Natrijum karboksimetil celuloza, koja se naziva karboksimetil celuloza (CMC) je vrsta visokopolimernog etera vlakana pripremljenog hemijskom modifikacijom prirodne celuloze. Njegova struktura je uglavnom jedinica D-glukoze kroz β (1→4) Ključevi su međusobno povezani.
CMC je bijeli ili mliječno bijeli vlaknasti prah ili granule, gustine 0,5-0,7 g/cm3, gotovo bez mirisa, bez ukusa i higroskopne. Lako se raspršuje u vodi kako bi se formirala prozirna koloidna otopina, nerastvorljiva u organskim rastvaračima kao što je etanol. pH 1% vodenog rastvora je 6,5-8,5, kada je pH>10 ili <5, viskoznost sluzi značajno opada, a performanse su najbolje kada je pH=7. Postojan na zagrijavanje, viskozitet brzo raste ispod 20°C, a polako se mijenja na 45°C. Dugotrajno zagrijavanje iznad 80°C može denaturirati koloid i značajno smanjiti viskozitet i performanse. Lako je rastvorljiv u vodi i rastvor je providan; vrlo je stabilan u alkalnom rastvoru, ali se lako hidrolizuje kada naiđe na kiselinu, a taložiće se kada je pH vrednost 2-3, a takođe će reagovati sa solima viševalentnih metala.
Strukturna formula: C6H7(OH)2OCH2COONa Molekularna formula: C8H11O5Na
Glavna reakcija je: prirodna celuloza prvo prolazi reakciju alkalizacije sa NaOH, a uz dodatak hloroctene kiseline, vodik na hidroksilnoj grupi na jedinici glukoze prolazi kroz reakciju supstitucije sa karboksimetil grupom u hloroctenoj kiselini. Iz strukturne formule se vidi da na svakoj jedinici glukoze postoje tri hidroksilne grupe, odnosno C2, C3 i C6 hidroksilne grupe. Vodik na svakoj hidroksilnoj grupi je supstituiran karboksimetilom, koji je definiran kao stepen supstitucije od 3. Stepen supstitucije CMC direktno utiče na rastvorljivost, emulzifikaciju, zgušnjavanje, stabilnost, otpornost na kiseline i otpornost na soliCMC .
Općenito se vjeruje da kada je stepen supstitucije oko 0,6-0,7, učinak emulgiranja je bolji, a sa povećanjem stepena supstitucije, druga svojstva se u skladu s tim poboljšavaju. Kada je stepen supstitucije veći od 0,8, njegova otpornost na kiselinu i otpornost na soli se značajno povećava. .
Osim toga, gore je također spomenuto da na svakoj jedinici postoje tri hidroksilne grupe, odnosno sekundarne hidroksilne grupe C2 i C3 i primarna hidroksilna grupa C6. U teoriji, aktivnost primarne hidroksilne grupe je veća od aktivnosti sekundarne hidroksilne grupe, ali prema izotopskom učinku C, -OH grupa na C2 je kiselija, posebno u okruženju jakih alkalija, njegova aktivnost je jači od C3 i C6, pa je skloniji reakcijama supstitucije, zatim C6, a C3 je najslabiji.
U stvari, učinak CMC nije povezan samo sa stepenom supstitucije, već i sa uniformnošću raspodjele karboksimetil grupa u cijeloj molekuli celuloze i supstitucijom hidroksimetil grupa u svakoj jedinici sa C2, C3 i C6 u svaki molekul. vezano za uniformnost. Pošto je CMC visoko polimerizovano linearno jedinjenje, a njegova karboksimetilna grupa ima nehomogenu supstituciju u molekuli, molekuli imaju različite orijentacije kada rastvor stoji, a dužina linearne molekule je drugačija kada postoji sila smicanja u rastvoru. . Os ima tendenciju okretanja u smjeru strujanja, a ta tendencija postaje jača sa povećanjem brzine smicanja sve dok se konačna orijentacija potpuno ne uredi. Ova karakteristika CMC-a naziva se pseudoplastičnost. Pseudoplastičnost CMC pogoduje homogenizaciji i transportu kroz cevovod, a u tekućem mlijeku neće imati previše mastan okus, što pogoduje oslobađanju mliječne arome. .
Da bismo koristili CMC proizvode, moramo dobro razumjeti glavne parametre kao što su stabilnost, viskoznost, otpornost na kiseline i viskoznost. Saznajte kako biramo pravi proizvod.
CMC proizvodi niske viskoznosti imaju osvježavajući okus, nisku viskoznost i gotovo da nemaju osjećaj gustine. Uglavnom se koriste u posebnim umacima i pićima. Zdravstvene oralne tečnosti su takođe dobar izbor.
CMC proizvodi srednje viskoznosti se uglavnom koriste u čvrstim pićima, običnim proteinskim pićima i voćnim sokovima. Kako odabrati zavisi od ličnih navika inženjera. U stabilnosti mliječnih napitaka, CMC je mnogo doprinio.
CMC proizvodi visokog viskoziteta imaju relativno veliki prostor za primjenu. U poređenju sa škrobom, guar gumom, ksantan gumom i drugim proizvodima, stabilnost CMC-a je još uvijek relativno očigledna, posebno u mesnim proizvodima, prednost CMC-a u zadržavanju vode je očiglednija! Među stabilizatorima kao što je sladoled, CMC je takođe dobar izbor.
Glavni indikatori za mjerenje kvaliteta CMC su stepen supstitucije (DS) i čistoća. Generalno, svojstva CMC-a su različita ako je DS drugačiji; što je veći stepen supstitucije, to je jača rastvorljivost i veća je transparentnost i stabilnost rastvora. Prema izvještajima, transparentnost CMC-a je bolja kada je stepen supstitucije 0,7-1,2, a viskoznost njegove vodene otopine je najveća kada je pH vrijednost 6-9.
Da bi se osigurao njegov kvalitet, pored izbora sredstva za eterifikaciju, moraju se uzeti u obzir i neki faktori koji utiču na stepen supstitucije i čistoće, kao što su odnos između količine alkalija i agensa za eterifikaciju, vremena eterifikacije, sadržaja vode u sistem, temperatura, DH vrijednost, koncentracija otopine i soli itd.
Kvaliteta CMC gotovih proizvoda uglavnom ovisi o rješenju proizvoda. Ako je rastvor proizvoda bistar, ima malo čestica gela, slobodnih vlakana i crnih mrlja nečistoća, u osnovi je potvrđeno da je kvalitet CMC dobar. Ako se otopina ostavi nekoliko dana, rješenje se ne pojavljuje. Bijela ili mutna, ali i dalje vrlo bistra, to je bolji proizvod!
Vrijeme objave: 14.12.2022