La carboximetilcelulosa de sodio, conocida como carboximetilcelulosa (CMC), es un tipo de éter de fibra con alto contenido de polímero preparado mediante modificación química de la celulosa natural. Su estructura es principalmente unidad de D-glucosa a través de β (1 → 4). Las claves están unidas entre sí.
La CMC es un polvo o gránulos fibrosos de color blanco o blanco lechoso, con una densidad de 0,5 a 0,7 g/cm3, casi inodoro, insípido e higroscópico. Se dispersa fácilmente en agua para formar una solución coloidal transparente, insoluble en disolventes orgánicos como el etanol. El pH de la solución acuosa al 1% es 6,5-8,5, cuando el pH>10 o <5, la viscosidad del mucílago disminuye significativamente y el rendimiento es mejor cuando el pH=7. Estable al calor, la viscosidad aumenta rápidamente por debajo de 20°C y cambia lentamente a 45°C. El calentamiento prolongado por encima de 80 °C puede desnaturalizar el coloide y reducir significativamente la viscosidad y el rendimiento. Es fácilmente soluble en agua y la solución es transparente; es muy estable en solución alcalina, pero se hidroliza fácilmente cuando se encuentra con ácido, precipitará cuando el valor de pH sea 2-3 y también reaccionará con sales metálicas multivalentes.
Fórmula estructural: C6H7(OH)2OCH2COONa Fórmula molecular: C8H11O5Na
La reacción principal es: la celulosa natural primero sufre una reacción de alcalinización con NaOH y, con la adición de ácido cloroacético, el hidrógeno del grupo hidroxilo de la unidad de glucosa sufre una reacción de sustitución con el grupo carboximetilo del ácido cloroacético. Se puede ver en la fórmula estructural que hay tres grupos hidroxilo en cada unidad de glucosa, es decir, grupos hidroxilo C2, C3 y C6. El hidrógeno de cada grupo hidroxilo está sustituido por carboximetilo, que se define como un grado de sustitución de 3. El grado de sustitución de la CMC afecta directamente la solubilidad, emulsificación, espesamiento, estabilidad, resistencia a los ácidos y resistencia a las sales deCMC .
Generalmente se cree que cuando el grado de sustitución es de aproximadamente 0,6-0,7, el rendimiento emulsionante es mejor y, con el aumento del grado de sustitución, otras propiedades mejoran en consecuencia. Cuando el grado de sustitución es superior a 0,8, su resistencia a los ácidos y a las sales aumenta significativamente. .
Además, también se menciona anteriormente que hay tres grupos hidroxilo en cada unidad, es decir, los grupos hidroxilo secundarios de C2 y C3 y el grupo hidroxilo primario de C6. En teoría, la actividad del grupo hidroxilo primario es mayor que la del grupo hidroxilo secundario, pero según el efecto isotópico del C, el grupo -OH en C2 es más ácido, especialmente en un ambiente de álcali fuerte, su actividad es más fuerte que C3 y C6, por lo que es más propenso a reacciones de sustitución, seguido de C6, y C3 es el más débil.
De hecho, el desempeño de la CMC no solo está relacionado con el grado de sustitución, sino también con la uniformidad de la distribución de los grupos carboximetilo en toda la molécula de celulosa y la sustitución de los grupos hidroximetilo en cada unidad con C2, C3 y C6 en cada molécula. relacionado con la uniformidad. Dado que la CMC es un compuesto lineal altamente polimerizado y su grupo carboximetilo tiene una sustitución no homogénea en la molécula, las moléculas tienen diferentes orientaciones cuando la solución se deja en reposo y la longitud de la molécula lineal es diferente cuando hay una fuerza de corte en la solución. . El eje tiene tendencia a girar en la dirección del flujo, y esta tendencia se vuelve más fuerte con el aumento de la velocidad de corte hasta que la orientación final está completamente arreglada. Esta característica de la CMC se llama pseudoplasticidad. La pseudoplasticidad de la CMC favorece la homogeneización y el transporte por tuberías, y no tendrá un sabor demasiado grasoso en la leche líquida, lo que favorece la liberación del aroma de la leche. .
Para utilizar productos CMC, debemos tener un buen conocimiento de los parámetros principales, como la estabilidad, la viscosidad, la resistencia a los ácidos y la viscosidad. Sepa cómo elegimos el producto adecuado.
Los productos CMC de baja viscosidad tienen un sabor refrescante, baja viscosidad y casi ninguna sensación espesa. Se utilizan principalmente en salsas y bebidas especiales. Los líquidos orales saludables también son una buena opción.
Los productos CMC de viscosidad media se utilizan principalmente en bebidas sólidas, bebidas proteicas comunes y jugos de frutas. La elección depende de los hábitos personales de los ingenieros. En la estabilidad de las bebidas lácteas, la CMC ha contribuido mucho.
Los productos CMC de alta viscosidad tienen un espacio de aplicación relativamente grande. En comparación con el almidón, la goma guar, la goma xantana y otros productos, la estabilidad de la CMC sigue siendo relativamente obvia, especialmente en los productos cárnicos, ¡la ventaja de retención de agua de la CMC es más obvia! Entre los estabilizantes como el helado, el CMC también es una buena opción.
Los principales indicadores para medir la calidad de la CMC son el grado de sustitución (DS) y la pureza. Generalmente, las propiedades de la CMC son diferentes si el DS es diferente; cuanto mayor sea el grado de sustitución, mayor será la solubilidad y mejor será la transparencia y estabilidad de la solución. Según los informes, la transparencia de la CMC es mejor cuando el grado de sustitución es de 0,7 a 1,2, y la viscosidad de su solución acuosa es mayor cuando el valor de pH es de 6 a 9.
Para asegurar su calidad, además de la elección del agente de eterificación, también se deben considerar algunos factores que afectan el grado de sustitución y pureza, como la relación entre la cantidad de álcali y agente de eterificación, el tiempo de eterificación, el contenido de agua en el sistema, temperatura, valor DH, concentración de solución y sal, etc.
La calidad de los productos terminados de CMC depende principalmente de la solución del producto. Si la solución del producto es transparente, hay pocas partículas de gel, fibras libres y puntos negros de impurezas, básicamente se confirma que la calidad del CMC es buena. Si la solución se deja unos días, la solución no aparece. Blanco o turbio, pero aún muy claro, ¡ese es un mejor producto!
Hora de publicación: 14-dic-2022