Natriumcarboxymethylcellulose, kaldet carboxymethylcellulose (CMC) er en slags højpolymer fiberether fremstillet ved kemisk modifikation af naturlig cellulose. Dens struktur er hovedsageligt D-glukose enhed gennem β (1→4) Nøglerne er forbundet med hinanden.
CMC er hvidt eller mælkehvidt fibrøst pulver eller granulat med en densitet på 0,5-0,7 g/cm3, næsten lugtfri, smagløs og hygroskopisk. Let dispergeret i vand for at danne en transparent kolloid opløsning, uopløselig i organiske opløsningsmidler såsom ethanol. pH-værdien af 1% vandig opløsning er 6,5-8,5, når pH>10 eller <5, falder slimens viskositet betydeligt, og ydeevnen er bedst, når pH=7. Stabil over for varme, viskositeten stiger hurtigt til under 20°C og ændres langsomt ved 45°C. Langtidsopvarmning over 80°C kan denaturere kolloidet og reducere viskositeten og ydeevnen betydeligt. Det er letopløseligt i vand, og opløsningen er gennemsigtig; den er meget stabil i alkalisk opløsning, men den hydrolyseres let, når den møder syre, og den vil udfælde, når pH-værdien er 2-3, og den vil også reagere med multivalente metalsalte.
Strukturformel: C6H7(OH)2OCH2COONa Molekylformel: C8H11O5Na
Hovedreaktionen er: den naturlige cellulose gennemgår først alkaliseringsreaktion med NaOH, og med tilsætning af chloreddikesyre undergår brinten på hydroxylgruppen på glukoseenheden en substitutionsreaktion med carboxymethylgruppen i chloreddikesyren. Det kan ses af strukturformlen, at der er tre hydroxylgrupper på hver glucoseenhed, det vil sige C2, C3 og C6 hydroxylgrupper. Hydrogenet på hver hydroxylgruppe er substitueret med carboxymethyl, der er defineret som en substitutionsgrad på 3. Substitutionsgraden af CMC påvirker direkte opløseligheden, emulgeringen, fortykkelsen, stabiliteten, syreresistensen og saltresistensen afCMC .
Det antages generelt, at når substitutionsgraden er omkring 0,6-0,7, er den emulgerende ydeevne bedre, og med forøgelsen af substitutionsgraden forbedres andre egenskaber tilsvarende. Når substitutionsgraden er større end 0,8, forbedres dens syreresistens og saltresistens betydeligt. .
Derudover er det også nævnt ovenfor, at der er tre hydroxylgrupper på hver enhed, det vil sige de sekundære hydroxylgrupper i C2 og C3 og den primære hydroxylgruppe i C6. I teorien er aktiviteten af den primære hydroxylgruppe større end aktiviteten af den sekundære hydroxylgruppe, men ifølge den isotopiske virkning af C, -OH-gruppen på C2, er den mere sur, især i miljøet med stærk alkali, dens aktivitet er stærkere end C3 og C6, så den er mere tilbøjelig til substitutionsreaktioner, efterfulgt af C6, og C3 er den svageste.
Faktisk er præstationen af CMC ikke kun relateret til graden af substitution, men også til ensartetheden af fordelingen af carboxymethylgrupper i hele cellulosemolekylet og substitutionen af hydroxymethylgrupper i hver enhed med C2, C3 og C6 i hvert molekyle. relateret til ensartethed. Da CMC er en meget polymeriseret lineær forbindelse, og dens carboxymethylgruppe har inhomogen substitution i molekylet, har molekylerne forskellige orienteringer, når opløsningen bliver stående, og længden af det lineære molekyle er forskellig, når der er en forskydningskraft i opløsningen . Aksen har en tendens til at dreje til strømningsretningen, og denne tendens bliver stærkere med stigningen i forskydningshastigheden, indtil den endelige orientering er fuldstændig arrangeret. Denne egenskab ved CMC kaldes pseudoplasticitet. Pseudoplasticiteten af CMC er befordrende for homogenisering og rørledningstransport, og den smager ikke for fedtet i flydende mælk, hvilket er befordrende for frigivelsen af mælkearoma. .
For at bruge CMC-produkter skal vi have en god forståelse af hovedparametrene såsom stabilitet, viskositet, syrebestandighed og viskositet. Ved, hvordan vi vælger det rigtige produkt.
Lavviskositet CMC-produkter har en forfriskende smag, lav viskositet og næsten ingen tyk følelse. De bruges hovedsageligt i specielle saucer og drikkevarer. Sundhed orale væsker er også et godt valg.
CMC-produkter med medium viskositet anvendes hovedsageligt i faste drikkevarer, almindelige proteindrikke og frugtjuice. Hvordan man vælger afhænger af ingeniørernes personlige vaner. Inden for stabiliteten af mejeridrikke har CMC bidraget meget.
Højviskose CMC-produkter har et relativt stort anvendelsesrum. Sammenlignet med stivelse, guargummi, xanthangummi og andre produkter er stabiliteten af CMC stadig relativt indlysende, især i kødprodukter, er CMC's vandretentionsfordel mere indlysende! Blandt stabilisatorer som f.eks. is er CMC også et godt valg.
De vigtigste indikatorer til at måle kvaliteten af CMC er substitutionsgrad (DS) og renhed. Generelt er egenskaberne af CMC forskellige, hvis DS er anderledes; jo højere grad af substitution, jo stærkere er opløseligheden, og jo bedre gennemsigtighed og stabilitet af opløsningen. Ifølge rapporter er gennemsigtigheden af CMC bedre, når substitutionsgraden er 0,7-1,2, og viskositeten af dens vandige opløsning er størst, når pH-værdien er 6-9.
For at sikre dens kvalitet skal der udover valget af etherificeringsmiddel også tages hensyn til nogle faktorer, der påvirker substitutionsgraden og renheden, såsom forholdet mellem mængden af alkali og etherificeringsmiddel, etherificeringstid, vandindhold i systemet, temperatur, DH værdi, opløsning Koncentration og salt mm.
Kvaliteten af CMC færdige produkter afhænger hovedsageligt af produktets løsning. Hvis opløsningen af produktet er klar, der er få gelpartikler, frie fibre og sorte pletter af urenheder, er det grundlæggende bekræftet, at kvaliteten af CMC er god. Hvis opløsningen står i et par dage, vises opløsningen ikke. Hvidt eller grumset, men stadig meget klart, det er et bedre produkt!
Indlægstid: 14. december 2022