Η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη (CMC) είναι ένα υδατοδιαλυτό παράγωγο κυτταρίνης που χρησιμοποιείται ευρέως σε μια ποικιλία βιομηχανιών, συμπεριλαμβανομένων των τροφίμων, των φαρμακευτικών προϊόντων και της προσωπικής φροντίδας. Ο βαθμός υποκατάστασης (DS) είναι μια σημαντική παράμετρος που επηρεάζει τις ιδιότητες του CMC. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε την επίδραση του DS στην ποιότητα της καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης.
Πρώτον, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ποιος είναι ο βαθμός υποκατάστασης. Ο βαθμός υποκατάστασης αναφέρεται στον αριθμό των καρβοξυμεθυλομάδων ανά μονάδα γλυκόζης στην αλυσίδα της κυτταρίνης. Το CMC παράγεται με αντίδραση κυτταρίνης με μονοχλωροξικό νάτριο και υδροξείδιο του νατρίου. Κατά τη διάρκεια αυτής της αντίδρασης, οι ομάδες υδροξυλίου στην αλυσίδα της κυτταρίνης αντικαθίστανται από ομάδες καρβοξυμεθυλίου. Ο βαθμός υποκατάστασης μπορεί να ελεγχθεί μεταβάλλοντας τις συνθήκες αντίδρασης, όπως η συγκέντρωση υδροξειδίου του νατρίου και μονοχλωροξικού νατρίου, ο χρόνος αντίδρασης και η θερμοκρασία.
Το DS του CMC επηρεάζει τις φυσικές και χημικές του ιδιότητες, όπως η διαλυτότητα, το ιξώδες και η θερμική του σταθερότητα. Το CMC με χαμηλό DS έχει υψηλότερο βαθμό κρυσταλλικότητας και είναι λιγότερο υδατοδιαλυτό από το CMC με υψηλό DS. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι καρβοξυμεθυλ ομάδες στο CMC με χαμηλό DS βρίσκονται στην επιφάνεια της αλυσίδας της κυτταρίνης, γεγονός που μειώνει τη υδατοδιαλυτότητά της. Αντίθετα, το CMC με υψηλό DS έχει πιο άμορφη δομή και είναι πιο υδατοδιαλυτό από το CMC με χαμηλό DS.
Το ιξώδες του CMC επηρεάζεται επίσης από το DS. Το CMC με χαμηλό DS έχει χαμηλότερο ιξώδες από το CMC με υψηλό DS. Αυτό συμβαίνει επειδή οι ομάδες καρβοξυμεθυλίου στο CMC με χαμηλό DS απέχουν περισσότερο μεταξύ τους, γεγονός που μειώνει την αλληλεπίδραση μεταξύ των αλυσίδων κυτταρίνης και μειώνει το ιξώδες. Αντίθετα, το CMC με υψηλό DS έχει υψηλότερο ιξώδες επειδή οι ομάδες καρβοξυμεθυλίου είναι πιο κοντά μεταξύ τους, γεγονός που αυξάνει την αλληλεπίδραση μεταξύ των αλυσίδων κυτταρίνης και αυξάνει το ιξώδες.
Εκτός από τις φυσικές του ιδιότητες, το DS του CMC επηρεάζει και τις χημικές του ιδιότητες. Το CMC με χαμηλό DS είναι λιγότερο σταθερό σε υψηλές θερμοκρασίες και τιμές pH από το CMC με υψηλό DS. Αυτό συμβαίνει επειδή οι ομάδες καρβοξυμεθυλίου στο CMC με χαμηλό DS είναι πιο ευαίσθητες στην υδρόλυση και μπορούν να διασπαστούν κάτω από σκληρές συνθήκες. Αντίθετα, το CMC με υψηλό DS είναι πιο σταθερό σε υψηλές θερμοκρασίες και τιμές pH επειδή οι ομάδες καρβοξυμεθυλίου είναι πιο στενά συνδεδεμένες με την αλυσίδα κυτταρίνης.
Ώρα δημοσίευσης: Mar-10-2023