La carboximetil cel·lulosa sòdica, coneguda com a carboximetil cel·lulosa (CMC) és una mena d'èter de fibra d'alt polímer preparat per modificació química de la cel·lulosa natural. La seva estructura és principalment unitat D-glucosa a través de β (1→4) Les claus estan enllaçades entre si.
CMC és pols o grànuls fibrosos de color blanc o blanc lletós, amb una densitat de 0,5-0,7 g/cm3, gairebé inodor, insípid i higroscòpic. Es dispersa fàcilment en aigua per formar una solució col·loïdal transparent, insoluble en dissolvents orgànics com l'etanol. El pH de la solució aquosa a l'1% és de 6,5-8,5, quan el pH>10 o <5, la viscositat del mucílag disminueix significativament i el rendiment és el millor quan el pH=7. Estable a la calor, la viscositat augmenta ràpidament per sota dels 20 °C i canvia lentament a 45 °C. L'escalfament a llarg termini per sobre dels 80 °C pot desnaturalitzar el col·loide i reduir significativament la viscositat i el rendiment. És fàcilment soluble en aigua i la solució és transparent; és molt estable en solució alcalina, però s'hidrolitza fàcilment quan troba àcid i precipitarà quan el valor del pH sigui 2-3, i també reaccionarà amb sals metàl·liques multivalents.
Fórmula estructural: C6H7(OH)2OCH2COONa Fórmula molecular: C8H11O5Na
La reacció principal és: la cel·lulosa natural experimenta primer una reacció d'alcalinització amb NaOH, i amb l'addició d'àcid cloroacètic, l'hidrogen del grup hidroxil de la unitat de glucosa experimenta una reacció de substitució amb el grup carboximetil de l'àcid cloroacètic. A partir de la fórmula estructural es pot veure que hi ha tres grups hidroxil a cada unitat de glucosa, és a dir, grups hidroxil C2, C3 i C6. L'hidrogen de cada grup hidroxil està substituït per carboximetil, que es defineix com un grau de substitució de 3. El grau de substitució de CMC afecta directament la solubilitat, l'emulsificació, l'espessiment, l'estabilitat, la resistència a l'àcid i la resistència a la sal deCMC .
En general, es creu que quan el grau de substitució és al voltant de 0,6-0,7, el rendiment emulsionant és millor, i amb l'augment del grau de substitució, altres propietats es milloren en conseqüència. Quan el grau de substitució és superior a 0,8, la seva resistència a l'àcid i la resistència a la sal es milloren significativament. .
A més, també s'ha esmentat anteriorment que hi ha tres grups hidroxil a cada unitat, és a dir, els grups hidroxil secundaris de C2 i C3 i el grup hidroxil primari de C6. En teoria, l'activitat del grup hidroxil primari és més gran que la del grup hidroxil secundari, però d'acord amb l'efecte isotòpic de C, el grup -OH sobre C2 és més àcid, especialment en l'entorn d'àlcali fort, la seva activitat és més fort que C3 i C6, per tant és més propens a les reaccions de substitució, seguit de C6, i C3 és el més feble.
De fet, el rendiment de CMC no només està relacionat amb el grau de substitució, sinó també amb la uniformitat de la distribució de grups carboximetil en tota la molècula de cel·lulosa i la substitució de grups hidroximetil a cada unitat amb C2, C3 i C6 en cada molècula. relacionat amb la uniformitat. Com que el CMC és un compost lineal altament polimeritzat i el seu grup carboximetil té una substitució no homogènia a la molècula, les molècules tenen orientacions diferents quan la solució es deixa en peu i la longitud de la molècula lineal és diferent quan hi ha una força de tall a la solució. . L'eix té tendència a girar cap a la direcció del flux, i aquesta tendència es fa més forta amb l'augment de la velocitat de cisalla fins que l'orientació final està completament ordenada. Aquesta característica de CMC s'anomena pseudoplasticitat. La pseudoplasticitat de CMC és favorable a l'homogeneïtzació i al transport de canonades, i no tindrà un gust massa gras a la llet líquida, cosa que afavoreix l'alliberament de l'aroma de la llet. .
Per utilitzar els productes CMC, hem de tenir una bona comprensió dels principals paràmetres com ara l'estabilitat, la viscositat, la resistència a l'àcid i la viscositat. Saber com escollim el producte adequat.
Els productes CMC de baixa viscositat tenen un sabor refrescant, una viscositat baixa i gairebé cap sensació de gruix. S'utilitzen principalment en salses i begudes especials. Els líquids orals per a la salut també són una bona opció.
Els productes CMC de viscositat mitjana s'utilitzen principalment en begudes sòlides, begudes proteiques normals i sucs de fruites. Com triar depèn dels hàbits personals dels enginyers. En l'estabilitat de les begudes lactis, CMC ha contribuït molt.
Els productes CMC d'alta viscositat tenen un espai d'aplicació relativament gran. En comparació amb el midó, la goma guar, la goma xantana i altres productes, l'estabilitat de CMC encara és relativament òbvia, especialment en els productes carnis, l'avantatge de retenció d'aigua de CMC és més evident! Entre els estabilitzadors com el gelat, CMC també és una bona opció.
Els principals indicadors per mesurar la qualitat de CMC són el grau de substitució (DS) i la puresa. En general, les propietats de CMC són diferents si el DS és diferent; com més gran sigui el grau de substitució, més forta serà la solubilitat i millor serà la transparència i l'estabilitat de la solució. Segons els informes, la transparència de CMC és millor quan el grau de substitució és de 0,7-1,2 i la viscositat de la seva solució aquosa és la més gran quan el valor de pH és de 6-9.
Per garantir la seva qualitat, a més de l'elecció de l'agent d'eterificació, també s'han de tenir en compte alguns factors que afecten el grau de substitució i puresa, com ara la relació entre la quantitat d'àlcali i l'agent d'eterificació, el temps d'eterificació, el contingut d'aigua en el sistema, la temperatura, el valor de DH, la concentració de la solució i la sal, etc.
La qualitat dels productes acabats CMC depèn principalment de la solució del producte. Si la solució del producte és clara, hi ha poques partícules de gel, fibres lliures i punts negres d'impureses, bàsicament es confirma que la qualitat de CMC és bona. Si es deixa la solució durant uns dies, la solució no apareix. Blanc o tèrbol, però encara molt clar, aquest és un producte millor!
Hora de publicació: 14-12-2022