Натриевата карбоксиметил целулоза, наричана карбоксиметил целулоза (CMC), е вид етер с високо полимерно влакно, получен чрез химическа модификация на естествена целулоза. Структурата му е основно D-глюкозна единица чрез β (1→4). Ключовете са свързани заедно.
CMC е бял или млечнобял влакнест прах или гранули, с плътност 0,5-0,7 g/cm3, почти без мирис, без вкус и хигроскопичен. Лесно се диспергира във вода, за да образува прозрачен колоиден разтвор, неразтворим в органични разтворители като етанол. pH на 1% воден разтвор е 6,5-8,5, когато pH>10 или <5, вискозитетът на слузта намалява значително и производителността е най-добра, когато pH=7. Устойчив на нагряване, вискозитетът се повишава бързо под 20°C и се променя бавно при 45°C. Дългосрочното нагряване над 80°C може да денатурира колоида и значително да намали вискозитета и производителността. Лесно разтворим във вода и разтворът е прозрачен; той е много стабилен в алкален разтвор, но лесно се хидролизира, когато срещне киселина, и ще се утаи, когато стойността на рН е 2-3, и също така ще реагира с многовалентни метални соли.
Структурна формула: C6H7(OH)2OCH2COONa Молекулна формула: C8H11O5Na
Основната реакция е: естествената целулоза първо претърпява реакция на алкализиране с NaOH и с добавянето на хлорооцетна киселина, водородът на хидроксилната група на глюкозната единица претърпява реакция на заместване с карбоксиметиловата група в хлороцетната киселина. От структурната формула може да се види, че има три хидроксилни групи на всяка глюкозна единица, т.е. С2, С3 и С6 хидроксилни групи. Водородът на всяка хидроксилна група е заместен с карбоксиметил, който се определя като степен на заместване 3. Степента на заместване на CMC пряко влияе върху разтворимостта, емулгирането, сгъстяването, стабилността, киселинната устойчивост и устойчивостта на соли наCMC .
Обикновено се смята, че когато степента на заместване е около 0,6-0,7, емулгиращите характеристики са по-добри и с увеличаването на степента на заместване, други свойства се подобряват съответно. Когато степента на заместване е по-голяма от 0,8, неговата киселинна устойчивост и устойчивост на сол са значително подобрени. .
В допълнение, по-горе също се споменава, че има три хидроксилни групи на всяка единица, тоест вторичните хидроксилни групи на С2 и С3 и първичната хидроксилна група на С6. На теория активността на първичната хидроксилна група е по-голяма от тази на вторичната хидроксилна група, но според изотопния ефект на С, -ОН групата върху С2 Тя е по-киселинна, особено в среда на силни алкали, нейната активност е по-силен от C3 и C6, така че е по-склонен към реакции на заместване, следван от C6, а C3 е най-слабият.
Всъщност ефективността на CMC не е свързана само със степента на заместване, но и с равномерността на разпределението на карбоксиметиловите групи в цялата целулозна молекула и заместването на хидроксиметиловите групи във всяка единица с C2, C3 и C6 в всяка молекула. свързани с еднообразието. Тъй като CMC е силно полимеризирано линейно съединение и неговата карбоксиметилова група има нехомогенно заместване в молекулата, молекулите имат различни ориентации, когато разтворът се остави да стои, и дължината на линейната молекула е различна, когато има сила на срязване в разтвора . Оста има тенденция да се обръща към посоката на потока и тази тенденция става по-силна с увеличаване на скоростта на срязване, докато крайната ориентация бъде напълно подредена. Тази характеристика на CMC се нарича псевдопластичност. Псевдопластичността на CMC благоприятства хомогенизирането и транспортирането по тръбопроводи и няма да има твърде мазен вкус в течното мляко, което благоприятства освобождаването на млечен аромат. .
За да използваме CMC продукти, трябва да имаме добро разбиране на основните параметри като стабилност, вискозитет, киселинна устойчивост и вискозитет. Знайте как избираме правилния продукт.
CMC продуктите с нисък вискозитет имат освежаващ вкус, нисък вискозитет и почти никакво усещане за плътност. Използват се главно в специални сосове и напитки. Здравословните перорални течности също са добър избор.
CMC продуктите със среден вискозитет се използват главно в твърди напитки, обикновени протеинови напитки и плодови сокове. Как да изберем зависи от личните навици на инженерите. CMC е допринесъл много за стабилността на млечните напитки.
CMC продуктите с висок вискозитет имат относително голямо пространство за приложение. В сравнение с нишесте, гума гуар, ксантанова гума и други продукти, стабилността на CMC все още е относително очевидна, особено в месните продукти, предимството на задържането на вода на CMC е по-очевидно! Сред стабилизаторите като сладолед, CMC също е добър избор.
Основните показатели за измерване на качеството на CMC са степента на заместване (DS) и чистотата. Като цяло свойствата на CMC са различни, ако DS е различен; колкото по-висока е степента на заместване, толкова по-силна е разтворимостта и толкова по-добра е прозрачността и стабилността на разтвора. Според докладите прозрачността на CMC е по-добра, когато степента на заместване е 0,7-1,2, а вискозитетът на неговия воден разтвор е най-голям, когато стойността на pH е 6-9.
За да се гарантира неговото качество, в допълнение към избора на етерифициращ агент, трябва да се вземат предвид и някои фактори, които влияят на степента на заместване и чистота, като връзката между количеството на основата и етерифициращия агент, времето за етерификация, водното съдържание в системата, температура, DH стойност, концентрация на разтвора и сол и др.
Качеството на крайните продукти на CMC зависи главно от решението на продукта. Ако разтворът на продукта е бистър, има малко частици гел, свободни влакна и черни петна от примеси, основно се потвърждава, че качеството на CMC е добро. Ако разтворът се остави за няколко дни, разтворът не се появява. Бял или мътен, но все още много бистър, това е по-добър продукт!
Време на публикуване: 14 декември 2022 г