ویژگی های عملکردی CMC (کربوکسی متیل سلولز)

کربوکسی متیل سلولز (سدیم کربوکسیم تیل سلولز، CMC) یک مشتق کربوکسی متیله سلولز است که به صمغ سلولزی نیز معروف است و مهمترین صمغ سلولز یونی است.

CMC معمولاً یک ترکیب پلیمری آنیونی است که از واکنش سلولز طبیعی با قلیایی سوزاننده و اسید مونوکلرواستیک تهیه می شود. وزن مولکولی این ترکیب از چند هزار تا یک میلیون متغیر است.

CMC متعلق به اصلاح سلولز طبیعی است و سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد (FAO) و سازمان بهداشت جهانی (WHO) رسما آن را "سلولز اصلاح شده" نامیده اند. روش سنتز سدیم کربوکسی متیل سلولز توسط E. Jansen آلمانی در سال 1918 اختراع شد و در سال 1921 ثبت اختراع شد و در جهان شناخته شد و سپس در اروپا تجاری شد.

CMC به طور گسترده در صنایع نفت، زمین شناسی، مواد شیمیایی روزانه، مواد غذایی، دارویی و سایر صنایع، معروف به "منو سدیم گلوتامات صنعتی" استفاده می شود.

※خواص ساختاری CMC

CMC پودری سفید یا زرد روشن، جامد دانه ای یا فیبری است. این یک ماده شیمیایی درشت مولکولی است که می تواند آب را جذب کند و متورم شود. هنگامی که در آب متورم می شود، می تواند یک چسب چسبناک شفاف ایجاد کند. pH سوسپانسیون آبی 6.5-8.5 است. این ماده در حلال های آلی مانند اتانول، اتر، استون و کلروفرم نامحلول است.

CMC جامد در برابر نور و دمای اتاق نسبتاً پایدار است و می تواند برای مدت طولانی در محیط خشک نگهداری شود. CMC نوعی اتر سلولزی است که معمولاً از لینترهای کوتاه پنبه ای (میزان سلولز تا 98٪) یا خمیر چوب ساخته می شود که با هیدروکسید سدیم تصفیه می شود و سپس با مونوکلرواستات سدیم واکنش می دهد، وزن مولکولی ترکیب 6400 (1000 ±) است. معمولاً دو روش تهیه وجود دارد: روش آب - زغال سنگ و روش حلال. همچنین الیاف گیاهی دیگری نیز برای تهیه CMC استفاده می شود.

※ویژگی ها و برنامه های کاربردی

CMC نه تنها یک تثبیت کننده و غلیظ کننده خوب در کاربردهای غذایی است، بلکه دارای پایداری عالی در انجماد و ذوب است و می تواند طعم محصول را بهبود بخشد و زمان نگهداری را طولانی تر کند.

در سال 1974، سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (FAO) و سازمان بهداشت جهانی (WHO) استفاده از CMC خالص در مواد غذایی را پس از تحقیقات و آزمایشات بیولوژیکی و سم شناسی دقیق تایید کردند. میزان مصرف ایمن (ADI) استاندارد بین المللی 25 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن در روز است.

※ تیهیکنینگ و پایداری امولسیونی

خوردن CMC می تواند نوشیدنی های حاوی چربی و پروتئین را امولسیون و تثبیت کند. زیرا CMC پس از حل شدن در آب به یک کلوئید پایدار شفاف تبدیل می شود و ذرات پروتئین تحت حفاظت غشای کلوئیدی به ذرات با همان بار تبدیل می شوند که می تواند ذرات پروتئین را در حالت پایدار قرار دهد. این خاصیت امولسیون کنندگی خاصی دارد، بنابراین می تواند کشش سطحی بین چربی و آب را به طور همزمان کاهش دهد، به طوری که چربی می تواند به طور کامل امولسیون شود.

CMC می تواند پایداری محصول را بهبود بخشد، زیرا زمانی که مقدار pH محصول از نقطه ایزوالکتریک پروتئین منحرف می شود، سدیم کربوکسی متیل سلولز می تواند یک ساختار ترکیبی با پروتئین تشکیل دهد که می تواند پایداری محصول را بهبود بخشد.

※حجم را افزایش دهید

استفاده از CMC در بستنی می تواند درجه انبساط بستنی را افزایش دهد، سرعت ذوب را بهبود بخشد، شکل و طعم خوبی بدهد و اندازه و رشد کریستال های یخ را در هنگام حمل و نقل و نگهداری کنترل کند. مقدار استفاده شده 0.5٪ از کل اضافه متناسب است.

این به این دلیل است که CMC دارای احتباس آب و پراکندگی خوبی است و به طور ارگانیک ذرات پروتئین، گلبول های چربی و مولکول های آب را در کلوئید ترکیب می کند تا یک سیستم یکنواخت و پایدار را تشکیل دهد.

※آب دوستی و آبرسانی مجدد

این خاصیت عملکردی CMC به طور کلی در تولید نان استفاده می شود که می تواند لانه زنبوری را یکنواخت کند، حجم آن را افزایش دهد، ته ریزش را کاهش دهد و همچنین اثر حفظ حرارت و تازگی داشته باشد. نودل های اضافه شده با CMC ظرفیت نگهداری آب خوب، مقاومت در برابر پخت و طعم خوبی دارند.

این توسط ساختار مولکولی CMC که یک مشتق از سلولز است و دارای تعداد زیادی گروه آبدوست در زنجیره مولکولی است تعیین می شود: گروه -OH، گروه -COONa، بنابراین CMC آب دوستی بهتری نسبت به سلولز و ظرفیت نگهداری آب دارد.

※ژل شدن

Thixotropic CMC به این معنی است که زنجیره‌های ماکرومولکولی مقدار معینی از برهمکنش‌ها دارند و تمایل به تشکیل یک ساختار سه‌بعدی دارند. پس از تشکیل ساختار سه بعدی، ویسکوزیته محلول افزایش می یابد و پس از شکستن ساختار سه بعدی، ویسکوزیته کاهش می یابد. پدیده تیکسوتروپی این است که تغییر ویسکوزیته ظاهری به زمان بستگی دارد.

Thixotropic CMC نقش مهمی در سیستم ژل سازی دارد و می توان از آن برای تهیه ژله، مربا و سایر غذاها استفاده کرد.

قابل استفاده به عنوان شفاف کننده، تثبیت کننده کف، افزایش حس دهان

CMC را می توان در تولید شراب استفاده کرد تا طعم را ملایم تر و غنی تر با طعم طولانی مدت کند. می توان از آن به عنوان تثبیت کننده کف در تولید آبجو استفاده کرد تا کف را غنی و ماندگار کند و طعم آن را بهبود بخشد.

CMC نوعی پلی الکترولیت است که ممکن است در واکنش های مختلف در شراب برای حفظ تعادل بدن شراب نقش داشته باشد. در عین حال با بلورهای تشکیل شده نیز ترکیب می شود و ساختار بلورها را تغییر می دهد، شرایط وجود کریستال در شراب را تغییر می دهد و باعث بارش می شود. جمع شدن چیزها.