 30%) w środowisku alkohol-woda. Mieszanina alkalicznej celulozy i odczynnika jest podgrzewana (50-75°C) i mieszana podczas procesu.

1. ClCH2COOH+NaOH→ClCH2COONa+H2O
2. Ogniwo·O-Na+ +ClCH2COO- →Ogniwo-OCH2COO-Na

DS soli sodowej CMC można kontrolować przez warunki reakcji i zastosowanie rozpuszczalników organicznych (takich jak izopropanol).

Specyfikacja

Właściwości

• Stopień zastępstwa
• Rozpuszczalność
• Lepkość

Wygląd

Lekko higroskopijny biały lub lekko żółtawy lub szarawy, bezwonny i bez smaku, ziarnisty lub włóknisty proszek.

Stopień zastępstwa

Nazywany również DS, oznacza średnią liczbę podstawionych grup hydroksylowych na jednostkę glukopiranozy. Całkowite podstawienie dałoby DS 3.

Według UE wartość DS gumy celulozowej klasy spożywczej wynosi 0,2-1,5 grup karboksymetylowych (-CH2COOH) na jednostkę anhydroglukozy. ()

Rozpuszczalność

W wodzie

Daje lepki roztwór koloidalny z wodą. Guma celulozowa ma dobrą rozpuszczalność w wodzie i łatwo ją wchłania. Po rozpuszczeniu w zimnej lub gorącej wodzie tworzy roztwór koloidalny.

Stopień podstawienia (DS) i lepkość to dwa główne czynniki wpływające na jego rozpuszczalność w wodzie.

Ogólnie lepkość wynosi od 25 mPa.s do 50 000 mPa.s. Jest rozpuszczalny w alkaliach tylko wtedy, gdy wartość DS <0,3. Jest rozpuszczalny w wodzie, gdy DS wynosi ponad 0,4 i łatwo rozpuszcza się w wodzie, gdy DS zbliża się do 0,7 i jest mniej rozpuszczalny w wodzie, gdy DS przekracza 1.

Wraz ze wzrostem wartości DS, przejrzystość jego rozwiązania będzie się odpowiednio zwiększać.

W rozpuszczalnikach organicznych

Nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak metanol, etanol, miedź, chloroform i benzen.

Lepkość

Ogólnie lepkość jego roztworu jest związana ze stopniem polimeryzacji celulozy (DP), stężeniem roztworu, wartością pH, temperaturą, stopniem podstawienia itp.

1. DP

Zależy od pochodzenia materiału celulolitycznego.

2. Koncentracja

Lepkość wzrasta wraz ze wzrostem stężenia roztworu.

3. PH

Ogólnie lepkość 1% roztworu CMC sodu osiąga najwyższy poziom w zakresie pH od 6,5 do 9,0. Lepkość nie zmienia się znacząco w wartości pH od 9,0-11,0.

Lepkość gwałtownie spada i zaczyna tworzyć CMC, gdy PH<6. A proces zakończy się przy pH ~2,5.

Lepkość zmniejszy się przy PH>9, początkowo proces spadku jest powolny wraz ze wzrostem PH, ale przyspieszy, gdy PH>11,5.

4. Temperatura

Lepkość spadała wraz ze wzrostem temperatury, ale rośnie po ostygnięciu. Jednak trwały spadek lepkości nastąpi, gdy temperatura wzrośnie do pewnego poziomu. Im wyższy stopień podstawienia, tym mniejszy wpływ na lepkość ma temperatura.

Jakie są zastosowania gumy celulozowej?

Jedzenie

Spożywcza guma celulozowa jest używana przede wszystkim jako zagęszczacz w naszej codziennej żywności. W smaku nadaje żywności gęstsze i bardziej kremowe właściwości, dzięki czemu jest bardziej atrakcyjna dla konsumentów w porównaniu z żywnością bez niej.

Ogólnie działa jako środek zagęszczający, zawieszający, emulgujący, stabilizujący i tworzący film w wielu produktach spożywczych, takich jak napoje, piekarnia, nabiał, produkty deserowe i produkty mięsne.

Może również zastąpić niektóre inne zagęszczacze, takie jak guma guar, żelatyna, agar, alginian sodu i pektyna w niektórych zastosowaniach spożywczych. Aplikacja jest różna w zależności od różnych lepkości i rozmiarów oczek.

Oto jego główne zastosowania i funkcje:

• Napoje:stabilizacja cząstek i poprawa odczucia w ustach.
• Piekarnia:popraw objętość i teksturę, zatrzymuj wilgoć i przedłużaj okres przydatności do spożycia.
• Deser:zatrzymuje płyny w opatrunkach hydrokoloidowych, poprawia odczucie w ustach i zmniejsza synerezę.
• Nabiał:kontroluj wzrost kryształków lodu w lodach, zapobiegaj synerezie i poprawiaj teksturę.
• Mięso:wiąże wodę i poprawia wydajność.

Kosmetyki

Zgodnie z „Bazą danych Komisji Europejskiej zawierającą informacje o substancjach i składnikach kosmetycznych”, guma celulozowa działa jako środek wiążący, stabilizujący emulsję, tworzący film, maskujący i kontrolujący lepkość w kosmetykach i produktach do pielęgnacji ciała. ()

Pasta do zębów

Jego rolą w paście do zębów jest umożliwienie całkowitego wymieszania płynnych i stałych surowców oraz zapewnienie pasty do zębów odpowiedniej lepkości, jasności i gładkości podczas formowania i płynięcia.

Inne

Inne zastosowania, takie jak odwierty naftowe, detergenty, papiernictwo, tekstylia, górnictwo, ceramika i tak dalej.

Czy guma celulozowa jest bezpieczna do spożycia?

Tak, jego bezpieczeństwo stosowane jako dodatek do żywności zostało zatwierdzone przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), Wspólny Komitet Ekspertów FAO / WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA), a także inne organy.

FDA

Karboksymetyloceluloza sodowa jest ogólnie uznawana za bezpieczną (GRAS), gdy jest stosowana zgodnie z dobrą praktyką produkcyjną w żywności przeznaczonej do spożycia przez ludzi. ()

Może być stosowany jako środek przeciwzbrylający lub środek ułatwiający płynięcie, środek suszący, emulgator lub sól emulgująca, środek wspomagający formułowanie, środek utrzymujący wilgoć, stabilizator lub zagęszczacz i środek teksturujący w serach, Food Dress, Art Sw Jelly &Fruit Jams i Froz Desserts. () () 

EFSA

Karboksymetyloceluloza sodowa (E466) jest wymieniona w rozporządzeniu Komisji (UE) nr 231/2012 jako dopuszczony dodatek do żywności i sklasyfikowana jako „dodatki inne niż barwniki i substancje słodzące” ()

Ponowna ocena bezpieczeństwa w 2017 r.

Po badaniach toksyczności krótko- i długoterminowej, rakotwórczości, toksyczności reprodukcyjnej i innych badaniach w 2017 r. EFSA doszedł do wniosku, że „nie ma potrzeby liczbowego ADI i że nie byłoby obaw o bezpieczeństwo w przypadku zgłoszonych zastosowań i poziomów stosowania dla E466”. ()

Dozwolone zastosowania i poziomy użytkowania

Jest zatwierdzony w UE na poziomie quantum satis (QS), w prawie wszystkich dozwolonych kategoriach żywności.

Jego zastosowanie jest wymienione w grupie I i osobno w E 466. Następujące produkty spożywcze mogą zawierać z nim ():

• Desery, przekąski, lody jadalne, guma do żucia
• Olej roślinny, płatki śniadaniowe, suplementy diety
• Śmietana, produkty mleczne, suszone owoce i warzywa
• Masła orzechowe i pasty orzechowe, produkty kakaowe i czekoladowe
• Chleb i bułki, delikatne wyroby piekarnicze, niedojrzały i przetworzony ser
• Sosy, zupy i buliony, produkty mięsne
• Napoje

Brytyjska Agencja ds. Standardów Żywności

W kategorii „emulgator, stabilizator, zagęszczacz i środek żelujący”. ()

Standardy żywności Australia Nowa Zelandia

Jest zatwierdzonym składnikiem w Australii i Nowej Zelandii o numerze kodu 466. ()

JECFA

Klasa funkcji:dodatki do żywności, emulgator, stabilizator, zagęszczacz. ()

Dopuszczalne dzienne spożycie:ADI „nie określono” ustawione w 1989 r. ()

Jakie są możliwe skutki uboczne?

Często zdarza się, że konsumenci mają pytania, czy guma celulozowa jest szkodliwa dla naszego zdrowia i jakie są skutki uboczne. Rozumiemy, że konsumenci wolą żywność naturalną i obawiają się, że modyfikowana celuloza jest składnikiem spożywanej przez nas żywności. Jest ogólnie uważany za bezpieczny, ale niektórzy ludzie mogą być na niego uczuleni lub wrażliwi.

Alergia

Wczesny raport The New England Journal of Medicine (NEJM) w 1997 roku 63-letnia kobieta była uczulona na gumę celulozową w zawiesinie siarczanu baru. Objawy to świąd i zmiany pokrzywkowe na brzuchu, ramionach i twarzy, a także łagodny obrzęk okołooczodołowy. ()

Często zadawane pytania dotyczące gumy celulozowej

Czy guma celulozowa jest taka sama jak celuloza?

Inna, guma celulozowa to zmodyfikowana celuloza.

Czy to naturalne?

Karboksymetyloceluloza sodowa nie jest naturalna, jak wspomniano powyżej, jest syntetyzowana przez alkalizację i eteryfikację, chociaż surowiec celulozowy pochodzi z natury.

Czy to halal?

Tak, jest powszechnie uznawany za halal, ponieważ jest dozwolony przez prawo islamskie i spełnia warunki halal. I możemy znaleźć niektórych producentów posiadających certyfikat MUI halal.

Czy to koszerne?

Tak, to koszerne pareve. Zmodyfikowana celuloza E466 spełnia wszystkie wymagania „kaszruth” i może być certyfikowana jako koszerna.

Czy zawiera nabiał?

Nie, nie pochodzi i nie zawiera nabiału.

Wniosek

Teraz możesz mieć wiedzę na temat zagęszczacza – karboksymetylocelulozy sodowej (CMC sodu)/gumy celulozowej (E466), z następujących aspektów:

• Proces produkcji
• Właściwości dotyczące stopnia podstawienia, rozpuszczalności i lepkości
• Zastosowania w żywności, kosmetykach i farmaceutykach
• Bezpieczeństwo
• Możliwe skutki uboczne
• Najczęściej zadawane pytania:jest wegański, halal, syntetyczny.

Jeśli masz jakieś pytania lub uwagi dotyczące tego dodatku, daj mi znać w komentarzach.