La carboxyméthylcellulose sodique, appelée carboxyméthylcellulose (CMC), est une sorte d'éther de fibres à haute teneur en polymère préparé par modification chimique de la cellulose naturelle. Sa structure est principalement de l'unité D-glucose à travers β (1→4) Les touches sont liées entre elles.
La CMC est une poudre ou des granulés fibreux blancs ou blanc laiteux, d'une densité de 0,5 à 0,7 g/cm3, presque inodores, insipides et hygroscopiques. Facilement dispersé dans l'eau pour former une solution colloïdale transparente, insoluble dans les solvants organiques tels que l'éthanol. Le pH d'une solution aqueuse à 1 % est de 6,5 à 8,5, lorsque le pH > 10 ou < 5, la viscosité du mucilage diminue de manière significative et les performances sont les meilleures lorsque le pH = 7. Stable à la chaleur, la viscosité monte rapidement en dessous de 20°C et évolue lentement à 45°C. Un chauffage prolongé au-dessus de 80 °C peut dénaturer le colloïde et réduire considérablement sa viscosité et ses performances. Il est facilement soluble dans l’eau et la solution est transparente ; il est très stable en solution alcaline, mais il s'hydrolyse facilement lorsqu'il rencontre un acide, et il précipitera lorsque la valeur du pH est de 2-3, et il réagira également avec des sels métalliques multivalents.
Formule développée : C6H7(OH)2OCH2COONa Formule moléculaire : C8H11O5Na
La réaction principale est la suivante : la cellulose naturelle subit d'abord une réaction d'alcalinisation avec NaOH, et avec l'ajout d'acide chloroacétique, l'hydrogène du groupe hydroxyle de l'unité glucose subit une réaction de substitution avec le groupe carboxyméthyle dans l'acide chloroacétique. La formule développée montre qu'il y a trois groupes hydroxyle sur chaque unité glucose, c'est-à-dire des groupes hydroxyle C2, C3 et C6. L'hydrogène sur chaque groupe hydroxyle est substitué par carboxyméthyle, qui est défini comme un degré de substitution de 3. Le degré de substitution de la CMC affecte directement la solubilité, l'émulsification, l'épaississement, la stabilité, la résistance aux acides et la résistance au sel deCMC .
On pense généralement que lorsque le degré de substitution est d'environ 0,6 à 0,7, les performances émulsifiantes sont meilleures et qu'avec l'augmentation du degré de substitution, d'autres propriétés sont améliorées en conséquence. Lorsque le degré de substitution est supérieur à 0,8, sa résistance aux acides et sa résistance au sel sont considérablement améliorées. .
De plus, il est également mentionné ci-dessus qu'il y a trois groupes hydroxyle sur chaque unité, à savoir les groupes hydroxyle secondaires de C2 et C3 et le groupe hydroxyle primaire de C6. En théorie, l'activité du groupe hydroxyle primaire est supérieure à celle du groupe hydroxyle secondaire, mais selon l'effet isotopique de C, le groupe -OH sur C2 Il est plus acide, surtout dans un environnement alcalin fort, son activité est plus fort que C3 et C6, il est donc plus sujet aux réactions de substitution, suivi de C6, et C3 est le plus faible.
En fait, les performances de la CMC ne sont pas seulement liées au degré de substitution, mais également à l'uniformité de la distribution des groupes carboxyméthyles dans l'ensemble de la molécule de cellulose et à la substitution des groupes hydroxyméthyles dans chaque unité par C2, C3 et C6 dans chaque molécule. liés à l’uniformité. Étant donné que la CMC est un composé linéaire hautement polymérisé et que son groupe carboxyméthyle a une substitution inhomogène dans la molécule, les molécules ont des orientations différentes lorsque la solution est laissée au repos, et la longueur de la molécule linéaire est différente lorsqu'il y a une force de cisaillement dans la solution. . L'axe a tendance à se tourner dans le sens de l'écoulement, et cette tendance devient plus forte avec l'augmentation du taux de cisaillement jusqu'à ce que l'orientation finale soit complètement définie. Cette caractéristique de la CMC est appelée pseudoplasticité. La pseudoplasticité du CMC est propice à l'homogénéisation et au transport par pipeline, et elle n'aura pas un goût trop gras dans le lait liquide, ce qui favorise la libération de l'arôme du lait. .
Pour utiliser les produits CMC, nous devons avoir une bonne compréhension des principaux paramètres tels que la stabilité, la viscosité, la résistance aux acides et la viscosité. Sachez comment nous choisissons le bon produit.
Les produits CMC à faible viscosité ont un goût rafraîchissant, une faible viscosité et presque aucune sensation d'épaisseur. Ils sont principalement utilisés dans des sauces et des boissons spéciales. Les liquides bucco-dentaires santé sont également un bon choix.
Les produits CMC à viscosité moyenne sont principalement utilisés dans les boissons solides, les boissons protéinées ordinaires et les jus de fruits. Le choix dépend des habitudes personnelles des ingénieurs. Dans la stabilité des boissons laitières, CMC a beaucoup contribué.
Les produits CMC à haute viscosité ont un espace d'application relativement grand. Par rapport à l'amidon, à la gomme guar, à la gomme xanthane et à d'autres produits, la stabilité de la CMC est encore relativement évidente, notamment dans les produits carnés, l'avantage de rétention d'eau de la CMC est plus évident ! Parmi les stabilisants tels que la crème glacée, le CMC est également un bon choix.
Les principaux indicateurs permettant de mesurer la qualité de la CMC sont le degré de substitution (DS) et la pureté. Généralement, les propriétés de la CMC sont différentes si le DS est différent ; plus le degré de substitution est élevé, plus la solubilité est forte et meilleures sont la transparence et la stabilité de la solution. Selon les rapports, la transparence de la CMC est meilleure lorsque le degré de substitution est compris entre 0,7 et 1,2, et la viscosité de sa solution aqueuse est la plus élevée lorsque la valeur du pH est comprise entre 6 et 9.
Afin de garantir sa qualité, outre le choix de l'agent d'éthérification, certains facteurs qui affectent le degré de substitution et la pureté doivent également être pris en compte, tels que la relation entre la quantité d'alcali et d'agent d'éthérification, le temps d'éthérification, la teneur en eau dans le système, la température, la valeur DH, la concentration de la solution et le sel, etc.
La qualité des produits finis CMC dépend principalement de la solution du produit. Si la solution du produit est claire, qu'il y a peu de particules de gel, de fibres libres et de points noirs d'impuretés, il est fondamentalement confirmé que la qualité de la CMC est bonne. Si la solution est laissée quelques jours, la solution n'apparaît pas. Blanc ou trouble, mais toujours très clair, c'est un meilleur produit !
Heure de publication : 14 décembre 2022