神秘的MCC

       微晶纖維素(Microcrystalline cellulose，MCC)是由纖維素原料經無機稀酸水解后達到極限聚合度的結晶粉末。MCC粉末通常為白色或近白色的短棒狀或無定型。MCC無臭、無味，顆粒大小一般在20-80μm，流動性極強。MCC的基本特征是聚合度達到極限聚合度，通常在15-375之間。MCC不能溶解在水溶液、油脂及有機溶劑中，有較強的吸水性，在水溶液中經劇烈攪拌后可生成較穩(wěn)定的凝膠體。因此微晶纖維素具有粘合、賦型以及吸水膨脹等作用。

       MCC是多孔性微細粉末，比表面積較大，且比表面積隨著非結晶區(qū)的增大而增大，且具有一定的吸附性，因此它可以作吸附劑使用。作為吸附劑時，不會造成二次污染。

       MCC，從微米到納米的跨越

       微晶纖維素是一種極細微的白色短棒狀多孔狀顆粒，按照晶體顆粒大小可分為: 

       粒徑為2~200 微米的粉狀級別，主要用作吸附劑或填料劑，常用于醫(yī)藥行業(yè)，沒有穩(wěn)定的功能；

       粒徑為 0.1~2微米的膠狀級別，此膠體體系由不溶性膠體顆粒(來源于纖維素，如微晶纖維素或小麥纖維)和水溶性成分(如羧甲基纖維素或麥芽糊精)組成，具有膠態(tài)體和吸濕性，易分散于水中并形成白色、不透明的觸變膠體，穩(wěn)定性較好，與其他的食品增稠劑復配后可應用于中性調味滅菌乳或滅菌乳飲料中。

       不是黑科技的MCC，來源其實很廣泛

       國外對微晶纖維素的研究和應用最早主要是用低成本的生物質原料來制備MCC，例如：

       豆殼和稻殼、甘蔗渣、油棕果殼、廢棄棉、露兜樹葉、稻掣、麻桿和松針、花生殼、玉米棒、橘皮、椰子葉等生物質或生物質廢棄物來制備 MCC。

       雖然他們所采用的原料有所不同，制備得到的MCC性質有所差異，但是他們的制備原理和過程基本是一樣的。

       國內對微晶纖維素的研究和開發(fā)雖然比國外晚，但是關于微晶纖維素制備原料方面的研究和應用進展還是比較快的。

       主要研究了用甘胡蘿卜渣、稻草、蔗渣、劍麻、麥草、蘋果渣、大豆皮、棉短絨、穿龍薯蕷殘渣、苧麻骨等制備微晶纖維素。

       通常所稱的水解纖維素是指各類降解纖維素混合產物的總稱，而微晶纖維素是具有上述三個特點的水解纖維素。這三個特征是衡量和檢驗微晶纖維素的唯一標準，也是最主要的用于區(qū)分其 與一般水解纖維素的標準。

       1）平均的聚合度可達其聚合度的極限；

       2）其擁有纖維素I的大部分晶格特性，且結晶度比原來的纖維素要高；

       3）其吸水性很強，在水介質中經剪切應力作用后，能生成凝膠。

       MCC的三大絕招

       可壓性：

       由于微晶纖維素在結構上多孔，有很強的可壓性，在一定的壓力下可壓制成型?？蓧盒灾傅氖欠勰钗矬w在一定壓力下被壓制成形的可能性，一般以壓制成片劑的硬度來衡量其可壓性。有研究表明，對于同一種原料的MCC，其片劑的強度會隨著壓力的升高而提高；對同一種原料，在同樣的壓力下，其粒度越小，相應的接觸面積越大， 片劑的強度也就越高。

       吸附性：

       MCC由于具有多孑L性結構，因此具備較大的比表面積，無定形區(qū)的含量越高，比表面積也隨之增大。通常來說，MCC具有較強的吸附性能，1份MCC能吸2-3份的的水，1.2-1.4份的油。而當MCC吸收水份后，MCC體積發(fā)生膨脹，促使片劑發(fā)生崩解，可作為崩解劑使用。此外，MCC還有一定的潮解性，當放置于相對濕度為60%的環(huán)境中時，其平衡吸濕量可達到本身重量的6%。

       分散性：

       MCC置于水中時，經均質作用或強力攪拌之后可生成較為穩(wěn)定的凝膠體。當MCC/Water混合物中固體含量為7%時可形成類似奶油狀的固體；當固體含量達15%時可形成穩(wěn)定的膠體，具有觸變性，能夠長期放置，在高溫殺菌以及冷凍處理的情況下也能維持性狀。

       這些食品配料表中可能"偷偷"藏著MCC

       微晶纖維素是一種非常健康和常用的食品添加劑，常作為一種膳食纖維來源使用，經過了聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織(即糧農組織)和世界衛(wèi)生組織的食品添加劑聯(lián)合鑒定委員會的認證和批準，可以廣泛使用于奶制品、冷凍食品、肉制品、保健類產品等食品行業(yè)中。

       在乳制品中的應用：微晶纖維素在乳飲料中可以作為乳化穩(wěn)定劑，主要起到穩(wěn)定顆粒體系的作用，可以改善乳飲料中常出現(xiàn)的乳液分離狀況，起到增稠并膠凝化體系中油水乳化液中的水相，阻止水相中的油滴相互靠近甚至聚合。

       在冰淇淋中的應用：微晶纖維素具有很好的穩(wěn)定劑、改性劑和營養(yǎng)強化劑等作用，可以提高冰淇淋的分散性，改善冰淇淋料液的粘度，起到穩(wěn)定氣泡體系的作用，賦予產品清爽的香味釋放進而改善感官品質。此外，在冰淇淋中加入0.4%~0.6%微晶纖維素足以防止冰晶的增大，確保冰淇淋的質構和風味不改變。

       在肉制品中的中的應用： 微晶纖維素可以作為脂肪替代品和模擬物。在肉丸、香腸、魚丸、午餐肉及烤腸等肉制品的加工過程中，微晶纖維素可以部分甚至完全替代其中的肥肉，會很大程度地減少了肉類制品的熱量。將MCC應用于類肉罐頭中，可使肉在高溫條件下保持較好的組織狀態(tài)，降低加工過程中的損耗以及儲藏過程中的水油流失，從而延長貨架期。

       在焙烤食品中的應用：MCC是一種良好的膳食纖維來源，具有非轉基因并源于可持續(xù)資源的特點，可以用于制作高膳食纖維的焙烤類產品，不僅可以增加膳食纖維含量，增加一定的營養(yǎng)保健功能，而且能增加酥脆性和咀嚼性。

       在速溶飲料中的應用：膠態(tài)微晶纖維素可作為飲料的穩(wěn)定劑、抗結劑和懸浮劑，因為其形成的水凝膠具有空間阻礙效應，膠凝強度較低，能解決各種各樣的飲料經常出現(xiàn)的分散不均勻或不穩(wěn)定等現(xiàn)象，提高飲料的穩(wěn)定性。

       作者：Martin Yu

       Martin Yu，食品科技工作者、營養(yǎng)師，長期負責特殊食品研發(fā)工作，主要方向為：FSMP、益生菌、特膳食品。