КМЦ (CMC) в мороженом: зачем нужна, дозировка и применение
Как КМЦ (CMC, целлюлозная камедь, E466) работает в мороженом, сорбетах и фруктовом льде, сколько ее вводить, как вносить без комков, чем она отличается от гуаровой камеди, камеди рожкового дерева и каррагинана и какую пищевую марку выбрать.
АвторXie Aifei · Руководитель НИОКР
Техническая проверкаGuo Jianping · Технический руководитель
Опубликовано · Обновлено · 8 мин чтения
КМЦ (CMC) — натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, которую на этикетке указывают как целлюлозную камедь (cellulose gum) или E466, — это стабилизатор для мороженого. Она связывает воду и загущает смесь, поэтому кристаллы льда остаются мелкими при замораживании и хранении. Мороженое получается более нежным, тает медленнее и равномернее и меньше приобретает льдистость при колебаниях температуры в морозильной камере.
КМЦ растворяется в холодной жидкости, поэтому подходит для смесей как горячего, так и холодного способа приготовления. Обычно ее испытывают в дозировке 0.1–0.2 % от массы смеси, то есть 1–2 g на килограмм, вместе с небольшим количеством каррагинана, который предотвращает отделение сыворотки. Используйте пищевую КМЦ с чистотой ≥ 99.5 %.
Роль КМЦ (CMC) в мороженом
- Она повышает вязкость смеси, что придает плотность консистенции и помогает смеси удерживать воздух при фризеровании.
- Она связывает свободную воду, поэтому остается меньше воды, из которой могут вырасти крупные кристаллы льда.
- Она замедляет рост кристаллов льда, когда продукт подтаивает и снова замерзает при транспортировке и хранении, — это явление называют тепловым шоком.
- Она придает более нежную структуру и обеспечивает более медленное и равномерное таяние.
- В сорбетах и фруктовом льде, в том числе на палочке, она создает ту плотность консистенции, которую в молочном мороженом дают жир и сухие вещества молока.
КМЦ (CMC) не заменяет жир или сухие вещества молока и не является эмульгатором. Ее задача — управлять водной фазой. В применяемых дозировках она не имеет собственного вкуса и запаха.
Дозировка КМЦ (CMC) в мороженом
Общее содержание стабилизаторов в смеси для мороженого обычно составляет около 0.2–0.5 %. В этих пределах КМЦ (CMC) обычно пробуют в дозировке 0.1–0.2 % от массы смеси, если она служит основным стабилизатором, и в меньшей — если ее сочетают с гуаровой камедью или камедью рожкового дерева. На практике 0.1–0.2 % — это 1–2 g КМЦ на килограмм смеси. Общий начальный диапазон дозировок пищевой КМЦ, рекомендуемый Sentai, — 0.1–0.5 % от массы рецептуры.
| Продукт | Типичная начальная дозировка | Примечания |
|---|---|---|
| Молочное мороженое, горячий способ | 0.1–0.2 % КМЦ (CMC) с небольшим количеством каррагинана | Часто применяется в смеси с гуаровой камедью или камедью рожкового дерева |
| Мягкое мороженое и смеси холодного способа приготовления | 0.1–0.2 % CMC | КМЦ (CMC) гидратируется без нагрева |
| Низкожирное и облегченное мороженое | Верхняя часть диапазона | Стабилизатор должен отчасти восполнить плотность консистенции, которую дает жир |
| Сорбеты и фруктовый лед, в том числе на палочке | Верхняя часть диапазона | Нет жира и молочного белка, которые создавали бы плотность консистенции и замедляли таяние |
Как вводить КМЦ (CMC) в смесь
- Взвесьте КМЦ (CMC) и смешайте ее всухую с сахаром, взяв его по массе не менее чем в пять раз больше.
- Медленно вводите сухую смесь в молоко или воду при интенсивном перемешивании. Никогда не высыпайте порошок КМЦ (CMC) в неподвижную жидкость.
- Продолжайте перемешивать, пока не исчезнут видимые частицы. КМЦ (CMC) растворяется в холодной жидкости; в теплой растворение идет быстрее.
- Пастеризуйте и гомогенизируйте смесь как обычно.
- Дайте смеси созреть на холоде, при 4 °C или ниже, не менее четырех часов, чтобы стабилизатор полностью гидратировался, и только затем замораживайте ее во фризере.
КМЦ (CMC) в сравнении с другими стабилизаторами мороженого
| Стабилизатор | Растворимость | Сильные стороны | Ограничения |
|---|---|---|---|
| КМЦ (CMC, целлюлозная камедь, E466) | В холодной и горячей жидкости | Нежная консистенция, хороший контроль кристаллов льда, нейтральный вкус, стабильное качество от партии к партии | При самостоятельном применении может вызывать отделение сыворотки; в сильнокислых смесях используйте марку с высокой СЗ (DS) |
| Гуаровая камедь (E412) | В холодной и горячей жидкости | Быстро и недорого повышает вязкость | Защищает от теплового шока слабее, чем камедь рожкового дерева |
| Камедь рожкового дерева (E410) | В горячей жидкости; для полной гидратации требуется нагрев | Очень хорошая защита от теплового шока; кремовая консистенция | Более высокая и менее стабильная цена; может вызывать отделение сыворотки |
| Каррагинан (E407) | В горячей жидкости | Предотвращает отделение сыворотки при очень малой дозировке | Вспомогательный стабилизатор; отдельно не применяется |
| Ксантановая камедь (E415) | В холодной и горячей жидкости | Стабильна в кислой среде; полезна в сорбетах | При повышенных дозировках консистенция может стать резинистой |
| Альгинат натрия (E401) | В холодной и горячей жидкости | Хорошая консистенция и характер таяния | Реагирует с кальцием молока, поэтому требует секвестранта (комплексообразователя) |
КМЦ (CMC), стабилизационные смеси и эмульгаторы: в чём разница
Многие производители мороженого покупают готовую стабилизационную смесь вместо отдельных камедей. В Бразилии такие смеси продаются под названием liga neutra. Типичная смесь сочетает гуаровую камедь и КМЦ (CMC), иногда с ксантановой камедью, камедью тары или каррагинаном, и разбавляется сахаром или крахмалом, чтобы было удобно отвешивать малые количества. Таким образом, КМЦ (CMC) — один из действующих компонентов такой смеси, а не ее замена. Смесь дозируйте по указаниям на упаковке, поскольку содержание камедей в ней бывает разным; чистую КМЦ (CMC) дозируйте в количестве 0.1–0.2 %, указанном выше.
Эмульгатор — другой ингредиент с другой задачей. Эмульгаторы, такие как моно- и диглицериды жирных кислот или лецитин, действуют на жир: помогают ему распределиться, а смеси — удерживать воздух, благодаря чему мороженое получается более сливочным и легким. Стабилизаторы действуют на воду. В большинстве рецептур используют и то и другое, и одно не заменяет другого.
КМЦ (CMC) во фруктовом льде и мороженом на палочке
У фруктового льда на палочке много местных названий: bolis и paletas de hielo в Мексике, bolis в Колумбии, marcianos в Перу, helados de agua в Аргентине и Чили, geladinho, sacolé или picolé в Бразилии. Во фруктовом льде на водной основе нет жира и молочного белка, поэтому на стабилизатор ложится больше работы. КМЦ (CMC) сохраняет кристаллы льда мелкими, поэтому лед получается гладким, а не грубым или песчанистым. Она загущает смесь, и сахарный сироп и краситель не стекают на дно пакета или к кончику формы до замораживания; кроме того, она замедляет стекание капель при таянии.
Во фруктовом льде на водной основе КМЦ (CMC) обычно используют в верхней части диапазона 0.2–0.5 %, то есть примерно 3–5 g на литр смеси, поскольку в нем нет жира или молока, которые придают плотность. Изделия на молочной основе, например bolis de leche или geladinho cremoso, ведут себя как мороженое и обычно требуют 0.1–0.2 %, или 1–2 g на литр. Если вы используете стабилизационную смесь, например liga neutra, соблюдайте дозировку, указанную на ее упаковке, поскольку смесь разбавлена сахаром или крахмалом.
- Смешайте КМЦ (CMC) всухую с сахаром, взяв его по массе не менее чем в пять раз больше.
- Вмешайте смесь венчиком в холодный сок, воду или молоко и продолжайте перемешивать, пока не исчезнут все частицы.
- Дайте смеси постоять, по возможности на холоде, не менее часа, чтобы КМЦ (CMC) полностью гидратировалась; перед разливом в пакеты или формы перемешайте еще раз.
- Замораживайте как можно быстрее: шкаф шоковой заморозки или хорошо охлажденная, не перегруженная морозильная камера дают более мелкие кристаллы льда.
Какую марку КМЦ (CMC) выбрать для мороженого
pH мороженого близок к нейтральному, поэтому обычно выбирают пищевую марку типа 6 со СЗ (DS) 0.75–0.90. Высоковязкие марки дают более плотную консистенцию в расчете на грамм: Sentai FH6A (200–500 mPa·s в 1 % растворе), FVH6A-1 (500–2 000 mPa·s) и FVH6A-2 (2 000–5 000 mPa·s). Для фруктовых сорбетов и других кислых смесей больше подходит марка типа 9 со СЗ (DS) ≥ 0.90, например FVH9A-1: она лучше сохраняет вязкость при низком pH.
Все пищевые марки Sentai имеют чистоту ≥ 99.5 % и выпускаются по китайскому стандарту на пищевые добавки GB 1886.232-2016, включая установленные им нормы по мышьяку и свинцу. Техническую КМЦ (CMC), предназначенную для моющих средств, бурения или бумаги, нельзя использовать в пищевых продуктах.
Распространенные проблемы и что можно попробовать
| Проблема | Вероятная причина | Что предпринять |
|---|---|---|
| Льдистая или грубая структура после хранения | Слишком мало стабилизатора или колебания температуры в морозильной камере | Повышайте дозировку стабилизатора небольшими шагами и проверьте холодовую цепь |
| Резинистая, тягучая консистенция и медленное, неестественное таяние | Слишком много стабилизатора | Снизьте дозировку |
| Сыворотка отделяется от смеси или от растаявшего мороженого | КМЦ (CMC) или камедь рожкового дерева применены без каррагинана | Добавьте небольшое количество каррагинана |
| Комки в смеси | КМЦ (CMC) внесена слишком быстро или без предварительного сухого смешивания | Смешайте ее всухую с сахаром и вносите при интенсивном перемешивании либо используйте быстрорастворимую марку |
| Смесь слишком густая: ее трудно перекачивать или взбивать | Слишком высокая вязкость марки или дозировка | Используйте менее вязкую марку или снизьте дозировку |
Маркировка и регулирование
На этикетке КМЦ (CMC) указывают как целлюлозную камедь (cellulose gum), как натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (sodium carboxymethyl cellulose) или по номеру: E466 в Европейском союзе и INS 466 в системе Кодекса Алиментариус. В США она имеет статус общепризнанно безопасного вещества (GRAS) согласно 21 CFR 182.1745. Допустимые уровни и формулировки на этикетке различаются в разных странах, поэтому сверяйтесь с нормативными требованиями рынка, на котором вы продаете продукцию.
FAQ
Какую роль КМЦ (CMC) играет в мороженом?+
КМЦ (CMC) — стабилизатор. Она связывает воду и загущает смесь, благодаря чему кристаллы льда остаются мелкими, консистенция становится более нежной, а таяние замедляется. Она также ограничивает льдистость, которая появляется, когда мороженое при хранении подтаивает и снова замерзает.
Сколько КМЦ (CMC) добавлять в мороженое?+
Обычно 0.1–0.2 % от массы смеси, то есть 1–2 g на килограмм, при общем содержании стабилизаторов около 0.2–0.5 %. Для сорбетов и низкожирных смесей подходит верхняя часть диапазона. Подтвердите дозировку испытаниями: при избытке мороженое становится резинистым.
Можно ли использовать КМЦ (CMC) без нагрева смеси?+
Да. КМЦ (CMC) растворяется в холодной жидкости, поэтому подходит для смесей холодного способа приготовления и для мягкого мороженого. Смешайте ее всухую с сахаром, вносите при интенсивном перемешивании и дайте смеси созреть не менее четырех часов перед замораживанием.
Почему вместе с КМЦ (CMC) добавляют каррагинан?+
Если использовать только КМЦ (CMC), из смеси может отделяться сыворотка. Небольшое количество каррагинана взаимодействует с молочным белком и предотвращает это, поэтому он входит в состав большинства промышленных стабилизационных смесей.
КМЦ (CMC) и целлюлозная камедь — это одно и то же?+
Да. Целлюлозная камедь (cellulose gum) — название, под которым на этикетках пищевых продуктов указывают натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ, CMC); в Европейском союзе это E466, в системе Кодекса Алиментариус — INS 466.
КМЦ (CMC) — это то же самое, что стабилизационная смесь, например liga neutra?+
Нет. Стабилизационная смесь, которая в Бразилии продается как liga neutra, — это смесь камедей, обычно гуаровой камеди и КМЦ (CMC), разбавленная сахаром или крахмалом. КМЦ (CMC) — один из ее действующих компонентов. Смесь дозируйте по указаниям на упаковке, а чистую КМЦ (CMC) — в количестве 0.1–0.2 % от массы смеси для мороженого.
Чем стабилизатор отличается от эмульгатора в мороженом?+
Стабилизатор, например КМЦ (CMC), связывает воду и не дает кристаллам льда расти. Эмульгатор, например моно- и диглицериды, действует на жир и помогает смеси удерживать воздух. В большинстве видов мороженого используют и то и другое, и одно не заменяет другого.
Может ли КМЦ (CMC) заменить гуаровую камедь или камедь рожкового дерева в мороженом?+
Она может заменить их частично или полностью, а во многих стабилизационных смесях КМЦ (CMC) сочетается с одной из этих камедей. КМЦ отличается стабильным качеством и растворяется на холоде; камедь рожкового дерева лучше всех защищает от теплового шока. Сравните их в собственной смеси.
Сколько КМЦ (CMC) нужно на литр фруктового льда?+
Для фруктового льда на водной основе обычно около 3–5 g КМЦ (CMC) на литр смеси (0.3–0.5 %); для изделий на молочной основе — 1–2 g на литр (0.1–0.2 %). Сначала смешайте КМЦ всухую с сахаром. Для стабилизационной смеси, например liga neutra, соблюдайте дозировку, указанную на упаковке, и проверьте ее пробной выработкой.
Чем порошок КМЦ (CMC) отличается от ксантановой камеди как загуститель для замороженных десертов?+
КМЦ (CMC) растворяется в холодных и горячих смесях и при дозировке около 0.1–0.2 % от смеси придает мороженому однородную кремовую текстуру, хорошо сдерживает рост кристаллов льда и не влияет на вкус; без других стабилизаторов может вызывать отделение сыворотки, поэтому ее обычно сочетают с каррагинаном, гуаровой камедью или камедью рожкового дерева. Ксантановая камедь устойчива в кислой среде и поэтому полезна в сорбетах, но при высоких дозировках текстура может становиться резинистой.
Где купить КМЦ (CMC) для мороженого?+
Небольшие количества, от 100 g до нескольких килограммов, продают магазины товаров для выпечки и мороженого и местные дистрибьюторы пищевых ингредиентов. Фабрики мороженого и дистрибьюторы, закупающие тоннами, могут покупать пищевую КМЦ (CMC) напрямую у производителя: Sentai отгружает пищевые марки в мешках по 25 kg с пищевым полиэтиленовым вкладышем (PE) и сертификатом анализа на каждую партию, а также отправляет бесплатные образцы для испытаний. Независимо от объема покупайте продукт, который продается как пищевой и имеет соответствующие документы.
Источники
- Bahramparvar & Mazaheri Tehrani (2011) — Application and functions of stabilizers in ice cream, Food Reviews International 27(4)
- Goff, H. D. — Ice Cream Technology e-Book: Stabilizers (University of Guelph)
- EFSA (2018) — Re-evaluation of celluloses E 460(i)–E 469 as food additives
- 21 CFR 182.1745 — Sodium carboxymethylcellulose (US eCFR)
Xie Aifei · 谢爱飞
Руководитель НИОКР
- 14 лет в НИОКР КМЦ (CMC)
- 7 лет на заводе КМЦ (CMC) компании Ashland в Цзянмэне
Техническая проверка: Guo Jianping · Технический руководитель
Познакомьтесь с командой
