Natriumkarboksimetyyliselluloosa, josta käytetään nimitystä karboksimetyyliselluloosa (CMC), on eräänlainen korkeapolymeerinen kuitueetteri, joka on valmistettu kemiallisesti modifioimalla luonnon selluloosaa. Sen rakenne on pääosin D-glukoosiyksikkö β:n (1→4) kautta. Näppäimet on linkitetty toisiinsa.
CMC on valkoista tai maidonvalkoista kuituista jauhetta tai rakeita, joiden tiheys on 0,5-0,7 g/cm3, lähes hajuton, mauton ja hygroskooppinen. Dispergoituu helposti veteen muodostaen läpinäkyvän kolloidisen liuoksen, joka ei liukene orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin. 1-prosenttisen vesiliuoksen pH on 6,5-8,5, kun pH >10 tai <5, liman viskositeetti laskee merkittävästi ja suorituskyky on paras, kun pH = 7. Kuumennuskestävä, viskositeetti nousee nopeasti alle 20 °C ja muuttuu hitaasti 45 °C:ssa. Pitkäaikainen kuumennus yli 80 °C:een voi denaturoida kolloidin ja vähentää merkittävästi viskositeettia ja suorituskykyä. Se liukenee helposti veteen ja liuos on läpinäkyvää; se on erittäin stabiili emäksisessä liuoksessa, mutta se hydrolysoituu helposti kohdatessaan happoa ja saostuu pH-arvon ollessa 2-3 sekä reagoi myös moniarvoisten metallisuolojen kanssa.
Rakennekaava: C6H7(OH)2OCH2COONa Molekyylikaava: C8H11O5Na
Pääreaktio on: luonnollinen selluloosa saa ensin alkalisointireaktion NaOH:n kanssa ja kloorietikkahappoa lisättäessä glukoosiyksikön hydroksyyliryhmän vety käy läpi substituutioreaktion kloorietikkahapon karboksimetyyliryhmän kanssa. Rakennekaavasta voidaan nähdä, että jokaisessa glukoosiyksikössä on kolme hydroksyyliryhmää, eli C2-, C3- ja C6-hydroksyyliryhmät. Jokaisessa hydroksyyliryhmässä oleva vety on substituoitu karboksimetyylillä, joka määritellään substituutioasteeksi 3. CMC:n substituutioaste vaikuttaa suoraan sen liukoisuuteen, emulgoitumiseen, paksuuntumiseen, stabiilisuuteen, haponkestävyyteen ja suolakestävyyteen.CMC .
Yleisesti uskotaan, että kun substituutioaste on noin 0,6-0,7, emulgointikyky on parempi, ja substituutioasteen kasvaessa muut ominaisuudet paranevat vastaavasti. Kun substituutioaste on suurempi kuin 0,8, sen haponkestävyys ja suolakestävyys paranevat merkittävästi. .
Lisäksi edellä mainitaan myös, että kussakin yksikössä on kolme hydroksyyliryhmää, eli C2:n ja C3:n sekundaariset hydroksyyliryhmät ja C6:n primaarinen hydroksyyliryhmä. Teoriassa primaarisen hydroksyyliryhmän aktiivisuus on suurempi kuin sekundaarisen hydroksyyliryhmän, mutta C:n isotooppisen vaikutuksen mukaan -OH-ryhmä C2:ssa Se on happamampi, varsinkin vahvan alkalin ympäristössä, sen aktiivisuus on vahvempi kuin C3 ja C6, joten se on alttiimpi substituutioreaktioihin, jota seuraa C6 ja C3 on heikoin.
Itse asiassa CMC:n suorituskyky ei liity pelkästään substituutioasteeseen, vaan myös karboksimetyyliryhmien jakautumisen tasaisuuteen koko selluloosamolekyylissä ja kunkin yksikön hydroksimetyyliryhmien substituutioon C2:lla, C3:lla ja C6:lla. jokainen molekyyli. liittyvät yhtenäisyyteen. Koska CMC on erittäin polymeroitunut lineaarinen yhdiste ja sen karboksimetyyliryhmässä on epähomogeeninen substituutio molekyylissä, molekyyleillä on erilaiset orientaatiot, kun liuos jätetään seisomaan, ja lineaarisen molekyylin pituus on erilainen, kun liuoksessa on leikkausvoimaa. . Akseleilla on taipumus kääntyä virtaussuuntaan, ja tämä taipumus voimistuu leikkausnopeuden kasvaessa, kunnes lopullinen orientaatio on täysin järjestetty. Tätä CMC:n ominaisuutta kutsutaan pseudoplastisuudeksi. CMC:n pseudoplastisuus edistää homogenisaatiota ja putkikuljetusta, eikä se maistu liian rasvaiselta nestemäisessä maidossa, mikä edistää maidon aromin vapautumista. .
Jotta voimme käyttää CMC-tuotteita, meidän on ymmärrettävä hyvin tärkeimmät parametrit, kuten stabiilisuus, viskositeetti, haponkestävyys ja viskositeetti. Tiedä, kuinka valitsemme oikean tuotteen.
Matalan viskositeetin CMC-tuotteilla on raikas maku, alhainen viskositeetti, eikä niissä juuri ole paksun tuntua. Niitä käytetään pääasiassa erikoiskastikkeissa ja juomissa. Terveelliset suulliset nesteet ovat myös hyvä valinta.
Keskiviskositeettisia CMC-tuotteita käytetään pääasiassa kiinteissä juomissa, tavallisissa proteiinijuomissa ja hedelmämehuissa. Valintatapa riippuu insinöörien henkilökohtaisista tavoista. CMC on vaikuttanut paljon meijerijuomien vakauteen.
Korkeaviskoosisilla CMC-tuotteilla on suhteellisen suuri käyttötila. Verrattuna tärkkelykseen, guarkumiin, ksantaanikumiin ja muihin tuotteisiin CMC:n stabiilius on edelleen suhteellisen ilmeinen, etenkin lihatuotteissa, CMC:n vedenpidätysetu on ilmeisempi! Stabilisaattoreista, kuten jäätelöstä, CMC on myös hyvä valinta.
Tärkeimmät indikaattorit CMC:n laadun mittaamiseksi ovat substituutioaste (DS) ja puhtaus. Yleensä CMC:n ominaisuudet ovat erilaiset, jos DS on erilainen; mitä korkeampi substituutioaste, sitä vahvempi liukoisuus ja sitä parempi liuoksen läpinäkyvyys ja stabiilisuus. Raporttien mukaan CMC:n läpinäkyvyys on parempi, kun substituutioaste on 0,7-1,2, ja sen vesiliuoksen viskositeetti on suurin pH-arvon ollessa 6-9.
Sen laadun varmistamiseksi on eetteröintiaineen valinnan lisäksi otettava huomioon myös eräät substituutio- ja puhtausasteeseen vaikuttavat tekijät, kuten alkalin ja eetteröintiaineen suhde, eetteröintiaika, vesipitoisuus järjestelmä, lämpötila, DH-arvo, liuos Pitoisuus ja suola jne.
CMC-valmiiden tuotteiden laatu riippuu pääasiassa tuotteen ratkaisusta. Jos tuotteen liuos on kirkas, siinä on vähän geelihiukkasia, vapaita kuituja ja mustia epäpuhtauksia, on periaatteessa vahvistettu, että CMC:n laatu on hyvä. Jos liuosta jätetään muutamaksi päiväksi, liuosta ei näy. Valkoinen tai samea, mutta silti hyvin kirkas, se on parempi tuote!
Postitusaika: 14.12.2022