羧甲基纤维素钠培训资料课件

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CMC广泛用于饮料，目的是果汁悬浮性好，改 善口感和质地，消除瓶颈处形成油环，庇护人造甜 食不良苦味。
中性奶中加入CMC，可消除淀粉、卡拉胶的脱水 收缩，也可制作储藏稳定的搅打起泡的稀奶油；在 酸奶中加入CMC，可于蛋白质（结构示意图见图39） 在pH等当点范围反应，形成可溶性的、贮存稳定的 络合物（见图40）。
Cell-(OH)3-n(OCH2COO-Na+) n+( x-n)CH3COONa
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1.纤维素原材料
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2. CMC生产工艺
羧甲基纤维素(CMC)属于离子型纤维素醚，有盐型(羧 甲基纤维素钠)和酸型(酸化羧甲基纤维素)两种。通常经碱 化、醚化、中和和洗涤得到的是羧甲基纤维素钠 (NaCMC)，是一种水溶性的盐，习惯上称CMC，经硫酸等酸 化后得到的是酸化羧甲基纤维素。
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纤维素的羧甲基化产品的稳定性与取代均匀性正相关： 取代均匀性越好，纤维素的羧甲基化产品稳定性越好； 改进工艺，适当提高取代度可提高纤维素的羧甲基化产 品的取代均匀性。纤维素的羧甲基化产品的稳定性与粘 度负相关：粘度越低，纤维素的羧甲基化产品稳定性越 好。因此，国外食品稳定剂中常采用中低粘度的纤维素 的羧甲基化产品。
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在冷冻甜食-冰激凌-糖水冰糕上，CMC分散性良好，且能 够与其他稳定剂一样，能够控制冰晶的形成，保持均匀一致的 组织，即使反复冷冻-解冻，也能够保持稳定，在用量很少的情 况下，能够赋予优良的口感。
在低脂肪的冰激凌和牛奶冰糕中，CMC与15%左右的卡拉 胶混合，可防止冰冻前混合物的分离，随着脂肪含量的提高， CMC用量增加，可获得腻滑的结构；在冰冻奶制品中，可加入 2%的CMC稳定剂；在糖浆中，可加入0.75%1%的CMC稳定 剂；也可以用植物物质代替奶脂肪,用于人造甜食品，如山梨糖 醇代替冰激凌中的糖，也使用CMC。
1、原料丰富多样、质量分散 2、生产设备、配方及工艺的多样化、差异化 3、货源组织与供给过程复杂性
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HO R
R= .
O
CH3
C NH
O N H C O ( CH 2 CH 2 O) n R`
.H
, . NO 2
R O
R
R O
R
O R
O R
R O
R
R O
(n-2 )/2
R
O
H OH R
The Quality Control and Molecular Structure of CMC
纤维素醚分子结构与质量控制
（2009兄弟企业产品创新论坛）
2009年 2月
羧甲基纤维素钠培训(CMC)是纤维素经碱化、氯乙酸醚化、中和 及洗涤等工艺过程得到的离子型纤维素醚。质量差异化原因：
酸化羧甲基纤维素CMC是一种聚电介质，pKa大约在4 左右，接近醋酸。因为其水溶性不好，市场上通常用的是 其钠盐。
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水媒法生产工艺 （Aqueous meduim process)
间歇式(Batch process） 连续式（Continuous process)
溶媒法生产工艺 （Solvent process）
• 氯乙酸转化为氯乙酸钠： ClCH2COOH +NaOH ClCH2COONa+H2O
• 碱纤维素和氯乙酸钠转化为： Cell-(OH)3-x(O-Na+)x +nClCH2COONa
Cell-(OH)3-x (ONa) x-n(OCH2COO-Na+) n + nNaCl • 经过中和、洗涤： Cell-(OH)3-x (ONa) x-n(OCH2COO-Na+) n+( x-n)CH3COOH
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图2 纤维二糖构型
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第二 在乳制品中的稳定机理
在食品上，作为增稠剂、稳定剂、分散剂、增量剂和固形剂， 羧甲基纤维素泛用于乳制品、果汁、巧克力、饮料和酸乳酪中作稳 定分散剂。
目前，在我国有1500多家乳品企业，主要分布在东北、华北、 西北以及上海、北京等城市。从液态奶内部结构看，发酵乳29.93 万吨，占21%；巴氏消毒奶87.57万吨，占61.45%；UHT奶25万吨， 占17.54%。资料显示，2002年我国牛奶总产量为1250万吨，乳品 产量较上年增长26%，液态奶产量增长66%。专家预测，未来几年 我国乳品市场将保持15%的增速，液态奶的年增长率将达30%。但 从人均消费乳制品来看，目前只有7.3kg，比起世界乳制品人均消 费100kg，还存在着巨大的发展空间。
1）乙醇/水； 2）乙醇/异丙醇/水 3）异丙醇/水 4）甲苯/异丙醇/水
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5. CMC生产过程环境介质
羧甲基纤维素(CMC)主要技术指标： 1）黏度 2）取代度 3）纯度 4）水分 5）酸粘比、高温度酸黏比 6）耐盐性，盐黏比 7）铅砷含量
⊙取代的均匀性与位置
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沉淀和浮油是酸性乳饮料中最常见的质量问题， 在低pH值条件下，pH值接近PI点时，奶制品中酪蛋 白胶粒发生凝聚沉淀。乳制品放置久了，会发生脂 肪上浮，形成很不美观的项圈，加入稳定剂后，稳 定剂与蛋白质形成非离子型的胶溶复合体系，进而 阻止了酪蛋白的沉聚，沉淀量的多少就主要取决于 该体系的稳定性。
捏合法/面团法 (Dough process) 淤浆法/液浆法 (Slurry process)
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3. CMC生产所用关键设备
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4. CMC生产过程环境介质
羧甲基纤维素钠CMC结构示意图（R=-OH
R=
. O H , . ONO 2
,
.N
或
3
-OCH2COONa）
R
R
HO R
O R
O
R O R
O
O
R O
R
O
H OH
R
R R 羧甲基纤维素钠培训资料
(n-2 )/2
R
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CMC的合成原理
• 纤维素碱化为碱纤维素： Cell-(OH)3+xNaOHCell-(OH)3-x(O-Na+)x+xH2O