Καρβοξυμεθυλο κυτυλόφιλη νατρίου, που αναφέρεται ως καρβοξυμεθυλ κυτταρίνη (CMC) είναι ένα είδος αιθέρα υψηλής πολυμερούς που παρασκευάζεται με χημική τροποποίηση της φυσικής κυτταρίνης. Η δομή του είναι κυρίως μονάδα D-γλυκόζης μέσω β (1 → 4) Τα πλήκτρα συνδέονται μεταξύ τους.
Το CMC είναι λευκό ή γαλακτώδες λευκή ινώδη σκόνη ή κόκκους, με πυκνότητα 0,5-0,7 g/cm3, σχεδόν άοσμο, άγευστο και υγροσκοπικό. Εύκολα διασκορπισμένα σε νερό για να σχηματίσουν ένα διαφανές κολλοειδές διάλυμα, αδιάλυτο σε οργανικούς διαλύτες όπως η αιθανόλη. Το ρΗ του υδατικού διαλύματος 1% είναι 6,5-8,5, όταν το ρΗ> 10 ή <5, το ιξώδες του βλεννογόνου μειώνεται σημαντικά και η απόδοση είναι η καλύτερη όταν το pH = 7. Σταθερό για να θερμαίνεται, το ιξώδες αυξάνεται ταχέως κάτω από τους 20 ° C και μεταβάλλεται αργά στους 45 ° C. Η μακροπρόθεσμη θέρμανση άνω των 80 ° C μπορεί να μετράει το κολλοειδές και να μειώσει σημαντικά το ιξώδες και την απόδοση. Είναι εύκολα διαλυτό στο νερό και το διάλυμα είναι διαφανές. Είναι πολύ σταθερό σε αλκαλικό διάλυμα, αλλά είναι εύκολα υδρολύεται όταν συναντά οξύ και θα κατακρημνίσει όταν η τιμή του ρΗ είναι 2-3 και θα αντιδράσει επίσης με πολυκομματικά μεταλλικά άλατα.
Δομική φόρμουλα: C6H7 (OH) 2oCh2Coona Μοριακή φόρμουλα: C8H11O5NA
Η κύρια αντίδραση είναι: η φυσική κυτταρίνη υποβάλλεται πρώτα στην αντίδραση αλκαλικοποίησης με NaOH και με την προσθήκη χλωροξικού οξέος, το υδρογόνο στην υδροξυλομάδα στη μονάδα γλυκόζης υφίσταται αντίδραση υποκατάστασης με την καρβοξυμεθυλομάδα στο χλωροξικό οξύ. Μπορεί να φανεί από τη δομική φόρμουλα ότι υπάρχουν τρεις ομάδες υδροξυλίου σε κάθε μονάδα γλυκόζης, δηλαδή, C2, C3 και C6 υδροξυλικές ομάδες. Το υδρογόνο σε κάθε ομάδα υδροξυλίου υποκαθίσταται από καρβοξυμεθυλίου, ο οποίος ορίζεται ως βαθμός υποκατάστασης του 3. Ο βαθμός υποκατάστασης της CMC επηρεάζει άμεσα τη διαλυτότητα, τη γαλακτωματοποίηση, την πάχυνση, τη σταθερότητα, την αντίσταση οξέος και την αντοχή στο άλας τουCMC .
Πιστεύεται γενικά ότι όταν ο βαθμός υποκατάστασης είναι περίπου 0,6-0,7, η γαλακτωματοποιητική απόδοση είναι καλύτερη και με την αύξηση του βαθμού υποκατάστασης, άλλες ιδιότητες βελτιώνονται ανάλογα. Όταν ο βαθμός υποκατάστασης είναι μεγαλύτερος από 0,8, η αντίσταση του οξέος και η αντοχή του άλατος ενισχύονται σημαντικά. .
Επιπλέον, αναφέρεται επίσης παραπάνω ότι υπάρχουν τρεις ομάδες υδροξυλίου σε κάθε μονάδα, δηλαδή οι δευτερογενείς υδροξυλικές ομάδες C2 και C3 και η πρωτογενής υδροξυλομάδα του C6. Θεωρητικά, η δραστικότητα της πρωτογενούς υδροξυλομάδας είναι μεγαλύτερη από αυτή της δευτερογενούς υδροξυλομάδας, αλλά σύμφωνα με το ισοτοπικό αποτέλεσμα του C, της ομάδας -ΟΗ στο C2 είναι πιο όξινο, ειδικά στο περιβάλλον του ισχυρού αλκαλίου, της δραστηριότητάς της είναι ισχυρότερο από τα C3 και C6, οπότε είναι πιο επιρρεπής σε αντιδράσεις υποκατάστασης, ακολουθούμενες από C6, και το C3 είναι το πιο αδύναμο.
Στην πραγματικότητα, η απόδοση του CMC δεν σχετίζεται μόνο με τον βαθμό υποκατάστασης, αλλά και με την ομοιομορφία της κατανομής των ομάδων καρβοξυμεθυλίου σε ολόκληρο το μόριο κυτταρίνης και την υποκατάσταση των υδροξυμεθυλικών ομάδων σε κάθε μονάδα με C2, C3 και C6 IN Κάθε μόριο. που σχετίζονται με την ομοιομορφία. Δεδομένου ότι το CMC είναι μια πολύ πολυμερισμένη γραμμική ένωση και η καρβοξυμεθυλο ομάδα της έχει ανομοιογενή υποκατάσταση στο μόριο, τα μόρια έχουν διαφορετικούς προσανατολισμούς όταν το διάλυμα παραμένει στέκεται και το μήκος του γραμμικού μορίου είναι διαφορετικό όταν υπάρχει διάτμηση στη λύση . Ο άξονας έχει την τάση να στραφεί προς την κατεύθυνση της ροής και αυτή η τάση γίνεται ισχυρότερη με την αύξηση του ρυθμού διάτμησης έως ότου ο τελικός προσανατολισμός είναι πλήρως διατεταγμένος. Αυτό το χαρακτηριστικό του CMC ονομάζεται ψευδοπλαστικότητα. Η ψευδοπλαστικότητα του CMC ευνοεί την ομογενοποίηση και τη μεταφορά αγωγών και δεν θα δοκιμάσει πολύ λιπαρό σε υγρό γάλα, το οποίο ευνοεί την απελευθέρωση του άρωμα του γάλακτος. .
Για να χρησιμοποιήσουμε τα προϊόντα CMC, πρέπει να έχουμε καλή κατανόηση των κύριων παραμέτρων όπως η σταθερότητα, το ιξώδες, η αντίσταση οξέος και το ιξώδες. Μάθετε πώς επιλέγουμε το σωστό προϊόν.
Τα προϊόντα CMC χαμηλού ιξώδους έχουν αναζωογονητική γεύση, χαμηλό ιξώδες και σχεδόν καθόλου παχύ αίσθημα. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε ειδικές σάλτσες και ποτά. Τα στοματικά υγρά υγείας είναι επίσης μια καλή επιλογή.
Τα προϊόντα CMC μεσαίου ιξώδους χρησιμοποιούνται κυρίως σε στερεά ποτά, συνηθισμένα πρωτεϊνικά ποτά και χυμούς φρούτων. Πώς να επιλέξετε εξαρτάται από τις προσωπικές συνήθειες των μηχανικών. Στη σταθερότητα των γαλακτοκομικών ποτών, η CMC συνέβαλε πολύ.
Τα προϊόντα CMC υψηλής ποιότητας έχουν σχετικά μεγάλο χώρο εφαρμογής. Σε σύγκριση με το άμυλο, το κόμμι γκουάρ, το κόμμι Xanthan και άλλα προϊόντα, η σταθερότητα της CMC εξακολουθεί να είναι σχετικά προφανής, ειδικά στα προϊόντα κρέατος, το πλεονέκτημα κατακράτησης νερού του CMC είναι πιο προφανές! Μεταξύ των σταθεροποιητών όπως το παγωτό, το CMC είναι επίσης μια καλή επιλογή.
Οι κύριοι δείκτες για τη μέτρηση της ποιότητας του CMC είναι ο βαθμός υποκατάστασης (DS) και η καθαρότητα. Γενικά, οι ιδιότητες του CMC είναι διαφορετικές εάν το DS είναι διαφορετικό. Όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός υποκατάστασης, τόσο ισχυρότερη είναι η διαλυτότητα και τόσο καλύτερη είναι η διαφάνεια και η σταθερότητα της λύσης. Σύμφωνα με αναφορές, η διαφάνεια του CMC είναι καλύτερη όταν ο βαθμός υποκατάστασης είναι 0,7-1,2 και το ιξώδες του υδατικού διαλύματος του είναι το μεγαλύτερο όταν η τιμή του ρΗ είναι 6-9.
Προκειμένου να εξασφαλιστεί η ποιότητά του, εκτός από την επιλογή του παράγοντα αιθέσεως, πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη ορισμένοι παράγοντες που επηρεάζουν τον βαθμό υποκατάστασης και καθαρότητας, όπως η σχέση μεταξύ της ποσότητας του παράγοντα αλκαλίων και του αιθέρου το σύστημα, τη θερμοκρασία, την τιμή DH, τη συγκέντρωση διαλύματος και το άλας κ.λπ.
Η ποιότητα των τελικών προϊόντων CMC εξαρτάται κυρίως από τη λύση του προϊόντος. Εάν η λύση του προϊόντος είναι σαφής, υπάρχουν λίγα σωματίδια πηκτής, ελεύθερες ίνες και μαύρες κηλίδες ακαθαρσιών, επιβεβαιώνεται βασικά ότι η ποιότητα του CMC είναι καλή. Εάν η λύση αφεθεί για λίγες μέρες, η λύση δεν εμφανίζεται. Λευκό ή θολό, αλλά ακόμα πολύ σαφές, αυτό είναι ένα καλύτερο προϊόν!
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκέμβριος-14-2022