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SENTAI
Amostra de CMC grau alimentício em frasco de vidro com cartão de etiqueta da Sentai

CMC grau alimentício Tipo 6 vs Tipo 9: estabilização de bebidas lácteas acidificadas, sorvetes e molhos

Como o DS diferencia a goma de celulose (E466) Tipo 6 da Tipo 9, como a CMC estabiliza a caseína em bebidas lácteas acidificadas em pH 3.8–4.6 e quais limites da GB 1886.232-2016 e do JECFA a CMC grau alimentício deve atender.

Laboratório de Aplicações Sentai · · 7 min de leitura

As CMC grau alimentício Tipo 6 e Tipo 9 são ambas goma de celulose (carboximetilcelulose sódica, INS 466 / E466); o número do tipo indica o grau de substituição. O Tipo 6 (DS 0.75–0.90) é o espessante econômico para alimentos de pH neutro, como sorvetes, molhos e recheios de panificação. O Tipo 9 (DS ≥ 0.90) permanece carregado e solúvel em pH baixo e na presença de sal, e é por isso que é o grau usado para estabilizar a proteína do leite em bebidas lácteas acidificadas com pH de cerca de 3.8–4.6.

O que significa o número do tipo

Os graus de CMC alimentícia costumam ser nomeados por classe de viscosidade e tipo de DS. Na linha Sentai, FL e FM são graus de baixa e média viscosidade medidos em solução a 2 %, e FH e FVH são graus de alta e muito alta viscosidade medidos em solução a 1 %. O dígito seguinte indica o tipo de DS, e a FL10A é um grau de alto DS (DS ≥ 1.0) para os sistemas ácidos mais exigentes.

Classe de viscosidadeGrau Tipo 6 (DS 0.75–0.90)Grau Tipo 9 (DS ≥ 0.90)
Baixa, solução a 2 %FL6A: 25–400 mPa·sFL9A: 25–400 mPa·s
Média, solução a 2 %FM6A: 400–2000 mPa·sFM9A: 400–2000 mPa·s
Alta, solução a 1 %FH6A: 200–500 mPa·sFH9A: 200–500 mPa·s
Muito alta, solução a 1 %FVH6A-1: 500–2000 mPa·sFVH9A-1: 500–2000 mPa·s
Muito alta, solução a 1 %FVH6A-2: 2000–5000 mPa·sFVH9A-2: 2000–4000 mPa·s
Ultra-alta, solução a 1 %FVH6A-3: ≥ 5000 mPa·sFVH9A-3: ≥ 4000 mPa·s
Janelas de viscosidade da CMC grau alimentício da Sentai (Brookfield, 25 °C). O grau de alto DS FL10A é especificado em 25–400 mPa·s em solução a 2 %, com DS ≥ 1.0.

Por que as bebidas lácteas acidificadas precisam de CMC

Em pH neutro, as micelas de caseína são estabilizadas por uma camada externa "pilosa" de κ-caseína, com carga negativa. Quando o leite é acidificado em direção ao ponto isoelétrico da caseína, em torno de pH 4.6, essa carga é neutralizada, a camada pilosa colapsa e as micelas se agregam. Sem estabilizante, um iogurte para beber ou uma bebida láctea acidificada em pH 3.8–4.6 sedimenta, separa soro e fica arenoso na boca.

Abaixo do seu ponto isoelétrico, a caseína tem carga líquida positiva, enquanto os grupos carboxila da CMC, com pKa aparente de aproximadamente 4 a 4.5, ainda mantêm carga negativa considerável. Por isso, as cadeias de CMC se adsorvem nas partículas de proteína: parte de cada cadeia se ancora na superfície e o restante se estende no soro em forma de alças e caudas. As partículas são então mantidas afastadas pela repulsão eletrostática entre seus novos revestimentos negativos e pelo impedimento estérico das cadeias estendidas, fenômeno conhecido como estabilização eletroestérica. A CMC não adsorvida aumenta a viscosidade do soro, o que retarda qualquer sedimentação residual.

Um DS mais alto significa mais carga em pH baixo e adsorção mais forte, e é por isso que se usam graus Tipo 9. A dosagem tem um ponto ótimo: com pouca CMC, uma cadeia pode fazer ponte entre duas partículas e floculá-las, enquanto um grande excesso de CMC livre pode causar floculação por depleção. Estudos publicados mostraram que tanto a massa molecular quanto o DS da CMC influenciam a estabilidade de bebidas lácteas acidificadas; por isso, qualifique grau e dosagem em conjunto.

Dicas de processo para bebidas lácteas acidificadas

  1. Misture a seco a CMC com parte do açúcar, normalmente pelo menos cinco partes de açúcar para uma de CMC, e disperse-a na água sob agitação.
  2. Hidrate a CMC completamente antes do contato com o leite, pois partículas não dissolvidas não protegem a proteína.
  3. Combine a solução de CMC com o leite em pH neutro, para que o estabilizante já esteja presente antes de o pH passar pelo ponto isoelétrico da caseína.
  4. Resfrie a mistura e adicione ácido diluído lentamente, sob alto cisalhamento, até o pH-alvo, normalmente 3.8–4.2.
  5. Homogeneíze e trate termicamente; depois, verifique a estabilidade por centrifugação e por armazenamento na temperatura prevista.

Os níveis típicos de CMC em bebidas lácteas acidificadas ficam na faixa de 0.3–0.5 %, conforme o teor de proteína, a meta de viscosidade e o tratamento térmico. Considere-os valores iniciais para os seus próprios ensaios.

Sorvetes, molhos e outros alimentos

Em sorvetes e sobremesas congeladas, a CMC retém água, eleva a viscosidade da calda e retarda o crescimento de cristais de gelo quando o produto descongela e recongela durante a distribuição. Geralmente faz parte de um blend estabilizante com gomas como guar ou jataí (alfarroba), mais um pouco de carragena para evitar a separação de soro na calda, e o estabilizante total normalmente fica em torno de 0.2–0.5 % da calda. Graus Tipo 6 de alta e muito alta viscosidade, como FH6A e FVH6A-1, são o ponto de partida habitual.

Molhos neutros, sopas, recheios de panificação e massas geralmente precisam apenas do Tipo 6. Molhos para salada, molhos à base de frutas e condimentos com muito sal se beneficiam do Tipo 9 ou da FL10A, pois ácido e sal suprimem a carga da CMC de DS mais baixo e causam perda de viscosidade ou turbidez. A orientação geral da Sentai para dosagem em alimentos é de 0.1–0.5 % da formulação como ponto de partida típico, a ser otimizado no seu processo.

Requisitos da GB 1886.232-2016 e do JECFA

A norma nacional chinesa de segurança de alimentos GB 1886.232-2016 e a especificação do JECFA para carboximetilcelulose sódica estabelecem os limites de identidade e pureza para uso alimentício. Os graus alimentícios da Sentai são especificados conforme a GB 1886.232-2016 e contam com limites microbiológicos adicionais de liberação.

ParâmetroGB 1886.232-2016JECFA (2011)Liberação de grau alimentício Sentai
Teor de CMC sódica, base seca≥ 99.5 %≥ 99.5 %≥ 99.5 %
Grau de substituição0.20–1.500.20–1.50Tipo 6: 0.75–0.90; Tipo 9: ≥ 0.90; FL10A: ≥ 1.0
pH, solução a 1 %6.0–8.56.0–8.56.5–8.5
Perda por secagem≤ 8.0 %≤ 12 %≤ 8.0 %
Cloreto (como NaCl)≤ 0.5 %≤ 0.5 %≤ 0.5 %
Glicolato de sódio≤ 0.4 %≤ 0.4 %≤ 0.4 %
Sódio≤ 12.4 %≤ 12.4 %—
Arsênio (As)≤ 2.0 mg/kg—≤ 2.0 mg/kg
Chumbo (Pb)≤ 2.0 mg/kg≤ 2 mg/kg≤ 2.0 mg/kg
Viscosidade≥ 5.0 mPa·s a 2 %; medido a 1 % quando o valor a 2 % é ≥ 2000 mPa·sEspecificado pelo artigo de comércioDe 25 a mais de 5000 mPa·s, conforme o grau
Microbiologia——Contagem total em placa ≤ 500 cfu/g; bolores e leveduras ≤ 100 cfu/g; E. coli, Salmonella e S. aureus não detectados
Um traço indica que a tabela de especificação citada não estabelece limite para esse parâmetro. Verifique sempre o texto vigente do regulamento aplicável ao seu mercado.

Como escolher

  • pH neutro e pouco sal: Tipo 6, escolhendo a classe de viscosidade conforme o corpo desejado.
  • pH abaixo de cerca de 5, ou muito sal: Tipo 9; para o pH mais baixo ou o maior teor de sal, FL10A (DS ≥ 1.0).
  • Bebidas lácteas acidificadas: comece com a FH9A, o grau que a Sentai posiciona para esta aplicação, e otimize a dosagem para o seu teor de proteína.
  • Produtos com alto teor de sólidos que precisam de pouca viscosidade adicional, como xaropes ou recheios: graus FL ou FM medidos a 2 %.
  • Confirme sempre a estabilidade ao longo de toda a vida útil, na temperatura de armazenamento prevista.

Como a Sentai pode ajudar

A família de CMC grau alimentício da Sentai oferece 13 graus nas versões Tipo 6, Tipo 9 e alto DS, todos com pureza ≥ 99.5 % e liberados conforme a GB 1886.232-2016. Envie sua formulação, o pH e as condições de processo, e a equipe de aplicações sugerirá um grau inicial. Ao solicitar uma cotação, informe o mercado de destino e eventuais requisitos de certificação, como Halal ou Kosher, para que a equipe de exportação confirme a documentação disponível para o grau escolhido.

FAQ

Qual a diferença entre CMC grau alimentício Tipo 6 e Tipo 9?+

O número do tipo reflete o grau de substituição. O Tipo 6 (DS 0.75–0.90) é o espessante econômico para alimentos de pH neutro. O Tipo 9 (DS ≥ 0.90) tem mais grupos carboximetila, por isso permanece solúvel e protetor em pH baixo e na presença de sal, como exigem as bebidas lácteas acidificadas.

Por que a CMC é usada em bebidas lácteas acidificadas?+

Quando o leite é acidificado em direção ao pH 4.6, a caseína perde sua carga e se agrega. A CMC se adsorve nas partículas de proteína e as mantém separadas por repulsão eletrostática e estérica, evitando sedimentação e separação de soro em pH de cerca de 3.8–4.6.

A CMC é o mesmo que goma de celulose e E466?+

Sim. A carboximetilcelulose sódica é conhecida como goma de celulose, com o número INS 466 no sistema do Codex e E466 na União Europeia. Os graus alimentícios devem atender a especificações de pureza como as do JECFA e da norma chinesa GB 1886.232-2016.

O que a GB 1886.232-2016 exige da CMC grau alimentício?+

A GB 1886.232-2016 exige teor de carboximetilcelulose sódica de pelo menos 99.5 %, DS 0.20–1.50, pH 6.0–8.5, perda por secagem ≤ 8.0 %, cloreto ≤ 0.5 % como NaCl, glicolato de sódio ≤ 0.4 %, sódio ≤ 12.4 % e arsênio e chumbo ≤ 2.0 mg/kg cada.

Quanta CMC se usa no sorvete?+

A CMC normalmente faz parte de um blend estabilizante que soma cerca de 0.2–0.5 % da calda de sorvete, muitas vezes com goma guar ou jataí (alfarroba) e um pouco de carragena. Um grau Tipo 6 de alta viscosidade é o ponto de partida habitual.

Fontes

  1. FAO JECFA Monographs 11 (2011) — Sodium carboxymethyl cellulose specification
  2. GB 1886.232-2016 — Food additive sodium carboxymethyl cellulose (standard listing)
  3. EFSA (2018) — Re-evaluation of celluloses E 460(i)–E 469 as food additives
  4. Du et al., Influence of molecular weight and degree of substitution of carboxymethylcellulose on the stability of acidified milk drinks, Food Hydrocolloids 23 (2009)
  5. Casein — Wikipedia
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