NPO alternativa – Celulóza a její deriváty

Propagace a prodej komplexních potravinářských aditiv, antiseptik a dalších produktů.

„Antiseptika Septocyl“

Septocyl. Domácí chemikálie, antiseptika.

„Petritest“

Mikrobiologické rychlé testy. První výsledky do 4 hodin.

„AlterStart“

Startéry, startovací kultury. Výroba jakéhokoli startéru pro jakýkoli účel.

Celulóza a její deriváty

Do skupiny potravinářských aditiv celulózové povahy patří produkty mechanické a chemické modifikace a depolymerace přírodní celulózy. Celulóza je lineární polymer, který se skládá z jednotek D-glukózy spojených 1,4-a-glykosidickými vazbami.

Přítomnost ?-glykosidické vazby vede na úrovni sekundárních a terciárních struktur (konformace polymerních řetězců, sbalování řetězců do fibril) ke vzniku lineárních molekul se zónami krystalinity (vysoce orientované oblasti), včetně jednotlivých amorfních (neorientovaných) oblastí. Tato struktura určuje vysokou mechanickou pevnost celulózových vláken a jejich inertnost vůči většině rozpouštědel a činidel.

Celulóza se používá jako potravinářská přísada ve dvou modifikacích:

• mikrokrystalická celulóza (E460i), částečně hydrolyzovaná kyselinou v amorfních oblastech nejpřístupnějších pro napadení činidly, a poté rozemletá; vyznačující se zkrácenými molekulami;
• Prášková celulóza (E460ii) izolovaná z rostlinných materiálů (dřevo, bavlna atd.) odstraněním přidružených látek (hemicelulózy a lignin) a poté rozdrcena.

Celulóza jako potravinářská přísada se používá jako emulgátor, texturizátor a jako protispékavá a protispékavá látka.

Chemická modifikace molekul celulózy má za následek změny vlastností a následně i změny funkcí v potravinových systémech.

Při tvorbě derivátů celulózy hraje hlavní roli dostupnost a reaktivita hydroxylových skupin v a-,D-glukopyranózových zbytcích. Podle reaktivity jsou hydroxylové skupiny uspořádány v sekvenci OH na C₆ > OH při C₂ > OH při C₃.

Sedm chemických modifikací celulózy, které jsou mono- nebo di-deriváty s jednoduchou etherovou vazbou (ethery), má status potravinářských aditiv. Obecně lze modifikované celulózy popsat následujícím vzorcem:

Potravinářské přísady celulózové povahy jsou neškodné, protože nepodléhají destrukci v gastrointestinálním traktu a jsou vylučovány v nezměněné podobě. Denní celkový příjem všech derivátů celulózy s jídlem může být 0-25 mg/kg tělesné hmotnosti člověka. Jejich dávkování v potravinářských výrobcích je určeno specifickými technologickými úkoly.

Methylcelulóza (E461) a hydroxypropylmethylcelulóza (E464).

Rozpouštějí se ve studené vodě (ale nerozpouštějí se v horké vodě) za vzniku viskózních roztoků. Viskozita roztoků těchto derivátů celulózy, která je závislá na jejich koncentraci a je prakticky nezávislá na pH v rozmezí 2–13, klesá s rostoucí teplotou až do okamžiku gelovatění, ke kterému dochází v rozmezí teplot 50–90°C. Po dosažení bodu teploty gelovatění začne viskozita roztoků prudce narůstat až k flokulační teplotě (koagulace s tvorbou volných vločkových agregátů). Proces je reverzibilní, to znamená, že při poklesu teploty lze získat výchozí roztok, což je způsobeno reverzibilitou procesu tvorby a přerušení vodíkových vazeb mezi molekulami polymeru éterů celulózy a molekulami vody.

Hydroxypropylcelulóza (E463).

Rozpouští se ve vodě při teplotě nepřesahující 40°C. Jeho rozpustnost se zvyšuje v přítomnosti sacharózy. Viskozita roztoků nezávislá na pH v rozmezí 2–11 klesá se zvyšující se teplotou až do okamžiku flokulace, která nastává po obcházení fáze gelovatění v rozmezí 40–45 °C. Proces je vratný a bude se snižovat s klesající teplotou.

dochází k opětovnému rozpuštění tohoto etheru celulózy ve vodě. Vodné roztoky hydroxypropylcelulózy vykazují povrchovou aktivitu a působí jako emulgátor v dispergovaných potravinových systémech. Roztoky tohoto derivátu celulózy jsou kompatibilní s většinou přírodních i syntetických ve vodě rozpustných polymerů – methylcelulózou, karboxymethylcelulózou, želatinou, algináty atd., což umožňuje jejich společné použití k dosažení specifických technologických efektů: dosažení dané hodnoty viskozity, gelovatění a vytvoření požadované textury.

Karboxymethylcelulóza (E466).

Rozpouští se v horké i studené vodě za vzniku roztoků s různou viskozitou, která závisí na stupni substituce hydroxylových skupin v molekule celulózy. Pro potravinářské účely se obvykle používá karboxymethylcelulóza (CMC) se stupněm substituce 0,65-0,95, tvořící roztoky o vysoké a střední viskozitě. Stejně jako v případě jiných derivátů se viskozita roztoků CMC s rostoucí teplotou snižuje, na rozdíl od nich však v roztocích této přísady nedochází ke gelovatění ani flokulaci. Dalším výrazným znakem je závislost viskozity roztoků CMC na pH. V rozmezí 5-9 je prakticky nezávislý na pH, při pH pod 3 se může zvyšovat a při pH nad 10 klesat. Směsi karboxymethylcelulózy a hydroxypropylcelulózy mají synergický efekt, který se projevuje zvýšením viskozity jejich roztoku oproti viskozitě roztoků jednotlivých přísad.

Modifikované celulózy a jejich technologické funkce