بستنی و کربوکسی متل سلولز 

کربوکسی متیل سلولز به عنوان غلظت دهنده در بستنی به طور عمده برای ارائه ویسکوزیته مخلوط استفاده می‌شود، بنابراین از شناور شدن چربی در مایع بستنی جلوگیری می‌کند. کربوکسی متیل سلولز عمدتاً تأثیر زیادی بر همگن شدن دارد. بستنی از انواع مواد مختلف تشکیل شده است.  در این فرآیند، بستنی از محلول مخلوط غنی به جامد با طعم ظریف و حجم متورم تغییر می‌کند. اثرات سدیم کربوکسی متیل سلولز بر کیفیت بستنی و به طور عمده در تأثیر محلول مخلوط بستگی دارد. ساختار بستنی خوب به اندازه و شکل بلور‌های یخ مربوط است. از آنجا که محلول ترکیبی، برای تشکیل بستنی حاوی حدود ۶۵٪ رطوبت است، زمانی که درجه حرارت به نقطه انجماد آب می‌رسد، کریستالیزاسیون رخ می‌دهد. 

کاربرد‌های سدیم کربوکسی متیل سلولز در بستنی 

اندازه و شکل بلور‌های یخ مربوط به مدل، مقدار و سرعت ترکیب انجماد سدیم کربوکسی متیل سلولز است. اگر سدیم کربوکسی متیل سلولز با درجه بالاتر جایگزینی در بستنی استفاده شود، از آنجایی که می‌تواند به راحتی آب بیشتری را در مخلوط جذب کند، باعث یکنواختی آب در مخلوط می‌شود و همچنین بر طعم بستنی تأثیر می‌گذارد. اضافه کردن کربوکسی متیل سلولز می‌تواند ویسکوزیته بستنی را افزایش دهد و به بهبود سرعت آب شدن کمک کند، اما اگر ویسکوزیته مخلوط بیش از حد بالا باشد، در طی مخلوط کردن یخ، بستنی بسیار شل خواهد شد. بنابراین، کربوکسی متیل سلولز سدیم مورد استفاده در بستنی نیز باید در ویسکوزیته بسیار زیاد باشد.

میزان ذوب بستنی مربوط به تعداد حباب‌ها، نوع و میزان غلظت دهنده در محصول می‌باشد. هنگامی که ویسکوزیته بالاست، از کربوکسی متیل سلولز استفاده می‌شود، بستنی را قادر می‌سازد تا حباب‌های بیشتری را در هنگام یخ زدن ترکیب کند. حباب‌های بیشتر در محصول باعث می‌شود که به طور مؤثر از انتقال حرارت جلوگیری کنند، بنابراین سرعت ذوب کاهش می‌یابد و می‌تواند مقاومت ذوب بستنی را افزایش دهد. کربوکسی متیل سلولز باعث سفید شدن رنگ بستنی می‌شود. 

بستنی یکی از دسر‌های پر طرفدار در سال‌های اخیر است. با توسعه سریع اقتصاد ملی و بهبود مداوم استاندارد‌های زندگی مردم، تقاضای انواع بستنی نیز در حال افزایش است. اگرچه مقدار تثبیت‌کننده و غلظت دهنده در بستنی فقط در حدود ۰٫۵٪ است، اما در کیفیت و طعم بستنی نقش بسیار مهمی دارد. 

تأثیر کربوکسی مثیل سلولز در جلوگیری از ذوب بستنی 

در مقایسه با سایر مواد (مانند نشاسته و صمغ گوار)، سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند به سرعت در آب سرد و گرم حل شود. محلول آبی آن از شفافیت و سیالیت بسیار بالایی برخوردار است و می‌تواند در دما‌های مختلف یک ساختار رتیکولی پایدار ایجاد کند. در فرآیند ذخیره‌سازی، نسبت به تغییرات دما حساس نیست به گونه‌ای که ساختار محصول پایدار باشد. بنابراین سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند مقاومت ذوب بستنی را افزایش دهد. 

کربوکسی متیل سلولی سدیم از ویسکوزیته محلول آبی بالایی برخوردار و همچنین دارای سازگاری عالی است. ویسکوزیته که در ترکیب با این کلوئید‌ها استفاده می‌شود، اثرات مضاعفی دارد. بنابراین افزودن کربوکسی متیل سلولز سدیم به بستنی می‌تواند باعث افزایش قوام مواد مخلوط و مایع در همگن‌سازی شود. 

افزایش ویسکوزیته مواد و مایع می‌تواند از تجمع دوباره چربی در مخلوط جلوگیری کند. در طی مراحل خنک‌کننده می‌تواند با پراکندگی شدید مواد مخلوط را یکنواخت‌تر و مناسب‌تر برای تولید صنعتی کند. کربوکسی متیل سلولی سدیم یک کلوئید کاملاً هیدروفیلی است می‌تواند به سرعت با آب آزاد در مواد و مایع ترکیب شود، به طور یکنواخت در مخلوط توزیع می‌شود و هنگام هم زدن باعث می‌شود هوا حباب‌های بسیار ریز تشکیل دهد، به طوری که بستنی دارای بافت ظریف و طعم خوب شود. می‌تواند نقش خاصی را در امولسیون بازی کند. در بستنی نه تنها کلسیم موجود در مخلوط را به خود جلب می‌کند بلکه می‌تواند خوشه‌های مولکولی کازئین را از هم جدا کرده و ظرفیت امولسیون‌کننده پروتئین و چربی را افزایش دهد، ضمن کاهش انسجام چربی و همچنین نقش خاصی در همگن‌سازی محلول مخلوط بستنی دارد. 

الزامات سدیم کربوکسی متیل سلولز برای بستنی 

هنگامی که CMC به عنوان یک تثبیت‌کننده بستنی عمل می‌کند، برخی از الزامات ویژه وجود دارد. به منظور بهبود یکنواختی مخلوط سدیم کربوکسی متیل سلولز باید غنی از خاصیت شبه پلاستیک باشد تا شکل بستنی را افزایش دهد. علاوه بر این ویسکوزیته سدیم کربوکسی متیل سلولز باید زیاد باشد و ویسکوزیته باید ۱۵-۲۰ پالس باشد که با ویسکومتر چرخشی Brookfield یا ویسکومتر از نوع NDJ-۱ در کسری جرم ۲٪ برای سلولز سدیم کربوکسی متیل اندازه‌گیری شود. 

اکنون بستنی با میوه بیشتر وجود دارد و مقدار pH مخلوط آن اسیدی است، بنابراین کربوکسی متیل سلولز سدیم لازم است درجه بالایی از یکنواختی و مقاومت در برابر اسید‌های خاص داشته باشد. کربوکسی متیل سلولز سدیم پایداری حرارتی خوبی دارد. 

مقدار سدیم کربوکسی متیل سلولز در بستنی 

کربوکسی متیل سلولز سدیم به تنهایی و با مقدار ۰٫۴٪ -۰٫۵٪ قابل استفاده است. هنگامی که در بستنی استفاده می‌شود، ابتدا باید آن را با شکر گرانول سفید مخلوط کرده و سپس حل کرد و فیلتر کرد. به عنوان مثال استفاده مخلوط با امولسیفایر ۰٫۱ ۰٫۱ -۰٫۱۵ can می‌تواند مزایای سلولی کربوکسی متیل سلولز را بهتر نشان دهد. تثبیت‌کننده امولسیون مرکب هم اکنون برای تولید صنعتی بستنی مورد استفاده قرار می‌گیرد و مزیت اصلی آن آسان برای استفاده است. انواع تثبیت‌کننده امولسیون با توجه به نیاز‌های مختلف بستنی می‌تواند ترکیب شود. 

۱) ۳۲٪ ژلاتین، ۳۵٪ کربوکسی متیل سدیم، ۳۳٪ گلیسریل مونوسترات مقدار بستنی ۰٫۴۵٪ -۰٫۵۰٪. 

۲) ۲۰٪ آلژینات سدیم، ۶۰٪ کربوکسی متیل سلولز سدیم، ۱۵٪ گلیسریل مونوسترات؛ ۵٪ استر ساکارز؛ مقدار بستنی ۰٫۴۵٪ -۰٫۵۰٪. 

۳) ۳۰٪ آدامس گوار، ۴۰٪ کربوکسی متیل سدیم، ۱۰٪ آدامس زانتان، ۱۰٪ گلیسرول مونوسترات، ۱۰٪ استر ساکارز؛ مقدار بستنی ۰٫۴٪ -۰٫۵۵٪. 

برای انواع مختلف بستنی یخی میوه‌ای، مقدار اضافی سدیم کربوکسی متیل سلولز می‌تواند ۰٫۵۰٪ باشد. استفاده از تثبیت‌کننده امولسیون مرکب می‌تواند باعث تجمع مواد اولیه در فرآیند انحلال شود، محصول دیرتر آب شود. سرعت انبساط محصول را تنظیم کرده و آن را برای تولید صنعتی مناسب‌تر کند. 

نتیجه‌گیری 

استفاده از کربوکسی متیل سلولز سدیم می‌تواند مقدار مصرف مواد جامد را کاهش داده و سپس هزینه تولید بستنی را کاهش دهد.