羧甲基纖維素鈉在食品工業(yè)應(yīng)用的情況和研究動態(tài),羧甲基纖維素袖簡稱CMC,是一種陰離子線 性物質(zhì)，為高流動性粉末。外觀呈白色，無味、 無嗅、無毒、不易燃、不霉變，對光、熱都很穩(wěn) 定。目前已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、牙膏、洗 滌劑、卷煙、造紙、建材、陶瓷、日化、紡織印 染、石油鉆井與造礦等的各個丁業(yè)門類，有工業(yè) “味精”之稱⑴[2]。

CMC在食品中作為添加劑使用，集增稠、懸 浮、乳化、穩(wěn)定、保形、成膜、膨化、防腐保 鮮、耐酸和保健等多種功能特性，可替代明膠、瓊 脂、海藻酸鈉、果膠在食品生產(chǎn)中的作用，高純 度的也可稱為纖維膠。美國、日本等發(fā)達國家已 廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代食品工業(yè)，如冷制品、固體飲 料、果汁、果醬、乳酸飲料、調(diào)味品、餅干、肉 制品等。隨著改革開放步伐的加快，我國的食品 工業(yè)也在迅速蓬勃發(fā)展起來，人們對食品的要求 也越來越高，這就必然促進了我國的食品添加劑 的開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。食用CMC作為一種理想的 食品添加劑被許多食品生產(chǎn)廠家廣泛應(yīng)用。本文 就CMC基本情況、食品中應(yīng)用的功能特點、食品 中具體應(yīng)用情況及發(fā)展前景做一概述。

1 CMC的基本介紹

1918年，由德國人E. Jansen發(fā)明了 CMC的 合成方法，并于1921年獲準(zhǔn)專利而見諸于世，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，作膠體和黏結(jié)劑使用。1936?1941年，CMC 的工業(yè)應(yīng)用研究相當(dāng)活躍，發(fā)表了幾個相當(dāng)有啟 發(fā)性的專利。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)出精 制的CMC產(chǎn)品，該產(chǎn)品被認可為安全的食品添加 劑。日本則于1944年開始工業(yè)生產(chǎn)。此后，各國 陸續(xù)發(fā)展CMC的T.業(yè)生產(chǎn)。我國于1958年首先 在上海賽璐路廠投人CMC工業(yè)生產(chǎn)。目前，不同 純度、不同級別和規(guī)格的CMC產(chǎn)品，在世界上已 達近300種之多，國外主要生產(chǎn)國有美國、西德、 日本、芬蘭、意人利、法國和英國等[3][4:。

竣甲基纖維素鈉是以纖維素、燒堿和氯乙酸 為主要原料制成的一種高聚合纖維素醚，化合物 分子量從幾千到百萬不等。分子的單位結(jié)構(gòu)為：

其結(jié)構(gòu)式和天然纖維素的分子結(jié)構(gòu)式相似， 都是由許多D-葡萄糖酐（1-5)，借I-4，- 型連接起來。在纖維素D -葡萄糖酐環(huán)節(jié)上的羥 基（OH)的氫原子被羧甲基（-CH2COOH)所 取代，羧甲基纖維素鈉在食品工業(yè)應(yīng)用的情況和研究動態(tài),分子鏈的連接型式未改變。由于羧甲基團 的體積比氫原子大，使大分子間的平均距離擴 大，因此，易溶于冷熱水中，成為透明的黏稠溶 液。大分子的分子量為〗7〇〇〇 (•'約100) 1 %水 懸浮液的pH6. 5?8. 5。該物質(zhì)不溶于乙醇、乙 醚、丙酮、氯仿等有機溶劑[5][6:。

CMC的性質(zhì)勹葡萄糖羥基上氫原子被-CH2 COOH取代的程度有密切的關(guān)系，當(dāng)取代度大于 0.3,則可溶于堿性水溶液；取代度為0.7,則可 溶于熱的甘油中；當(dāng)取代度0.8以上時，則耐酸 性和耐鹽性好，且不產(chǎn)生沉淀。

另外，CMC所產(chǎn)生的黏稠度的大小，還與其 聚合度、溶液的pH、溶液中是否存在盆、加熱時 間的長短等有關(guān)。當(dāng)聚合度200?500,分子量 21000?50000, PH7左右時，對黏度的影響較 少，保護膠體性最佳；但在pH低于3的范圍內(nèi) 可以發(fā)生CMC的沉淀現(xiàn)象；pH值為10或更高 時，黏度有微小的增高現(xiàn)象；含有1.0%檸檬酸 或乳酸和5.0%醋酸的CMC溶液可在室溫下保存 數(shù)月之久而不發(fā)生明顯的變化。耐熱性較穩(wěn)定， 但20^€以下黏度迅速上升，45弋左右則變化緩 慢，80弋以上加熱可使膠體變性而導(dǎo)致黏度下降， 25T保持一周幾無變化，以后則黏度逐漸降低。 酸性時形成游離酸而沉淀，失去黏性。遇二價金 屬離子則生成鹽而沉淀，失去黏性，聚合度越 大，醚化度越小，則越易受鹽類的影響。如鈣離 子，在其濃度達到常見硬水中的濃度時，就可阻 止CMC充分表現(xiàn)其最高黏度；重金屬如銀、鈿、 鉻、鉛和鋯的離子可使CMC從溶液中沉淀出來； 多價陽離子Al3+、Cr3+或Fe2+可以使CMC從溶 液中沉淀出來，如果對離子的濃度認真地加以控 制，例如，作為熬合劑的檸檬酸存在時可形成更 黏稠的溶液、軟膠和凝膠。干燥CMC不易受微生 物作用，其水溶液受細菌影響可引起生物降解而 使黏度降低

2食品中應(yīng)用的功能特性[11

食品工業(yè)發(fā)展很快，CMC市場和應(yīng)用正呈曰 益擴大之勢。在許多應(yīng)用中，CMC所起的主要作 用和功能如下。.

2.1增稠和乳化穩(wěn)定作用

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。一般的豆奶、可可奶、花生奶、 果汁奶、椰奶、杏仁奶、果汁豆奶等，它們的特 點是含不同程度的脂肪和一定量的蛋白質(zhì)，往往 在存放時容易分離上浮，并會形成一個不美觀的 “項圈”，很大程度上影響了產(chǎn)品的外觀。另外, 蛋白質(zhì)容易凝聚分離，特別是pH值較低的產(chǎn)品， 蛋甶質(zhì)必然凝結(jié)。為解決這些質(zhì)量上的問題，可 以加上適量的食用CMC,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)。它又有一定的乳化作 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，從而可以圓滿解決上述質(zhì) 量問題。因此，CMC-Na常常被作為增稠劑應(yīng)用 于食品工業(yè)中?？墒故称繁３诛L(fēng)味均一、濃度均 一'和口感均一

2.2與蛋白質(zhì)作用

在pH大于或小于蛋白質(zhì)等電點時，CMC都 能與蛋白質(zhì)形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，可有利于提高乳 液的穩(wěn)定性，另一方面也有利于冰淇淋組織的保 型。這種作用可使蛋內(nèi)質(zhì)的溶解度擴展至一定的 pH范圍D

另外，CMC與乳清蛋白濃縮物混合，可代替 雞蛋蛋&和脫脂奶粉，制各種蛋糕，加人CMC 后，蛋糕的體積增大，質(zhì)量改善。CMC也可代替 其它制品中的雞蛋蛋白，如取代布丁、調(diào)味汁、 湯、糊狀糕等的雞蛋蛋白。

2.3親水性和復(fù)水性

由CMC分子結(jié)構(gòu)式可知，它是纖維素衍生 物，在分子鏈中有大量的親水性基團：-0H基、 -COONa基，因此，CMC具有比纖維素更好的 親水性和持水性。故CMC用在烘烤食品中，可使 食品保持一定的濕度，防止食品脫水收縮，使食 品保持一定的外觀形狀。如制作餅干、糕點的面 粉中添加CMC可防止水分蒸發(fā)，老化。

2.4懸浮作用

食用CMC具有極好的懸浮承托力度。用于液 體飲料中，可使果肉、各種固體或其它物質(zhì)在容 器中懸浮，均勻飽滿、色澤鮮艷醒目、改善口 感，在保持飲料的穩(wěn)定性上起一定作用，故而又 延長了飲料的保鮮期。如果跟其他食用果膠按一 定配比合用，制成專用飲料的添加劑，效果就會 更好。所以它廣泛用于果茶類，如山楂果茶、水果 飲料類，如粒粒撥、椰子汁等；蔬菜汁類，如南瓜 汁等。CMC的添加量一般在0.1%?0,4%為宜。 2.5凝膠化作用

具有觸變性的CMC, 膠凝體系有重要的作 用，可制果凍、奶凍、果醬等食品。

所謂觸變性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，溶渡黏度表現(xiàn)增高，打破三維結(jié)構(gòu)后，黏 度表現(xiàn)下降，觸變現(xiàn)象就是表現(xiàn)為黏度變化依賴 于時間。

當(dāng)切變速度（D)不變，即D = K時，CMC 黏度隨時間而下降，當(dāng)切變速度解除，即D=0 時，黏度隨時間而上升。溶液的這種觸變行為， 對膠凝體系（即反常流變體系）是重要的性質(zhì)， 在食品中很有用處。如食品中的果凍、奶凍、果 醬等等，可使用CMC凝膠，或MCC-CMC凝膠, 或和天然膠配合使用。

2.6結(jié)構(gòu)膨松作用

由于它有變特性和凝膠穩(wěn)定作用特性。一方 面可防止脫水收縮，另一方面可提高膨松率，如 應(yīng)用于速食面時，在操作過程中，它可以縮短面 粉的揉勾時間，使產(chǎn)品均勻，結(jié)構(gòu)改善，另外容 易控制水分，可減少給水量，減少經(jīng)面軋輥所需 的壓力，使其不出現(xiàn)或少出現(xiàn)斷面情況，羧甲基纖維素鈉在食品工業(yè)應(yīng)用的情況和研究動態(tài),具有優(yōu) 越的薄膜成形韌性，面蒸熟后，面體鮮艷、表面 光滑、不黏連、不變形，加熱后不褐變，由于它 有較強的高黏度，在油炸過程中，可降低速食面 含油量3%?5%;

Z 7具有改善食品物理性狀作用

如添加于果醬、奶油、花生脫內(nèi)等可改善涂 抹性。此外對果蔬、蛋等使用含對羧基苯甲酸酯 的2%?30% CMC溶液被復(fù)、干燥，以保持風(fēng) 味，防霉；吸水后膨脹性強，而它又不易消化， 用于餅干等可作減肥食品；它具有穩(wěn)定特性，故 可用于啤酒的泡沫穩(wěn)定劑；它還具有黏性、穩(wěn)定 性、保護膠體性等，用于冰淇淋改善保水性和組 織結(jié)構(gòu)，但需與海藻酸鈉等增稠劑合用效果才 好；此外，它還可利用作粉末油脂、香料等固形 劑。

2.8復(fù)配功能

CMC能與其他各種穩(wěn)定劑（黃原膠\瓜爾 膠、卡拉膠、淀粉、麥芽糊精等）進行復(fù)配使用 并有協(xié)同增效作用。一般來說，如果要提髙保水 性，防止析晶，可選用海藻酸鈉或明膠使糕體細 膩、滑潤、可口、抗融性好，可與卡拉膠或瓜爾 膠復(fù)配。

2.9安全性

精制的羧甲基纖維素鈉，聯(lián)合國糧農(nóng)組織和 世界衛(wèi)生組織早就確認為安全物質(zhì)（一人一日允 許攝取量30mg/kS),美國食品和藥物管理局 《食品用化學(xué)品藥典》承認精制的羧甲基纖維素 鈉可用于食品添加劑，已收人公認安全（GRAS) 物質(zhì)中，并納人《美國聯(lián)邦法典》中。

3食品中的具體應(yīng)用情況

120

方數(shù)據(jù)

3.1冰淇淋[s][l6][m

冰淇淋是一種以可塑性的泡沫乳狀液結(jié)構(gòu)為 主要特征的三相多分散體系。它是由氣相、液相 與固相三相組成的，在氣相中氣泡包含著冰結(jié)晶 均勻分散在冰淇淋的液相中，在液相中，固體的 超細蛋白質(zhì)顆粒和不溶性的鹽類又均勻分布于混 合液中。因此，可認為冰淇淋是一種含有脂肪液 滴、乳固體、空氣泡和冰晶等物質(zhì)的凝膠。傳統(tǒng) 冰淇淋制作一般用明膠作穩(wěn)定劑，國外早就不采 用明膠這種傳統(tǒng)方法進行大規(guī)模生產(chǎn)，因為明膠 要預(yù)先用熱水溶解，老化時間又長，生產(chǎn)控制也 較困難，已不適合現(xiàn)代機械化的規(guī)模生產(chǎn)?，F(xiàn)在 很多加工廠都采用食用冷飲生產(chǎn)中一種重要的增 稠劑一CMC,其對冰淇淋的質(zhì)量有著重要的影 響。主要表現(xiàn)在：

3.1.1CMC對冰淇淋生產(chǎn)的影響

作為一種增稠劑在冰洪淋中使用主要是為混 合液提供黏度，從而防止料液中的脂肪上浮。在 實際生產(chǎn)中，CMC主要對均質(zhì)這一工序有較大影 響。冰淇淋的料液經(jīng)過混合后，由于存在脂肪、 蛋白質(zhì)、乳鹽等，如不立即均質(zhì)，則會發(fā)生分 層。根據(jù)斯托克斯定律，要防止混合液分層，應(yīng) 提高料液的黏度，這可以通過加人一定黏度的 CMC來實現(xiàn)。由于冰淇淋的混合液體系較復(fù)雜， 中間含有多種成分，要想通過一種增稠劑來穩(wěn)定 這一體系較困難，所以在實際生產(chǎn)中，一般用 CMC和其它增稠劑復(fù)配。此外，混合液中加了 CMC等增稠劑之后，可有效地將蛋白質(zhì)、脂肪等 顆粒吸附在表層，從而提高了混合液整個體系的 均勻性，有利于提高均質(zhì)的效率。如瓜爾豆膠水 溶性好，吸水性強，黏度高，老化時間短，與其 它膠體有良好的協(xié)同增效作用；卡拉膠有較強的 凝膠性和較高的黏度，具有穩(wěn)定酪朊膠束的能 力，能提高冰淇淋漿料的穩(wěn)定性，還有良好的口 溶性和攪打性能；CMC可使產(chǎn)品組織滑潤，舌感 良好，具有可嚼性，使產(chǎn)品質(zhì)地光滑；單甘酯使 混合料的表面張力增大，氣泡直徑減小近一半。 因此，可將上述乳化穩(wěn)定劑恰當(dāng)組合，既可充分 發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，充分改善 產(chǎn)品的口感、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和風(fēng)味。

3.1.2CMC對冰淇淋質(zhì)量的影響

凝凍攪拌是冰淇淋形成的最后一道關(guān)鍵工 序，在這一工序中，冰淇淋由濃郁的混合液變成 了口感細膩、體積膨脹的固體。CMC對冰淇淋質(zhì) 量的影響主要在于對混合液凝凍攪拌的影響。

3.1.2.1CMC對冰淇淋組織結(jié)構(gòu)的影響

冰洪淋的結(jié)構(gòu)是否細膩與冰結(jié)晶體的大小、 形狀有關(guān)。由于形成冰淇淋的混合液中含冇大約 65%的水分，當(dāng)溫度達到水的冰點時，就會出現(xiàn) 結(jié)晶，冰結(jié)晶體的大小和形狀與CMC的型號，加 量以及凝凍攪拌速度有關(guān)。一般說來，結(jié)晶體越 小，形狀越規(guī)則，冰淇淋就越光滑，口感也就越 細膩。

一般來說髙取代度（DS>0.92)的CMC保 水性要強一些，若在冰淇淋中使用高取代度的 CMC時，由于它容易吸附混合液中更多的游離 水，會影響水在混合液中均勻分布，使得形成的 冰淇淋中結(jié)晶體大小不一，也影響了冰淇淋的口 感。所以我們認為冰淇淋中應(yīng)使用取代度不太高 (DS=0_70 ?0. 85)的 CMC。

3.1.2.2CMC對冰淇淋膨脹率的影響

冰淇淋的膨脹主要由于混合液在凝凍攪拌中 外界空氣不斷混人，使它的體積增大至一定程 度。膨脹率主要與混合液的溫度、黏度、凝凍攪 拌速度有關(guān)。加人CMC可以提高混合液的黏度， 有利于提高膨脹率，但混合液的黏度過髙，會使 凝凍攪拌時混人過多的空氣，得到的冰淇淋過于 疏松。因此，冰淇淋中應(yīng)使用的CMC黏度也不要 很高。

3.1.2.3CMC對冰淇淋融化率的影響

冰淇淋的融化率與產(chǎn)品中氣泡多少、增稠劑 的種類、加量有關(guān)。當(dāng)使用髙黏度的CMC時，可 使冰湛淋在凝凍攪拌時產(chǎn)生較多的氣泡，產(chǎn)品中 氣泡越多，越均勻，就可有效防止熱量傳遞，從 而使融化率降低。因此，冰淇淋中一般較多使用 是 FVH6 型 CMC。

3.1.3CMC在冰淇淋加工中的優(yōu)勢

3.1.3.1CMC的黏度在不同溫度下具有可逆性 當(dāng)冰淇淋溶糖時適逢CMC正處在髙溫中，這 時的CMC黏度較小；相反在冷卻、老化階段則隨 溫度的下降而黏度增大，這種情況很有利于冰淇 淋膨脹率的提髙及能防止冰淇淋中冰屑的生成， 即經(jīng)得起溫度的驟變。而當(dāng)人們食用時，又隨著 溫度升高而黏度降低。為此，能起到抗融化、膨 松（比原體積可增加1/3)、色澤增白、口感細膩

潤滑的作用。另外，CMC用量少（只用千分之五 左右），使用方便，質(zhì)量控制容易，老化時間也 短，適合現(xiàn)代化冷飲工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)。添加量 一般為0.5% „

3.1.3.2 CMC溶液的假塑性

CMC在有剪切力存在時黏度會下降，且隨著 剪切力的增大黏度值越小。這一性質(zhì)有利T冰淇 淋制品在均質(zhì)、攪拌及管道化輸送時降低能耗, 提高均質(zhì)效率；另一方面在冰淇淋人口時由于舌 頭的咀嚼產(chǎn)生剪切力使制品感覺到細膩、清爽、 有利于風(fēng)味的釋放。

3.2乳酸菌飲料

乳酸飲料是用鮮牛奶進行乳酸發(fā)酵或加酸調(diào) 配而制成的一種酸性乳飲料，是多種物質(zhì)組成的 混合物，含水分約88%左右，乳中各種物質(zhì)相互 組成分散的穩(wěn)定體系。由于其產(chǎn)品酸甜適口，受 到了廣大消費者的歡迎。在我國，這種產(chǎn)品正在 迅速普及。乳在酸乳飲料的發(fā)酵加工生產(chǎn)過程 中，如飲料中添加營養(yǎng)強化劑，致使乳溶液的鹽 組成、溶液密度等發(fā)生改變，pH降低；熱處理等 對乳的穩(wěn)定性都有極大的影響。并且，由于飲料 的最終pH值為4. 2?4.4,恰好是酪蛋白的等電 點，因而解決蛋白沉淀問題是制作乳酸飲飲料的 技術(shù)關(guān)鍵。因此，CMC作為優(yōu)良的乳化穩(wěn)定增稠 劑使其在酸性蛋白飲料中被普遍使用。

3.2.1 CMC穩(wěn)定作用機理

在酸乳制品中使用穩(wěn)定劑主要是提髙酸乳的 黏稠度并改善其質(zhì)地、狀態(tài)與口感，CMC在凝固 型酸乳中應(yīng)用可防止成品在保質(zhì)期內(nèi)乳清析出并 改善酸乳的結(jié)構(gòu)。

在水中進行布朗運動的酪蛋白分子由于重力 作用，再加上帶電荷粒子的排斥作用，由于乳酸 菌的作用生成的乳酸，當(dāng)乳中的pH接近酪蛋白 的等電點時，如失去電荷就會產(chǎn)生沉淀，形成所 謂的凝膠，但如在攪拌下破碎凝膠，就會得到酪 蛋白的懸浮液，如靜止，會再次集合而沉淀。這 時如加人CMC,并不增加溶液的黏度，酪蛋白粒 子的表面上的親水基與CMC結(jié)合成表面膜，形成 穩(wěn)定的懸浮。但一般的穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定性較差，如 加熱上述膠體，由于表面膜的破壞，酪蛋白粒子 再次集合凝固，這時熱凝固的酪蛋白粒子中沒有 親水性，降低溫度后，繼續(xù)攪拌，在水中不會再 次分散現(xiàn)在一般都使用CMC作酸奶的穩(wěn)定劑， 由于CMC帶負電荷，而又具有較好的熱穩(wěn)定性， 在PH4?5時與酸奶中的蛋白質(zhì)基結(jié)合形成分散 系，在酸性pH時凝固而不沉淀。此pH值的大小 與蛋白質(zhì)的種類，CMC的性質(zhì)有關(guān)，大致在4.6 ?5.5之間

3.2.2 CMC在乳酸飲料加工中的優(yōu)勢[9][18][~

3.2.1.1CMC不影響發(fā)酵劑的活力

添加0. 3% CMC的乳與未添加CMC的乳進行 對比實驗發(fā)酵，4小時后，酸度分別為87T"和 86T=,組織狀態(tài)無明顯差異，也未見乳清析出。

3.2.2.2CMC 耐酸性

隨著CMC取代度的升髙耐酸的能力增強，芎 取代度&0. 8時耐酸能力明顯增強，當(dāng)取代度> 0.9時，耐酸性能較好，適合做酸性飲料。CMC 耐酸能力的表現(xiàn)方式：多以酸黏比的方式體現(xiàn), 円2% CMC溶液酸黏比為0,8時，表示CMC的耐 酸能力較好。

總之，CMC作為乳酸飲料穩(wěn)定劑，具有較好 的抗沉淀作用，有一定的熱穩(wěn)定性。且有不增加 飲料的黏度，防止乳清析出，改善酸乳結(jié)構(gòu)等優(yōu)

點。

3.3可可奶

可可奶是最常見的中性調(diào)味乳飲料，主要由 鮮奶、可可粉、蔗糖制成，由于加入了可可粉， 如不加穩(wěn)定劑，就會發(fā)生可可粉沉淀現(xiàn)象，出現(xiàn) 分層。添加CMC-Na,—方面可以增加可可奶的 黏度，防止可可粉的沉淀，另一方面CMC-Na 可以與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物，從而增加膠體的穩(wěn)定 性，使制品長時間保持良好的組織狀態(tài)。

制做可可奶，也可以選用海藻酸鈉或果膠做 穩(wěn)定劑，但海藻酸鈉及國產(chǎn)果膠同樣會對產(chǎn)品風(fēng) 味和色澤產(chǎn)生不良影響，而且從成本及工藝上考 慮，還是選用CMC-Na為好。

3,4葡萄酒™

葡萄酒在發(fā)酵結(jié)束后，需要進行澄清穩(wěn)定后 才能裝瓶上市，可以說，葡萄酒的商品質(zhì)量幾乎 是由這一過程決定的。在生產(chǎn)貯存以及裝瓶后出 現(xiàn)的不穩(wěn)定一般是由兩類因素引起的，一類是微 生物活動造成的生物不穩(wěn)定；另一類則是由非生 物因素引起的非生物不穩(wěn)定，是指在沒有微生物 的作用下，由酒石酸鹽、蛋白質(zhì)、色素、重金屬 離子等成分受外界環(huán)境或內(nèi)部因素的影響發(fā)生程 度不同的物理化學(xué)變化，使葡萄酒出現(xiàn)失光、渾 濁、沉淀等現(xiàn)象，影響感官質(zhì)量。

澄清度是葡萄酒的外觀質(zhì)量的重要指標(biāo)，渾 濁的葡萄酒其口感質(zhì)量一般也較差。因此，在生 產(chǎn)上通常需要通過人為的方式，加速葡萄酒陳釀 過程中的沉淀和絮凝反應(yīng)。因此，選用CMC作為 葡萄酒酒石穩(wěn)定劑。

酒石沉淀主要是酒石酸氫鉀和酒石酸鈣。這 兩種鹽因為鉀離子和鈣離子的物理特性不同而在 葡萄酒中穩(wěn)定狀態(tài)也不同。酒石酸鈣的溶解度基 本不隨溫度的變化而變化，羧甲基纖維素鈉在食品工業(yè)應(yīng)用的情況和研究動態(tài),這就是目前生產(chǎn)上采 用冷處理方法對其效果不明顯的主要原因。

3.4.4.1穩(wěn)定作用機理

CMC的作用機理可能是參與維持了葡萄酒的 平衡狀態(tài)，使葡萄酒中酒石酸鹽的成鹽平衡保持 穩(wěn)定。同時，與已經(jīng)形成的酒石酸鹽形成了一種 復(fù)合物，對酒石酸氫鉀，這種復(fù)合物長期穩(wěn)定存 于葡萄酒中，但對酒石酸鈣這種復(fù)合物一旦形成 就會很快沉淀下來，未形成的鈣鹽將會保持長時 間的平衡而穩(wěn)定。

對酒石酸氫鉀，CMC能夠使其穩(wěn)定，除丫上 述原因，還因為CMC本身是一種聚電解質(zhì)，既 是電解質(zhì)，同時也具有膠體的特性，其對酒石的 穩(wěn)定還有可能存在反應(yīng)量的配比問題。在實驗中 發(fā)現(xiàn)，模擬酒中酒石沉淀并不是隨著CMC的添 加量增加持續(xù)減少，而是有反彈的變化，原因就 在于此。當(dāng)溫度降低時，CMC表現(xiàn)的是膠體性 質(zhì)，充當(dāng)了阻止酒石結(jié)晶形成的角色，保證了其 穩(wěn)定性。

3.4.4.2應(yīng)用優(yōu)勢

(1)用CMC穩(wěn)定葡萄酒中酒石效果明顯， 作用持久，不受溫度、機械震蕩、pH值等因素的 影響。

(2)添加20〇m&/L的CMC對葡萄酒的理化 指標(biāo)及感官品質(zhì)沒有不良影響，隨著處理時間的 延長，其對葡萄酒的品質(zhì)有改善作用。

3.4.5 面食

食用CMC還廣泛應(yīng)用于面食類食品中。

3.4.5.1面條

CMC作為增調(diào)劑和黏結(jié)劑，添加在小麥面粉 中，因為CMC還具有強力分散和保水的特性，并 且CMC水溶液是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形的膠體，它的黏 結(jié)力特強，所以CMC添加在方便面坯料中，可以 縮短捏和攪拌時間，操作方便，易于成型，增加 面條的韌性和強度，減少折頭，從而提高優(yōu)級品 率。CMC的水溶液和一般天然膠體不同，添加后 能使面條內(nèi)部組織均勻和穩(wěn)定，且表面光潔，口 感滑爽而且有筋。

另外，油炸型方便面的節(jié)約用油和延長保質(zhì) 期起著方便面生產(chǎn)中很關(guān)鍵的指標(biāo)，油炸型方便 面中含油置一般在20%~25%。當(dāng)生產(chǎn)油炸型方 面中的面坯制作中，添加了 CMC后，改善了面條 結(jié)構(gòu)和筋度，提高面團含水量，而且CMC溶液是 具有親水疏油的特性，能在面條的表面形成一層 薄膜，所以能夠有效地降低面條含油量，并使方 便面面條增強韌性，保持長度，不易斷裂，易于 成形。

3.4.5.2面包

應(yīng)用在面包中，CMC有乳化功能，能與面團 中的淀粉絡(luò)合，從而改善面包的內(nèi)部組織，面團 加工機械性及面團吸水性能增加，使烘烤面包蜂 窩均勻、體積增大、表面光亮，還可阻止面包中 糊化了的淀粉老化回生，延長面包的保鮮期。因 CMC是一種高分子量的纖維素衍生物，其分子鏈 中有大量的親水基團，所以CMC具有很好的親水 和復(fù)水性。烘烤面包時，CMC對高溫比較穩(wěn)定, 烘面包保持一定的溫度可防止面包干癟，從而保 持面包具有一定的外觀形狀。

另外，食用CMC還廣泛應(yīng)用在速凍面食點心 中，像餃子、饅頭、餛飩皮子等。羧甲基纖維素鈉在食品工業(yè)應(yīng)用的情況和研究動態(tài),它們在冷凍反 復(fù)幾次后仍能保持原來的狀態(tài)。應(yīng)用于面食類應(yīng) 選用高黏型號，黏度在S00?1200rapa. s添加量 為0.5%。在餅干、薄餅類中添加CMC后可以改 善面粉的粉質(zhì)組織，調(diào)整面粉筋度，能使餅干、 薄餅成型好，餅身光潔、降低破碎率，可使餅 干、薄餅松脆可口，因此也是這兩種食品的理想 添加劑，添加量為0.1 %?0. 3% D 3.4.6復(fù)配應(yīng)用。

山核桃乳飲料是集乳狀液、懸浮液、真溶液 于一體的復(fù)雜體系，乳化劑與飲料中的碳水化合 物、脂類化合物和蛋白質(zhì)等成分還會發(fā)生特殊的 相互作用，反應(yīng)機理復(fù)雜。目前也尚無理論來指 導(dǎo)乳化劑的乳化效果，通過實驗發(fā)現(xiàn)，要得到效

率高的乳化劑，可行的方法是采用復(fù)配乳化劑。 結(jié)果表明0.03% CMC、0.02%阿拉伯膠、0.02% 瓊脂、a07%單甘酯協(xié)同作用的穩(wěn)定效果最好。 單甘酯具有很強的乳化能力和較好的耐高溫性, 適宜做油包水型（W/0)乳化劑。山核桃乳中含 有大量蛋白質(zhì)和油脂，添加單甘酯可顯著提髙穩(wěn) 定性。阿拉伯膠對蛋白質(zhì)有溶膠作用，CMC對油 脂有較強的乳化能力，瓊脂主要起增稠劑的作 用，增加乳液黏，保持體系相對穩(wěn)定，更重要的 是阿拉伯膠、CMC、瓊脂之間具有協(xié)同效應(yīng)。

CMC經(jīng)常與其他穩(wěn)定劑復(fù)合使用，如黃原 膠、海藻酸鈉、果膠、單甘酯、卡拉膠等，來提 高果汁飲料穩(wěn)定性，如桃杏混濁復(fù)合飲料、枳棋 保健飲料、玉米胚芽飲料、粒粒澄、銀耳紅棗飲 料等。

另外，CMC復(fù)配使用還可用于果凍生產(chǎn)。果 凍生產(chǎn)時，卡拉膠有形成膠凝時所需濃度低、透 明度高的優(yōu)點，但單獨使用存在凝膠脆性大，彈 性小，易出現(xiàn)收縮脫液現(xiàn)象；卡拉膠與明膠制作 的果凍黏度大，成型不好；而卡拉膠與CMC-Na 制作的果凍色澤及風(fēng)味較好，且果凍成型好，彈 性好。

3.4 7可食性復(fù)合膜應(yīng)用[u]

可食性復(fù)合膜是當(dāng)前可食性膜的發(fā)展趨勢c 復(fù)合膜優(yōu)點是具有良好的機械強度、透明度、熱 封性、印刷性、阻氣性、耐水性，可以滿足不同 食品包裝的需要?？梢訡MC為基本的成膜物質(zhì)， 探討瓊脂、殼聚糖、硬脂酸對成膜性能的影響。

4食用CMC發(fā)展前景與研究動態(tài)

隨著我國食品工業(yè)的發(fā)展，從以下幾點因素 來看，CMC作食品添加劑的發(fā)展前景很大。

4.1CMC具有多功能的特性

食品添加劑的發(fā)展方向是具有多功能性。從 CMC具有的作用來看，它具有多功能的特性。 CMC隨著取代度的不同，黏度的不同，具有不同 的功能。如髙取代度、髙黏度CMC,具有耐鹽、 耐酸、增稠、懸浮、穩(wěn)定、持水等作用。除性 能、作用具有多功能外，CMC還具有對人體有益 的功能。從CMC的化學(xué)結(jié)構(gòu)式可知，它和纖維素 一樣，對人體不但無害，而且有一定療效作用。 作為纖維素，對高血壓、動脈硬化、冠心病等患 者，制作低熱量的食品是有益的。由此可見， CMC是一種理想的在性質(zhì)上和對人體都具有多功 能的食品添加劑。

4.2CMC來源豐富

和其它天然膠，如果膠、瓊脂、黃原膠、海 藻酸鈉、PCA等比較，CMC是由天然纖維素加工 而成的，纖維素在自然界資源豐富，取之不盡， 用之不竭。因此，CMC資源容易得到。

4.3CMC價格便宜

價格便宜的食品添加劑，又具有良好的經(jīng)濟 效益，這是大家所要求的。羧甲基纖維素鈉在食品工業(yè)應(yīng)用的情況和研究動態(tài)因為CMC容易得到, 所以價格比較便宜。并且CMC與各種天然膠具有 良好的配伍性和增效性，所以，CMC不僅可以單 獨使用，而且可以與各種天然膠合用作食品添加 劑。

4.4CMC研究動態(tài)

CMC產(chǎn)品研究開發(fā)的重點在于不斷提高產(chǎn)品 的均勻性，可使CMC在適當(dāng)?shù)腄S的范圍內(nèi)具有 耐酸、耐鹽、抗酶和乳化穩(wěn)定等多種特性，創(chuàng)造 特色產(chǎn)品，努力開拓國際市場。另外，CMC作為 一種食品添加劑被食用后，需不斷研究其在人體 內(nèi)的代謝反應(yīng)，如與微生物作用等，增強其食用 的安全性和保健性。

從以上因素來看，可以預(yù)見，隨著我國人民 生活水平的提高，對食品的要求愈來愈高，CMC 作為食品添加劑必將隨之而發(fā)展起來。

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