Karboksimetil celuloza (natrij karboksimetil celuloza, CMC) je karboksimetilirani derivat celuloze, također poznat kao celulozna guma, i najvažnija je ionska celulozna guma.
CMC je obično anionski polimerni spoj pripravljen reakcijom prirodne celuloze s kaustičnim alkalijama i monokloroctenom kiselinom. Molekularna težina spoja varira od nekoliko tisuća do milijun.
CMC pripada modifikaciji prirodne celuloze, a Organizacija Ujedinjenih naroda za hranu i poljoprivredu (FAO) i Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) službeno su je nazvali “modificirana celuloza”. Metodu sinteze natrijeve karboksimetil celuloze izumio je Nijemac E. Jansen 1918. godine, a patentirana je 1921. godine i postala poznata u svijetu, a zatim je komercijalizirana u Europi.
CMC se široko koristi u naftnoj, geološkoj, svakodnevnoj kemijskoj, prehrambenoj, farmaceutskoj i drugim industrijama, poznat kao "industrijski mononatrijev glutamat".
※Strukturna svojstva CMC
CMC je bijeli ili svijetložuti prah, granulirana ili vlaknasta krutina. To je makromolekularna kemijska tvar koja može apsorbirati vodu i bubriti. Kada nabubri u vodi, može formirati prozirno viskozno ljepilo. pH vodene suspenzije je 6,5-8,5. Tvar je netopljiva u organskim otapalima kao što su etanol, eter, aceton i kloroform.
Čvrsti CMC je relativno stabilan na svjetlosti i sobnoj temperaturi, te se može dugo skladištiti u suhom okruženju. CMC je vrsta celuloznog etera, obično izrađena od kratkih pamučnih vlakana (sadržaj celuloze do 98%) ili drvene pulpe, tretirana natrijevim hidroksidom i zatim reagirana s natrijevim monokloroacetatom, molekularna težina spoja je 6400 (± 1000). Obično postoje dvije metode pripreme: metoda vode i ugljena i metoda otapala. Postoje i druga biljna vlakna koja se koriste za pripremu CMC-a.
※Značajke i primjene
CMC nije samo dobar stabilizator emulgiranja i zgušnjivač u prehrambenim aplikacijama, već također ima izvrsnu stabilnost pri smrzavanju i taljenju, te može poboljšati okus proizvoda i produžiti vrijeme skladištenja.
Godine 1974. Organizacija Ujedinjenih naroda za hranu i poljoprivredu (FAO) i Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) odobrile su korištenje čistog CMC-a u hrani nakon rigoroznih bioloških i toksikoloških istraživanja i testova. Siguran unos (ADI) međunarodnog standarda je 25 mg/kg tjelesne težine/dan.
※Thikening i stabilnost emulzije
Konzumiranje CMC-a može emulgirati i stabilizirati pića koja sadrže masti i proteine. To je zato što CMC postaje proziran stabilan koloid nakon otapanja u vodi, a čestice proteina postaju čestice s istim nabojem pod zaštitom koloidne membrane, što može učiniti čestice proteina u stabilnom stanju. Ima određeni učinak emulgiranja, tako da može smanjiti površinsku napetost između masti i vode u isto vrijeme, tako da se mast može potpuno emulgirati.
CMC može poboljšati stabilnost proizvoda, jer kada pH vrijednost proizvoda odstupa od izoelektrične točke proteina, natrijeva karboksimetil celuloza može formirati kompozitnu strukturu s proteinom, što može poboljšati stabilnost proizvoda.
※Povećajte masu
Korištenje CMC-a u sladoledu može povećati stupanj ekspanzije sladoleda, poboljšati brzinu topljenja, dati dobar oblik i okus te kontrolirati veličinu i rast kristala leda tijekom transporta i skladištenja. Upotrijebljena količina je 0,5% ukupnog proporcionalnog dodatka.
To je zato što CMC ima dobru retenciju vode i disperzibilnost, te organski spaja čestice proteina, masne kuglice i molekule vode u koloidu kako bi formirao jednoličan i stabilan sustav.
※Hidrofilnost i rehidracija
Ovo funkcionalno svojstvo CMC-a općenito se koristi u proizvodnji kruha, što može učiniti saće ujednačenim, povećati volumen, smanjiti talog, a također ima učinak očuvanja topline i svježine; rezanci s dodatkom CMC-a imaju dobru sposobnost zadržavanja vode, otpornost na kuhanje i dobar okus.
To je određeno molekularnom strukturom CMC-a, koji je derivat celuloze i ima veliki broj hidrofilnih skupina u molekulskom lancu: -OH skupina, -COONa skupina, pa CMC ima bolju hidrofilnost od celuloze i sposobnost zadržavanja vode.
※Geliranje
Tiksotropni CMC znači da makromolekularni lanci imaju određenu količinu interakcija i teže stvaranju trodimenzionalne strukture. Nakon formiranja trodimenzionalne strukture, viskoznost otopine raste, a nakon razbijanja trodimenzionalne strukture, viskoznost se smanjuje. Fenomen tiksotropije je da prividna promjena viskoznosti ovisi o vremenu.
Tiksotropni CMC ima važnu ulogu u sustavu želiranja i može se koristiti za izradu želea, džema i druge hrane.
Može se koristiti kao bistrilo, stabilizator pjene, poboljšava osjećaj u ustima
CMC se može koristiti u proizvodnji vina kako bi okus bio mekši i bogatiji s dugim retrookusom; može se koristiti kao stabilizator pjene u proizvodnji piva kako bi pjena bila bogata i dugotrajna te poboljšao okus.
CMC je vrsta polielektrolita koji može biti uključen u razne reakcije u vinu kako bi održao ravnotežu tijela vina. Istodobno se spaja i s nastalim kristalima, mijenja strukturu kristala, mijenja uvjete postojanja kristala u vinu i uzrokuje taloženje. Skup stvari.
Vrijeme objave: 3. prosinca 2022