CMC的特性及在食品工业中的应用

   CMC作为一种水溶性食品添加剂，具有增稠、稳定、乳化、赋形等作用，在食品工业中具有广泛的用途。
　　据专业生产CMC的安徽淮南亿万达集团生化分公司、淮南千里纤维素厂的工作人员介绍，在不同的食品中，CMC具有不同的用途和用量。
　　CMC的性质
　　CMC是英文CarboxyMethylCellulose的缩写，中文名为羧甲基纤维素钠，分子式为C6H7（OH）2OCH2COONa，是天然纤维素经化学改性后得到的纤维衍生物，是重要的水溶性聚合物之一。CMC具有增稠、分散、悬浮、粘合、成膜、保护胶体和保护水分等优良性能，广泛应用于食品、医药、牙膏等行业。
　　CMC为白色或微黄色粉末、粒状或纤维状固体，无臭、无味、无毒。
　　CMC是一种大分子化学物质，能够吸水膨胀，在水中溶胀时，可以形成透明的粘稠胶液，在酸碱度方面表现为中性。
　　固体CMC对光及室温均较稳定，在干燥的环境中，可以长期保存。
　　CMC具有吸湿特性，其吸湿程度与大气温度和相对湿度有关，当到达平衡后，就不再吸湿。
　　CMC水溶液具有优良的粘结、增稠、乳化、悬浮、成膜、保护胶体、保持水分、抗酶解以及代谢惰性等性能。
　　CMC水溶液与锡、银、铝、铅、铁、铜及某些重金属相遇时，会发生沉淀反应；CMC水溶液与钙、镁、食盐共存时，不会产生沉淀，但会降低CMC水溶液的粘度。
　　CMC水溶液与水溶性动物胶、甘油、乙二醇、山梨醇、阿拉伯胶、果胶以及可溶性淀粉等水溶液，均能互混共溶。
　　CMC固状物在丙酮、苯、乙酸酯类、四氯化碳、蓖麻油、玉米油、花生油、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、三氯乙烷、汽油、甲乙酮、甲苯、二甲苯、松节油等物质中不能溶解。
　　CMC水溶液遇到酸时，会析出酸式CMC沉淀。但耐酸型CMC对酸溶液具有一定的抵抗力。
　　CMC在不同食品中的应用
　　食用CMC具有增稠、乳化、赋形、保水、稳定等作用。在食品中添加CMC，能够降低食品的生产成本、提高食品档次、改善食品口感，还能够延长食品的保质期，是食品工业理想的食品添加剂，可广泛用于各种固体和液体饮料、罐头、糖果、糕点、肉制品、饼干、方便面、卷面、速煮食品、速冻风味小吃食品及豆奶、酸奶、花生奶、果茶、果汁等食品的生产之中。
　　在不同的食品中，CMC具有不同的用途和用量。
　　1．CMC在豆奶中的应用。CMC应用于豆奶中，能起到悬浮、乳化、稳定的作用，能够将混合浆料有机地融合在一起，可以防止脂肪上浮或者蛋白质下沉现象的发生。而且，在豆奶色泽增白、口味增甜、去除豆腥气味等方面，都能发挥积极的作用。
　　在豆奶中使用CMC，可以选择FH6、FM6型号的CMC，添加量为0．5％左右。
　　2．CMC在冰淇淋中的应用。冰淇淋是一种以
　　水、牛奶等乳制品、白砂糖、饴糖、麦芽糊精、食用油脂、鲜鸡蛋、复合乳化稳定剂、食用香精等为原料，加工而成的一种冷冻食品，具有口感细腻柔滑、营养价值高的特点。由于水是生产冰淇淋的主要配料，而水的用量过多，虽然能够降低生产成本，但是，也会给产品质量带来一定的不利影响，会促使冰淇淋中较多的粗糙冰晶的生成，从而影响口感。在冰淇淋生产行业，解决这一问题的措施通常有这样几条：（1）提高冰淇淋生产物料中的固形物的含量，通常采取增加乳制品、白砂糖、麦芽糊精、食用油脂等固态原料的用量来实现这一目的。这些固态原料的加入，可以起到填充、阻断大块冰晶生成的作用。但是，过度提高固态原料的用量，会增加生产成本、降低产品的市场竞争力。（2）改进老化和凝冻的生产工艺，但这对设备的要求较高，会增加设备的采购成本和运行成本。（3）添加一定量的乳化稳定剂，采用这种方法来抑制粗糙冰晶的生成，比较经济实惠，对生产成本的控制有利。乳化稳定剂是一种复合型的食品添加剂，由增稠稳定剂、乳化剂和缓冲剂等原料复配而成，在冰淇淋产品中使用时，能够改善冰淇淋的组织结构和口感、降低生产成本。CMC作为一种增稠稳定剂，也被用于多种乳化稳定剂的复配生产之中。采用CMC与瓜尔豆胶、卡拉胶进行复配，可以使冰淇淋物料得到较高的黏度，并能够提高物料中蛋白质的乳化能力，使冰淇淋的组织结构变得细腻柔软、口感滑润、质地厚实有咬劲，并具有较好的抗融性。
　　在冰淇淋生产中使用CMC，可以减少冰淇淋中大颗粒冰晶的生成量，增强冰淇淋的抗融化性能和细腻润滑的口感，增白冰淇淋的色泽，增大冰淇淋的体积。同时，在冰淇淋中使用CMC，还可以降低固态原料的使用量、降低冰淇淋的生产成本。
　　食品企业在冰淇淋生产中使用CMC，通常有两种方式：一是直接从食品添加剂生产企业购买复合乳化稳定剂来用，这种复合乳化稳定剂中往往含有CMC。我国很多中小型冰淇淋生产企业，由于技术研发能力不强，一般都是以这种方式来使用CMC。另外一种方式是，冰淇淋生产企业从外面买回增稠稳定剂、乳化剂和缓冲剂，然后，利用自身的技术力量进行复配。我国一些大型冰淇淋生产企业，由于高素质的技术人员很多、自身的研发能力强，所以，采用自己复配乳化稳定剂的方法来生产冰淇淋。常用的增稠稳定剂有CMC、瓜尔豆胶、卡拉胶、阿拉伯胶、黄原胶、刺槐豆胶、果胶等；常用的乳化剂有分子蒸馏单甘酯、蔗糖酯、吐温、司盘、聚甘油酯等。
　　在冰淇淋生产中使用CMC，其有效用量按照物料总量的0．5％计算，可以选用型号为FH6（特高）的CMC。3．CMC在面制品中的应用。（1）CMC应用于面包生产之中，可使面包的蜂窝均匀、体积增大、减少掉渣现象，使面包不塌陷，还有保温、保鲜的作用。
　　（2）CMC应用于方便面、卷面生产之中，可以增强面条的韧性，提高面食的耐煮性，使面制品的口感细腻、润滑。同时，在方便面生产中，添加CMC，还可以节约用油量、降低生产成本、提高经济效益。
　　在面制品中添加CMC，用量按照物料总量的0．5％计算，可以选用型号为FH6、FH6（特高）的CMC。
　　4．CMC在速食糊类食品中的应用。在速食花生糊、芝麻糊、杏仁糊、八宝粥等糊类食品中，用CMC作为增稠剂，除了使速食糊类食品具有用冷开水即可溶解、香滑细腻的特点以外，还具有改善人造甜味剂口感的特点。在稳定性方面，CMC也比淀粉糊料更有优势。
　　在速食糊类食品中，CMC的用量按照物料总量的0．35％计算，可以选用型号为FH6、FH6（特高）的品种。
　　5．CMC在月饼、糕饼、糕馅保鲜中的应用。在月饼、糕饼、糕馅生产中使用CMC时，可以将CMC和饼皮或者饼馅一同拌和，也可以将CMC涂抹在糕饼的外表面。在糕饼中使用CMC，可以起到这样几方面的作用：一是可以防止糕饼霉变；二是可以防止糕饼因为缺水而变硬，延长糕饼的保鲜期，因为，CMC具有保水的功能；三是可以增加糕饼外皮的油润感，使糕饼显得更有光泽；四是可使饼馅呈现出柔、香、软的特性。
　　在月饼、糕饼、糕馅等产品中使用CMC，用量按照物料总量的0．2％～0．3％计算，可以选用型号为FH6、FH6（特高）的CMC。
　　6．CMC在速冻面食品生产中的应用。在速冻面食品中添加CMC，可以防止食品的外观变形、破裂等问题的发生，并可以延长食品的保鲜期，这些速冻面食品包括春卷、馒头、花卷、中包、汤圆、水饺、小笼包子等。
　　7．CMC在面粉中的应用。在面粉中添加CMC，可以为面粉新品开发提供一条途径，例如，可以生产馒头粉、饺子粉等专用面粉。
　　8．CMC在调味品生产中的应用。经过特殊改性的CMC具有良好的耐盐、耐酸、增稠和稳定的性能。在酱油、酱油粉、花生酱、辣酱、果酱、蚝油、芝麻酱等调味品中应用时，能够改善这些产品的品质和组织结构，使产品的状态变得更加浓厚和稳定；能够提高产品的色香味等感官质量。
　　在调味品中使用CMC，用量按照物料总量的0．4％～0．5％计算，可以选用FH9、FFH9型号的CMC。
　　9．CMC在果肉饮料中的应用。粒粒橙饮料、胡萝卜浑浊饮料、芒果粒饮料等含有果粒或者果肉的饮料，由于固形物的比重比液体更大，所以，这类饮料容易发生固形物沉降到包装容器底部的问题。
　　将CMC应用于果肉饮料中，可使果肉、果粒在包装容器中悬浮均匀饱满、色泽鲜艳、醒目，并可延长果肉饮料的保鲜期。CMC的用量按照固形物与水溶液总量的0．3％～0．4％计算，可以选用型号为FH6、FM6的CMC。10．CMC在酸性奶饮料中的应用。酸性奶饮料是一种调配型的奶饮料，口味表现为甜酸，是一种以水、牛奶（或者奶粉、发酵灭活后的酸奶）、乳化稳定剂、柠檬酸、果味香精、合成色素等为原料，加工而成的饮品。有些酸性奶饮料生产企业，为了增加卖点、吸引消费者购买，还在产品配料中添加少量的果汁、天然色素。果奶饮料就是一种酸性奶饮料，其消费对象主要是广大的儿童和青少年，从改革开放到今天，我国诞生过许多生产果奶饮料的食品企业，其中包括一些大型知名企业。
　　在酸性奶饮料中使用CMC，可以起到稳定饮料组织状态的作用，具有防止饮料沉淀分层、改善口感、提高耐高温能力等特性。在生产过程中，有些酸性奶饮料企业采用单一的CMC作为增稠稳定剂；有些企业则将CMC和其他的增稠稳定剂、乳化剂复合在一起，用于酸性奶饮料的生产之中。
　　在酸性奶饮料中使用CMC，可以选用耐酸型的CMC，型号为FM9、FFH9，使用量按照物料总量的0．4％～0．5％计算。在投料过程中，先将CMC水溶液与配料缸中的原料混合，然后，在不断搅拌的情况下，缓缓加入柠檬酸溶液，目的是为了防止柠檬酸和CMC发生絮凝沉淀。
　　CMC的使用方法及禁忌
　　在食品生产过程中使用CMC，先要对CMC进行溶解，通常的方法有两种———
　　1．将CMC直接与水混合，配制成糊状胶液后，备用。在配置CMC糊胶时，先在带有搅拌
　　装置的配料缸内加入一定量的干净的水，在开启搅拌装置的情况下，将CMC缓慢均匀地撒到配料缸内，不停搅拌，使CMC和水完全融合、CMC能够充分溶化。在溶化CMC时，之所以要均匀撒放、并不断搅拌，目的是“为了防止CMC与水相遇时，发生结团、结块、降低CMC溶解量的问题”，并提高CMC的溶解速度。搅拌的时间和CMC完全溶化的时间并不一致，是两个概念，一般来说，搅拌的时间要比CMC完全溶化所需的时间短得多，二者所需的时间视具体情况而定。确定搅拌时间的依据是：当CMC在水中均匀分散、没有明显的大的团块状物体存在时，便可以停止搅拌，让CMC和水在静置的状态下相互渗透、相互融合。确定CMC完全溶化所需时间的依据有这样几方面：（1）CMC和水完全粘合、二者之间不存在固－液分离现象；（2）混合糊胶呈均匀一致的状态，表面平整光滑；（3）混合糊胶色泽接近无色透明，糊胶中没有颗粒状物体。
　　从CMC被投入到配料缸中与水混合开始，到CMC完全溶解，所需的时间在10～20小时之间。
　　2．将CMC先与白砂糖等干燥的原料，以干法的形式混合，再投入水中溶解。操作时，先将CMC先与白砂糖等干燥的原料按照一定的比例，放在不锈钢搅拌机中，关上搅拌机的顶盖、使搅拌机内的物料处于密闭状态。接着，开启搅拌机，将CMC和其他原料充分拌和。然后，将拌和的CMC混合料缓慢均匀地撒到装有水的配料缸内，并不断搅拌，后面的操作则可以参照上述的第一种溶解方法进行。
　　在液态或者浆状食品中使用CMC时，最好对混合物料进行均质处理，以便取得更加细腻的组织状态和稳定效果。均质时所采用的压力和温度，要根据物料的特性和产品质量要求而定。
　　将CMC配制成水溶液之后，最好存放在陶瓷、玻璃、塑料、木制等类型的容器中，不宜用金属容器，特别是铁、铝、铜制容器存放。因为，CMC水溶液若与金属容器长期接触，容易引发变质和黏度降低的问题。当CMC水溶液与铅、铁、锡、银、铝、铜及某些金属物质共存时，会产生沉淀反应，降低溶液中CMC的实际数量和质量。
　　如果不是生产需要，在CMC水溶液中，尽量不要混入钙、镁、食盐等物质。因为，CMC水溶液和钙、镁、食盐等物质共存时，会降低CMC溶液的黏度。
　　配置好的CMC水溶液，应尽快用完。CMC水溶液如果长时间存放，既会影响CMC的胶粘性能和稳定性，也会遭受微生物和虫鼠的侵害，从而影响原料的卫生质量。