1. 研究目的与意义
羧甲基纤维素钠简称cmc, 是一种阴离子线性物质, 为高流动性粉末。外观呈白色, 无味、无嗅、无毒、不易燃、不霉变, 对光、热都很稳定。目前已被广泛应用于食品、医药、牙膏、洗涤剂、卷烟、造纸、建材、陶瓷、日化、纺织印染、石油钻井与造矿等的各个工业门类, 有工业味精之称。
cmc在食品中作为添加剂使用, 集增稠、悬浮、乳化、稳定、保形、成膜、膨化、防腐保鲜、耐酸和保健等多种功能, 可替代明胶、琼脂、海藻酸钠、果胶在食品生产中的作用, 高纯度的也可称为纤维胶。美国、日本等发达国家已广泛应用于现代食品工业, 如冷制品、固体饮料、果汁、果酱、乳酸饮料、调味品、饼干、肉制品等。随着改革开放步伐的加快, 我国的食品工业也在迅速蓬勃发展起来, 人们对食品的要求也越来越高, 这就必然促进了我国的食品添加剂的开发、生产和应用。食用cmc作为一种理想的食品添加剂被许多食品生产厂家广泛应用。
酸性乳饮料具有酸甜独特的风味,在市场上受到消费者的广泛青睐。但在其生产过程中,酪蛋白会在酸性条件下发生聚集失稳,因此一般加入多糖,对酪蛋白起到保护作用,使体系稳定,在货架期内保持均一的状态并拥有良好的口感。用于酸性乳饮料中的多糖有果胶、羧甲基纤维素钠(cmc)、可溶性大豆多糖(ssps)、海藻酸丙二醇酯(pga)等等。其中果胶的应用相对广泛,相关研究也较多。可溶性大豆多糖在日本的应用和研究比较多,而cmc是在我国得到广泛应用的多糖。cmc是一种阴离子多糖,在酸性条件下,与酪蛋白发生吸附,提供静电排斥和空间位阻作用,同时cmc可使体系粘度增加,起到稳定作用,因而可作为稳定剂应用在酸性乳饮料中。
2. 国内外研究现状分析
1947年,美国FDA根据毒物学研究证明:CMC对生理无毒害作用,允许将其用于食品加工业中作添加剂,起增稠作用,其日食用量没有最大限制。CMC因具有许多特殊性质,如增稠、粘结、成膜、持水、乳化、悬浮等,而得到广泛应用。目前,不同纯度、不同级别和规格的羧甲基纤维素钠产品,在世界已有300种之多,国外主要生产国有美国、西德、日本、芬兰、意大利、法国和英国等。
对于中性乳体系中多糖类稳定剂的选择和研究,国内外均一致,而对酸性乳体系中多糖类稳定剂的选择和研究,国内外差别很大。国外基本是添加果胶,但国内主要是添加纤维素胶CMC。此外,以调配型为主、施以苛刻的加热灭菌工艺是我国酸性乳饮料制品有别于国外产品的另外两个主要特点。多糖和蛋白质相互作用的研究在国际上是一个相当活跃的领域,虽然CMC应用广泛且研究的较深入,然而迄今国外鲜有关于酸性乳添加CMC研究的报道。3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1. cmc对酸性乳体系的稳定作用,cmc的分子结构参数、浓度、ph值、蔗糖对体系稳定性的影响。
2. 在酸性条件下cmc与酪蛋白胶粒的作用机理进行初步探讨。
4. 研究创新点
乳体系中的乳蛋白-多糖食品胶之间的相互作用十分复杂,它受诸多因素的影响,包括食品胶的类型,分子量及其分布、分子构象,电荷的分布,蛋白质胶体粒子的浓度,体系的PH值,离子强度,糖浓度,温度,乳的来源及其加工过程、热处理工艺等。要了解和描述这么一个复杂体系无疑是一个挑战。我们不仅要从基础理论研究的角度出发,更应结合工业应用的层面来考虑最终解决实际问题,进而促进我国乳制品的研究和发展,同时亦促进食品科学和高分子科学研究的交叉融合。
