跳到正文
SENTAI森泰
玻璃样品瓶中的食品级 CMC 及森泰标签卡

6 型与 9 型食品级 CMC 对比:稳定酸性乳饮料、冰淇淋和酱料

DS 如何区分 6 型与 9 型纤维素胶(E466),CMC 如何在 pH 3.8–4.6 的酸性乳饮料中稳定酪蛋白,以及食品级 CMC 必须满足的 GB 1886.232-2016 和 JECFA 限值。

森泰应用实验室 · · 7 分钟阅读

6 型和 9 型食品级 CMC 都是纤维素胶(羧甲基纤维素钠,INS 466 / E466);型号中的数字表示取代度。6 型(DS 0.75–0.90)是冰淇淋、酱料和烘焙馅料等中性 pH 食品的经济型增稠剂。9 型(DS ≥ 0.90)在低 pH 和含盐条件下仍保持带电和溶解,因此被用于在 pH 约 3.8–4.6 的酸性乳饮料中稳定乳蛋白。

型号数字的含义

食品级 CMC 型号通常按粘度等级和 DS 类型命名。在森泰产品系列中,FL 和 FM 为低、中粘度型号,以 2 % 溶液测定;FH 和 FVH 为高、特高粘度型号,以 1 % 溶液测定。其后的数字表示 DS 类型,FL10A 为高 DS 型号(DS ≥ 1.0),适用于要求最严苛的酸性体系。

粘度等级6 型产品(DS 0.75–0.90)9 型产品(DS ≥ 0.90)
低,2 % 溶液FL6A:25–400 mPa·sFL9A:25–400 mPa·s
中,2 % 溶液FM6A:400–2,000 mPa·sFM9A:400–2,000 mPa·s
高,1 % 溶液FH6A:200–500 mPa·sFH9A:200–500 mPa·s
特高,1 % 溶液FVH6A-1:500–2,000 mPa·sFVH9A-1:500–2,000 mPa·s
特高,1 % 溶液FVH6A-2:2,000–5,000 mPa·sFVH9A-2:2,000–4,000 mPa·s
超高,1 % 溶液FVH6A-3:≥ 5,000 mPa·sFVH9A-3:≥ 4,000 mPa·s
森泰食品级 CMC 粘度范围(Brookfield,25 °C)。高 DS 型号 FL10A 的指标为 2 % 溶液 25–400 mPa·s,DS ≥ 1.0。

酸性乳饮料为何需要 CMC

在中性 pH 下,酪蛋白胶束依靠带负电荷、呈毛发状的 κ-酪蛋白外层保持稳定。当牛奶酸化至接近酪蛋白等电点(约 pH 4.6)时,电荷被中和,毛发层塌缩,胶束发生聚集。若无稳定剂,pH 3.8–4.6 的饮用型酸奶或酸性乳饮料会出现沉淀、乳清析出,口感粗糙有沙感。

在等电点以下,酪蛋白带净正电荷,而 CMC 的羧基(表观 pKa 约为 4 至 4.5)仍带有大量负电荷。因此 CMC 分子链会吸附到蛋白质颗粒上:每条链的一部分锚定在颗粒表面,其余部分以环和尾的形式伸入乳清相。此时颗粒依靠新形成的负电荷包覆层之间的静电斥力,以及伸展分子链的空间位阻而彼此分隔,这称为静电位阻稳定。未吸附的 CMC 则提高乳清相粘度,减缓残余的沉降。

DS 越高,低 pH 下电荷越多、吸附越强,这正是选用 9 型产品的原因。用量存在最佳值:CMC 过少时,一条分子链可能桥连两个颗粒并使其絮凝;而游离 CMC 大量过剩又会引起排空絮凝。已发表的研究表明,CMC 的分子量和 DS 都会影响酸性乳饮料的稳定性,因此应同时确认型号与用量。

酸性乳饮料工艺要点

  1. 将 CMC 与部分白砂糖干混,通常糖与 CMC 之比至少为 5:1,然后在搅拌下分散到水中。
  2. CMC 必须在接触牛奶前完全水化,因为未溶解的颗粒无法保护蛋白质。
  3. 在中性 pH 下将 CMC 溶液与牛奶混合,使稳定剂在 pH 越过酪蛋白等电点之前就已到位。
  4. 冷却混合液,在高剪切下缓慢加入稀酸至目标 pH,通常为 3.8–4.2。
  5. 均质并热处理,然后通过离心及在预定温度下储存来检查稳定性。

酸性乳饮料中 CMC 的典型用量约为 0.3–0.5 %,具体取决于蛋白含量、目标粘度和热处理条件。请将其作为贵方试验的起始值。

冰淇淋、酱料及其他食品

在冰淇淋和冷冻甜品中,CMC 可结合水分、提高浆料粘度,并减缓产品在流通过程中回温再冻时冰晶的生长。它通常与瓜尔胶或刺槐豆胶等胶体复配使用,并加入少量卡拉胶防止浆料乳清析出,稳定剂总量通常约为浆料的 0.2–0.5 %。高粘度和特高粘度的 6 型产品,如 FH6A 和 FVH6A-1,是常用的起点。

中性酱料、汤品、烘焙馅料和面条通常只需 6 型。调味汁、果味酱和高盐调味品则更适合 9 型或 FL10A,因为酸和盐会抑制低 DS CMC 的电荷,导致粘度下降或浑浊。森泰食品通用用量建议为配方的 0.1–0.5 %,作为典型起始用量,请结合自身工艺优化。

GB 1886.232-2016 与 JECFA 要求

中国食品安全国家标准 GB 1886.232-2016 和 JECFA 羧甲基纤维素钠规格规定了食品用途的鉴别与纯度限值。森泰食品级型号按 GB 1886.232-2016 制定指标,并附加微生物放行限值。

参数GB 1886.232-2016JECFA (2011)森泰食品级放行标准
羧甲基纤维素钠(CMC)含量,干基≥ 99.5 %≥ 99.5 %≥ 99.5 %
取代度0.20–1.500.20–1.506 型:0.75–0.90;9 型:≥ 0.90;FL10A:≥ 1.0
pH,1 % 溶液6.0–8.56.0–8.56.5–8.5
干燥失重≤ 8.0 %≤ 12 %≤ 8.0 %
氯化物(以 NaCl 计)≤ 0.5 %≤ 0.5 %≤ 0.5 %
羟乙酸钠≤ 0.4 %≤ 0.4 %≤ 0.4 %
钠≤ 12.4 %≤ 12.4 %—
砷(As)≤ 2.0 mg/kg—≤ 2.0 mg/kg
铅(Pb)≤ 2.0 mg/kg≤ 2 mg/kg≤ 2.0 mg/kg
粘度2 % 时 ≥ 5.0 mPa·s;当 2 % 粘度 ≥ 2,000 mPa·s 时改以 1 % 测定按商品规格标定25 至 5,000 mPa·s 以上,因型号而异
微生物——菌落总数 ≤ 500 cfu/g;霉菌和酵母 ≤ 100 cfu/g;大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌不得检出
“—”表示所引用的规格表中未列出该参数的限值。请务必查阅贵方市场适用法规的现行文本。

如何选择

  • 中性 pH、低盐:选用 6 型,并根据所需稠度选择粘度等级。
  • pH 低于约 5 或高盐:选用 9 型;pH 最低或盐含量最高时,选用 FL10A(DS ≥ 1.0)。
  • 酸性乳饮料:建议从森泰为该应用定位的 FH9A 起步,并根据蛋白含量优化用量。
  • 无需额外增加太多粘度的高固形物产品,如糖浆或馅料:选用以 2 % 测定的 FL 或 FM 型号。
  • 务必在预定储存温度下确认整个保质期内的稳定性。

森泰能为您做什么

森泰食品级 CMC 系列提供 6 型、9 型及高 DS 版本共 13 个型号,纯度均 ≥ 99.5 %,按 GB 1886.232-2016 放行。请发送您的配方、pH 和工艺条件,应用团队将推荐起始型号。申请报价时,请告知目的地市场及任何认证要求(如清真或犹太认证),以便外贸团队确认所选型号可提供的文件。

常见问题

食品级 CMC 的 6 型和 9 型有什么区别?+

型号中的数字代表取代度。6 型(DS 0.75–0.90)是中性 pH 食品的经济型增稠剂。9 型(DS ≥ 0.90)携带更多羧甲基,因此在低 pH 和含盐条件下仍能保持溶解并发挥保护作用,满足酸性乳饮料的要求。

酸性乳饮料中为何使用 CMC?+

牛奶酸化至接近 pH 4.6 时,酪蛋白失去电荷并发生聚集。CMC 吸附在蛋白质颗粒上,通过静电和空间位阻斥力使其彼此分离,在 pH 约 3.8–4.6 时防止沉淀和乳清析出。

CMC 与纤维素胶、E466 是同一种物质吗?+

是的。羧甲基纤维素钠又称纤维素胶,在国际食品法典体系中的编号为 INS 466,在欧盟为 E466。食品级产品必须符合 JECFA 及中国 GB 1886.232-2016 等纯度规格。

GB 1886.232-2016 对食品级 CMC 有哪些要求?+

GB 1886.232-2016 要求羧甲基纤维素钠含量至少 99.5 %,DS 0.20–1.50,pH 6.0–8.5,干燥失重 ≤ 8.0 %,氯化物 ≤ 0.5 %(以 NaCl 计),羟乙酸钠 ≤ 0.4 %,钠 ≤ 12.4 %,砷和铅均 ≤ 2.0 mg/kg。

冰淇淋中 CMC 的用量是多少?+

CMC 通常作为复配稳定剂的一部分,复配稳定剂总量约为冰淇淋浆料的 0.2–0.5 %,常与瓜尔胶或刺槐豆胶及少量卡拉胶配合使用。高粘度 6 型产品是常用的起点。

资料来源

  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
获取报价