La carboximetilcelulosa de sodio, denominada carboximetilcelulosa (CMC) es un tipo de éter de fibra de alto polímero preparado por modificación química de celulosa natural. Su estructura es principalmente una unidad D-glucosa a través de β (1 → 4) Las teclas están unidas.
CMC es polvo o gránulos fibrosos blancos o lechosos, con una densidad de 0.5-0.7 g/cm3, casi inodoro, insípido e higroscópica. Dispersado fácilmente en agua para formar una solución coloidal transparente, insoluble en solventes 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 el mejor cuando el pH = 7. Estable al calor, la viscosidad se eleva rápidamente por debajo de 20 ° C, y cambia lentamente a 45 ° C. El calentamiento a largo plazo por encima de los 80 ° C puede desnudar 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 encuentra ácido, y 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 sufre primero la reacción de alcalinización con NaOH, y con la adición de ácido cloroacético, el hidrógeno en el grupo hidroxilo en la unidad de glucosa sufre una reacción de sustitución con el grupo carboximetilo en el ácido cloroacético. Se puede ver en la fórmula estructural que hay tres grupos hidroxilo en cada unidad de glucosa, es decir, grupos hidroxilo C2, C2 y C6. El hidrógeno en cada grupo hidroxilo se sustituye por carboximetilo, que se define como un grado de sustitución de 3. El grado de sustitución de CMC afecta directamente la solubilidad, emulsificación, espesamiento, estabilidad, resistencia al ácido y resistencia a la sal deCMC .
En general, se cree que cuando el grado de sustitución es de alrededor de 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 mayor que 0.8, su resistencia ácida y resistencia a la sal se mejoran 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 de acuerdo con el efecto isotópico de C, el grupo -OH en C2 es más ácido, especialmente en el entorno de álcali fuerte, su actividad es más fuerte que C3 y C6, por lo que es más propenso a las reacciones de sustitución, seguido de C6, y C3 es el más débil.
De hecho, el rendimiento de CMC no solo está relacionado con el grado de sustitución, sino también con la uniformidad de la distribución de grupos carboximetilo en toda la molécula de celulosa y la sustitución de grupos hidroximetilo en cada unidad con C2, C3 y C6 en cada molécula. relacionado con la uniformidad. Dado que CMC es un compuesto lineal altamente polimerizado, y su grupo carboximetilo tiene una sustitución inhomogénea en la molécula, las moléculas tienen diferentes orientaciones cuando la solución se deja de pie, y la longitud de la molécula lineal es diferente cuando hay una fuerza de cizallamiento en la solución . El eje tiene una tendencia a recurrir a la dirección del flujo, y esta tendencia se fortalece con el aumento de la velocidad de corte hasta que la orientación final esté completamente dispuesta. Esta característica de CMC se llama pseudoplasticidad. La pseudoplasticidad de CMC es propicio para la homogeneización y el transporte de tuberías, y no sabrá demasiado grasiento en la leche líquida, que conduce a la liberación del aroma a la leche. .
Para usar productos CMC, necesitamos tener una buena comprensión de los parámetros principales, como la estabilidad, la viscosidad, la resistencia al ácido y la viscosidad. Sepa cómo elegimos el producto correcto.
Los productos CMC de baja viscosidad tienen un sabor refrescante, baja viscosidad y casi sin sentimientos gruesos. Se usan principalmente en salsas y bebidas especiales. Los líquidos orales de salud también son una buena opción.
Los productos CMC de viscosidad media se utilizan principalmente en bebidas sólidas, bebidas de proteínas ordinarias y jugos de frutas. Cómo elegir depende de los hábitos personales de los ingenieros. En la estabilidad de las bebidas lácteas, 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 de Xantán y otros productos, la estabilidad de CMC sigue siendo relativamente obvia, especialmente en los productos cárnicos, ¡la ventaja de retención de agua de CMC es más obvia! Entre los estabilizadores como el helado, CMC también es una buena opción.
Los principales indicadores para medir la calidad de CMC son el grado de sustitución (DS) y la pureza. En general, las propiedades de CMC son diferentes si el DS es diferente; Cuanto mayor sea el grado de sustitución, más fuerte es la solubilidad y mejor será la transparencia y la estabilidad de la solución. Según los informes, la transparencia de CMC es mejor cuando el grado de sustitución es 0.7-1.2, y la viscosidad de su solución acuosa es la más grande cuando el valor de pH es 6-9.
Para garantizar su calidad, además de la elección del agente de eterificación, también deben considerarse algunos factores que afectan el grado de sustitución y pureza, como la relación entre la cantidad de álcali y el agente de eterificación, el tiempo de eterificación, el contenido de agua en el sistema, la temperatura, el valor de DH, la concentración de la solución y la sal, etc.
La calidad de los productos terminados por CMC depende principalmente de la solución del producto. Si la solución del producto es clara, hay pocas partículas de gel, fibras libres y puntos negros de impurezas, se confirma básicamente que la calidad de CMC es buena. Si la solución se deja durante unos días, la solución no aparece. Blanco o turbio, pero aún muy claro, ¡ese es un mejor producto!
Tiempo de publicación: Dic-14-2022