Vad är karboximetylcellulosa (CMC)/cellulosagummi (E466) i livsmedel och användningsområden?

Cellulosagummi, eller natriumkarboximetylcellulosa (natrium CMC), är en multifunktionell ingrediens som kan användas som förtjockningsmedel, bindemedel, emulgeringsmedel och stabilisator i livsmedel med den europeiska livsmedelstillsatsen nummer E466. Tillsammans med xantangummi är de det mest använda och vanliga förtjockningsmedlet bland annat i livsmedelstillämpningar.

Vad är cellulosagummi?

Vanligtvis kallar vi CMC (används i livsmedel) är dess salt, natriumkarboximetylcellulosa eller natrium-CMC istället för karboximetylcellulosa själv.

På grund av den dåliga vattenlösligheten hos CMC, görs det vanligtvis till sitt natriumsalt för att kunna använda det bättre.

Sodium CMC är en vattenlöslig cellulosaeter erhållen genom kemisk modifiering från naturlig cellulosa som bomullslinter eller trämassa.

1. Definition
2. Struktur
3. Vad används den till?
4. Är det vegan?
5. Är det glutenfritt?
6. Vad är den gjord av?
7. Hur är den tillverkad?

Definition 

Det är det partiella natriumsaltet av en karboximetyleter av cellulosa, cellulosan erhålls direkt från stammar av fibröst växtmaterial.

EU ändrade definitionen och synonymerna för E466-specifikationen 2013 för att göra det tydligt enligt följande ():

Struktur

Vad används det till?

Cellulosagummi används ofta i mat och dryck för att göra mat tjock och krämig för att locka kundernas aptit. Det tjocknar och stabiliserar många livsmedel genom att behålla fukt, hålla ingredienserna i olje- och vattenfas inte separerade och ger en konsekvent konsistens och så vidare.

Är det vegan?

I allmänhet är det veganskt eftersom det tillverkas av cellulosa, den växtbaserade fibern vanligtvis från träflis och tillverkningsprocessen utan användning av animaliskt material eller produkter som härrör från animaliskt ursprung. Så det anses vara veganskt.

Är det glutenfritt?

Ja, cellulosagummi är vanligtvis glutenfritt och personer med celiaki kan äta det. Det är en ingrediens som ofta finns i både glutenfria och gluteninnehållande livsmedelsetiketter. Den är framställd av cellulosa som uppfyller FDA:s definition av glutenfri, att den inte innehåller vete, råg, korn eller korsningar av dessa spannmål.

Vad är den gjord av?

Den består av en anhydroglukosenhet med i genomsnitt 0,2-1,5 karboximetylgrupper (-CH2COOH) på.

Hur är den tillverkad?

Generellt finns det två steg i tillverkningsprocessen av natriumkarboximetylcellulosa, alkalinisering och företring.

Steg 1:Alkalisering

Dispergera råmaterialet cellulosamassa i alkalilösning (vanligtvis natriumhydroxid, 5–50%) för att erhålla alkalicellulosa.

Cell-OH+NaOH →Cell·O-Na+ +H2O

Steg 2:Eterifiering

Företring av alkalicellulosa med natriummonokloracetat (upp till 30%) i alkohol-vattenmedium. Blandningen av alkalicellulosa och reagens värms upp (50–75°C) och omrörs under processen.

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

DS för natrium-CMC kan kontrolleras genom reaktionsbetingelserna och användningen av organiska lösningsmedel (såsom isopropanol).

Specifikation

Egenskaper

• Ersättningsgrad
• Löslighet
• Viskositet

Utseende

Något hygroskopiskt vitt eller lätt gulaktigt eller gråaktigt luktfritt och smaklöst, granulärt eller fibröst pulver.

Ersättningsgrad

Kallas även DS, det betyder det genomsnittliga antalet hydroxylgrupper substituerade per glukopyranosenhet. En fullständig substitution skulle ge en DS på 3.

Enligt EU är DS-värdet för cellulosagummi av livsmedelskvalitet 0,2-1,5 karboximetylgrupper (-CH2COOH) per anhydroglukosenhet. ()

Löslighet 

I vatten

Ger en trögflytande kolloidal lösning med vatten. Cellulosagummi har god löslighet i vatten och absorberar lätt vatten. Den bildar en kolloidal lösning när den löses i kallt eller varmt vatten.

Substitutionsgraden (DS) och viskositeten är två huvudfaktorer som påverkar dess vattenlöslighet.

I allmänhet är viskositeten mellan 25 mPa.s och 50 000 mPa.s, den är endast löslig i alkali när DS-värdet <0,3. Det är vattenlösligt när DS-värdet överstiger 0,4 och det är lätt att lösa i vatten när DS närmar sig 0,7 och mindre vattenlösligt när DS över 1.

Med det ökade DS-värdet kommer insynen i lösningen att förbättras i enlighet med detta.

I organiska lösningsmedel

Olösligt i organiska lösningsmedel som metanol, etanol, koppar, kloroform och bensen.

Viskositet

I allmänhet är lösningens viskositet relaterad till polymerisationsgraden för cellulosa (DP), lösningens koncentration, pH-värde, temperatur, substitutionsgrad, etc.

1. DP

Beror på ursprunget för det cellulolytiska materialet.

2. Koncentration

Viskositeten ökar med stigande lösningskoncentration.

3. PH

I allmänhet når viskositeten för 1% natrium CMC-lösningen den högsta nivån vid pH-intervall från 6,5 till 9,0. Viskositeten förändras inte mycket i PH-värdet från 9,0-11,0.

Viskositeten sjunker snabbt och börjar bilda CMC när PH<6. Och processen kommer att vara klar vid pH ≌2,5.

Viskositeten kommer att minska vid PH>9, initialt är minskningsprocessen långsam med ökningen av PH, men kommer att accelerera när PH>11,5.

4. Temperatur

Viskositeten minskade med ökande temperatur men den kommer att stiga när den svalnar. Däremot kommer en permanent viskositetsminskning att inträffa när temperaturen stiger till en viss nivå. Ju högre substitutionsgrad, desto mindre påverkas viskositeten av temperaturen.

Vad är användningen av cellulosagummi?

Mat

Cellulosagummi av livsmedelskvalitet används främst som förtjockningsmedel i vår dagliga mat. I smaken ger det maten en tjockare och krämigare egenskaper, vilket gör den mer tilltalande för konsumenterna jämfört med den utan.

Generellt fungerar det som ett förtjockande, suspenderande, emulgerande, stabiliserande och filmbildande medel i många livsmedel såsom i drycker, bageri, mejeriprodukter, dessertprodukter och köttprodukter.

Det kan också ersätta vissa andra förtjockningsmedel, som guargummi, gelatin, agar, natriumalginat och pektin i vissa livsmedelstillämpningar. Applikationen är olika beroende på varianter av viskositeter och maskstorlekar.

Följande är dess huvudsakliga användningsområden och funktioner:

• Drycker:stabiliserar partiklarna och förbättrar munkänslan.
• Bageri:förbättra volymen och texturen, behåll fukten och förläng hållbarheten.
• Dessert:behåll vätska i hydrokolloidförband, förbättra munkänslan och minska syneresen.
• Mejeri:kontrollera tillväxten av iskristaller i glass, förhindra syneres och förbättra konsistensen.
• Kött:vattenbinder och förbättrar avkastningen.

Kosmetika

Enligt "Europeiska kommissionens databas för information om kosmetiska ämnen och ingredienser" fungerar cellulosagummi som ett bindande, emulsionsstabiliserande, filmbildande, maskerande och viskositetskontrollerande medel i kosmetiska och personliga hygienprodukter. ()

Tandkräm

Dess roll i tandkräm är att möjliggöra en fullständig blandning av flytande och fasta råmaterial och ge tandkrämen en korrekt viskositet, ljushet och jämnhet i formning och flytning.

Andra

Andra användningsområden såsom oljeborrning, rengöringsmedel, papperstillverkning, textil, gruvdrift, keramik och så vidare.

Är cellulosagummi säkert att äta?

Ja, dess säkerhet som används som livsmedelstillsats har godkänts av U.S. Food and Drug Administration (FDA), European Food Safety Authority (EFSA), Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA) samt andra myndigheter.

FDA

Natriumkarboximetylcellulosa anses allmänt vara säker (GRAS) när den används i enlighet med god tillverkningssed i livsmedel för mänsklig konsumtion. ()

Den kan användas för antiklumpningsmedel eller friflytande medel, torkmedel, emulgeringsmedel eller emulgeringsmedelssalt, formuleringshjälpmedel, fuktighetsbevarande medel, stabiliseringsmedel eller förtjockningsmedel och textureringsmedel i ostar, matklänning, Art Sw Jelly &Fruit Jams och Froz Desserts. () () 

EFSA

Natriumkarboximetylcellulosa (E466) är listad i kommissionens förordning (EU) nr 231/2012 som en godkänd livsmedelstillsats och kategoriserad som "andra tillsatser än färgämnen och sötningsmedel" ()

Säkerhetsutvärdering under 2017

Efter studier av kort- och långtidstoxicitet, cancerogenicitet, reproduktionstoxicitet och andra undersökningar, 2017, drog EFSA slutsatsen att "det inte fanns något behov av en numerisk ADI och att det inte skulle finnas några säkerhetsproblem vid de rapporterade användningarna och användningsnivåerna för E466.” ()

Auktoriserad användning och användningsnivåer

Det är godkänt i EU vid quantum satis (QS), i nästan alla godkända livsmedelskategorier.

Dess tillämpning är listad i grupp I och separat av E 466. Följande livsmedel kan innehålla med den ():

• Desserter, snacks, ätbar glass, tuggummi
• Vetabilisk olja, frukostflingor, kosttillskott
• Grädde, mjölkprodukter, torkad frukt och grönsaker
• Nötsmör och nötpålägg, kakao och chokladprodukter
• Bröd och frallor, fina bakverk, omogen och smältost
• Såser, soppor och buljonger, köttprodukter
• Dryck

UK Food Standards Agency

Kategoriserad i "emulgeringsmedel, stabilisator, förtjockningsmedel och gelningsmedel." ()

Livsmedelsstandarder Australien Nya Zeeland 

Det är en godkänd ingrediens i Australien och Nya Zeeland med kodnumret 466. ()

JECFA

Funktionsklass:livsmedelstillsatser, emulgeringsmedel, stabiliseringsmedel, förtjockningsmedel. ()

Acceptabelt dagligt intag:ADI "ej specificerat" sattes 1989. ()

Vilka är de möjliga biverkningarna?

Det är vanligt att konsumenter ibland har frågor om cellulosagummi är dåligt för vår hälsa och vilka biverkningar det har. Vi förstår att konsumenter föredrar naturlig mat och har oro över modifierad cellulosa som används som ingredienser i maten vi äter. Det anses allmänt vara säkert men vissa människor kan vara allergiska eller känsliga för det.

Allergi

En tidig rapport från The New England Journal of Medicine (NEJM) 1997 att en 63-årig kvinna var allergisk mot cellulosagummi i bariumsulfatsuspension. Symtom är klåda och nässelutslag på hennes buk, armar och ansikte, samt lindrigt periorbitalt ödem. ()

Vanliga frågor om cellulosagummi

Är cellulosagummi detsamma som cellulosa?

Olika, cellulosagummi är den modifierade cellulosan.

Är det naturligt?

Natriumkarboximetylcellulosa är inte naturligt som nämnts ovan, det syntetiseras genom alkalinisering och företring även om råmaterialet cellulosa kommer från naturligt.

Är det halal?

Ja, det är allmänt erkänt som halal eftersom det är tillåtet enligt den islamiska lagen och uppfyller villkoren för halal. Och vi kan hitta några tillverkare som är certifierade med MUI halal.

Är det kosher?

Ja, det är kosher pareve. Den modifierade cellulosan E466 har uppfyllt alla "kashruth"-krav och kan certifieras som kosher.

Innehåller det mejeriprodukter?

Nej, det kommer inte från och innehåller inte mejeri.

Slutsats

Nu kanske du har kunskap om förtjockningsmedlet – natriumkarboximetylcellulosa (natrium CMC)/cellulosagummi (E466), från följande aspekter:

• Produktionsprocess
• Egenskaper om substitutionsgrad, löslighet och viskositet
• Användning i livsmedel, kosmetika och läkemedel
• Säkerhet
• Möjliga biverkningar
• Vanliga frågor:det är veganskt, halal, syntetiskt.

Om du har några frågor eller kommentarer om denna tillsats får du gärna meddela mig i kommentarerna.