食品添加劑 羧甲基纖維素鈉 CMC 9004-32-4

食品添加劑 羧甲基纖維素鈉 CMC 9004-32-4

羧甲基纖維素鈉（ sodium carboxyme thyl  cellulose，CMC），是纖維素的羧甲基化衍生物，又名纖維素膠，是最主要離子型纖維素膠。

CMC通常是由天然纖維素與苛性堿及反應(yīng)后制得的一種陰離子型高分子化合物，化合物分子量從幾千到百萬不等。分子的單位結(jié)構(gòu)為圖1所示。

CMC屬于天然纖維素改性，目前聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生 組織（WHO）已正式稱它為“改性纖維素”。羧甲基纖維素鈉的合成方法是 由德國人E.Jansen于1918年發(fā)明的，并于1921年獲準(zhǔn)而見諸于世，此后便在歐洲實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。

CMC當(dāng)時只為粗產(chǎn)品，作膠體和粘結(jié)劑使用。1936-1941年，羧甲基纖維素鈉工業(yè)應(yīng)用研究相當(dāng)活躍，發(fā)表了幾個相當(dāng)有啟發(fā)性的，第二次世界大戰(zhàn)期間，德國將CMC用于合成洗滌劑中作為抗再沉積劑，并作為某些天然膠（如明膠，阿拉伯膠）的代用品，使CMC工業(yè)得到很大的發(fā)展。

美國Hercules公司于1943年開始CMC的工業(yè)生產(chǎn)，并于1946年生產(chǎn)精制羧甲基纖維素鈉產(chǎn)品，該產(chǎn)品被認可為安全食品添加劑。

CMC因具有許多特殊性質(zhì)，如增稠、粘結(jié)、成膜、持水、乳化、懸浮等，且本身無毒、無嗅、不易發(fā)酵、熱穩(wěn)定性好等特點而被廣泛應(yīng)用于石油、地質(zhì)、日化、食品、醫(yī)藥等行業(yè)，被譽為“工業(yè)味精”。

CMC為白色或微黃色粉末、粒狀或纖維狀固體，是一種大分子化學(xué)物質(zhì)，能夠吸水膨脹，在水中溶脹時可以形成透明的黏稠膠液，水懸浮液的pH值為6.5-8.5。該物質(zhì)不溶于乙醇、丙酮和氯仿等有機溶劑。

固體CMC對光及室溫較穩(wěn)定，在干燥的環(huán)境中，可以長期保存。CMC是纖維素醚的一種，通常是以短棉絨（纖維素含量高達98%）或木漿為原料，通過氫氧化鈉處理后再與鈉反應(yīng)而成，化合物分子量 6400（±1000）。通常有兩種制備方法：水煤法和溶媒法。也有其他植物纖維被用于制備CMC。

CMC在食品應(yīng)用中不僅是良好的乳化穩(wěn)定劑、增稠劑，而且具有優(yōu)異的凍結(jié)、熔化穩(wěn)定性，并能提高產(chǎn)品的風(fēng)味，延長貯藏時間。

1974年，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）經(jīng)過嚴(yán)格的生物學(xué)、毒理學(xué)研究和試驗后，批準(zhǔn)將純CMC用于食品，國際標(biāo)準(zhǔn)的安全攝入量（ADI）是25mg/kg體重/日。 

2.1　增稠和乳化穩(wěn)定性 

食用CMC對含油脂蛋白質(zhì)的飲料可以起到乳化穩(wěn)定的作用。這是因為CMC溶解在水里后成為一種透明的穩(wěn)定膠體，蛋白質(zhì)粒子在膠體膜的保護下成為 帶同一電荷的粒子，就可以使蛋白質(zhì)粒子處于穩(wěn)定狀態(tài)。它又有一定得乳化作用，所以同時又可降低脂肪和水之間的表面張力，使脂肪充分乳化。

CMC可以提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，這是由于當(dāng)產(chǎn)品的pH值偏離蛋白質(zhì)的等電點時，羧甲基纖維素鈉能與蛋白質(zhì)形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以使產(chǎn)品的穩(wěn)定性提高。 

2.2　提高膨松度 

將CMC用于冰淇淋中，可以提高冰淇淋的膨脹度，改進融化速度，賦予良好的形感和口感，并可以在運輸和存儲過程中控制冰晶的大小和生長，使用量按總量的0.5%的配比添加。

這是由于CMC具有較好的保水性、分散性，將膠體中的蛋白粒子、脂肪球、水分子有機地結(jié)合起來，形成一個均勻穩(wěn)定的體系。 

2.3　親水性和復(fù)水性 

CMC的此種功能性質(zhì)一般用于面包生產(chǎn)，可使蜂窩均勻、體積增大、減少掉渣，同時還有保溫保鮮的作用；添加CMC的面條持水性好，耐煮、口感好。 

這是由CMC的分子結(jié)構(gòu)決定的，它是纖維素衍生物，在分子鏈中有大量的親水性基團：-OH基、-COONa基，因此CMC具有比纖維素更好的親水性和持水性。 

2.4　凝膠化作用 

觸變性CMC是指大分子鏈有一定數(shù)量的相互作用，傾向于形成三維結(jié)構(gòu)，形成三維結(jié)構(gòu)后，溶液黏度表現(xiàn)增高，打破三維結(jié)構(gòu)后，黏度表現(xiàn)下降，觸變現(xiàn)象就是表觀黏度變化依賴于時間。

具有觸變性的CMC對膠凝體系有重要的作用，可以用來制作果凍、果醬等食品。 

2.5　可作為澄清劑，泡沫穩(wěn)定劑，增加口感 

CMC可用于酒類生產(chǎn)，使口感更為醇厚、馥郁，后味綿長；在啤酒生產(chǎn)中可用作啤酒的泡沫穩(wěn)定劑，使泡沫豐富持久，改善口感。

CMC是一種聚電解質(zhì)，在葡萄酒中可能參與了保持酒體各類平衡的反應(yīng)，同時還與已經(jīng)形成的結(jié)晶結(jié)合，改變了晶體的結(jié)構(gòu)，使晶體在葡萄酒中的存在條件發(fā)生變化，引起沉 淀物的聚沉。

食品添加劑 羧甲基纖維素鈉 CMC 9004-32-4