羥丙基甲基纖維素(Hydroxy Properlene Methyl Cellulose),簡稱HPMC,是一種甲基纖維素的丙二醇醚,也屬于非離子型纖維素醚,其中羥丙基和甲基都是由醚鍵與纖維素的無水葡萄糖環(huán)相互結(jié)合形成的。不同規(guī)格的產(chǎn)品,其甲氧基和羥丙基含量與比例均不同。HPMC的一般制法:精制棉→加燒堿→溶劑處理→醚化→水洗→離心分離→干燥。HPMC的性質(zhì)、用途與MC 有些類似,但它由加熱到冷卻時,可發(fā)生由溶膠到凝膠的可逆性轉(zhuǎn)變。在食品中可用作增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑和膠凝劑等。
HPMC的質(zhì)量指標(biāo)(FAO/WHO,1992)如下表。
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項目 指標(biāo)
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羥丙氧基 3.0%~12.0%
甲氧基 19.0%~30.0%
干燥失重 ≤10%
硫酸鹽灰分
粘度≥0.05Pa.s產(chǎn)品 ≤1.5%
粘度<0.05Pa.s產(chǎn)品 ≤3.0%
1%溶液的pH 5~8
砷 ≤3mg/kg
鉛 ≤10mg/kg
重金屬 ≤40mg/kg
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(一)HPMC的主要性質(zhì)
HPMC為白色至類白色纖維狀粉末或顆粒,可溶于水及某些有機溶劑系統(tǒng),不溶于乙醇。HPMC分散于冷水,水溶液具有表面活性,干燥后形成薄膜。水溶液呈假塑性流體特性,具有攪稀作用。粘度等級從50~2000mPa.s(1%水溶液)不等,也有冷水分散型及緩慢溶解型。膠溶液具有獨特的可逆性熱凝膠特性,加熱后成凝膠,冷卻后又恢復(fù)成溶液,即由加熱到冷卻時,可發(fā)生由溶膠到凝膠的可逆性轉(zhuǎn)變,但凝膠強度比甲基纖維素弱,凝膠形成溫度也比甲基纖維素高。
HPMC的主要特點是:
1.HPMC溶液受熱后形成可逆熱凝膠。凝膠的形成溫度取決于甲基和羥丙基的相對含量(或相對親水性)。取代度升高,凝膠溫度降低,但不易與其他電解質(zhì)相互兼容。
2.HPMC可將水的表面張力降低到50~60/10-5N/cm2,但加熱時表面張力增加,這與普通的表面活性劑的性狀相反。
3.HPMC分子集中在界面之間(氣液或液固界面),界面濃度大大高于溶液內(nèi)部濃度。
(二)HPMC在食品工業(yè)中的應(yīng)用
HPMC常用作食品持水劑,其可逆性熱凝膠性質(zhì)可避免各種餡料(包子、餃子餡等),因過度加熱而收縮“發(fā)干”; 利用其熱凝膠性能制造油炸食品(如用于油炸薯條),不但可以降低產(chǎn)品的含油量及耗油量,大量節(jié)約炸油,且制品具有外酥內(nèi)軟的獨特口味;HPMC還有增加表面活性和穩(wěn)定泡沫的功能,可使得焙烤制品體積增加,在摻有米粉或大豆粉的面包中能形成良好的組織結(jié)構(gòu)。此外,由于HPMC具有多種優(yōu)異性能,還可用于糊狀食品、牛乳攪拌飲料、色拉裝飾配料和快餐等。在冷飲中可單獨使用,也可與其它乳化劑、穩(wěn)定劑復(fù)合使用,冷飲中使用量為1%。利用其對酸、堿穩(wěn)定、抗酶,不參與代謝,增強腸胃蠕動的特點,還可用于制造各種營養(yǎng)和保健食品。