Natrium karboksimetilselulosa(SCMC) merupakan turunan selulosa larut air yang umum digunakan di berbagai industri, seperti makanan, farmasi, dan kosmetik, sebagai pengental, penstabil, dan pengemulsi. Proses pembuatan SCMC melibatkan beberapa langkah, termasuk alkalisasi, eterifikasi, pemurnian, dan pengeringan.

1. alkalisasi

Langkah pertama dalam proses pembuatan SCMC adalah alkalisasi selulosa. Selulosa berasal dari pulp kayu atau serat kapas, yang dipecah menjadi partikel lebih kecil melalui serangkaian perlakuan mekanis dan kimia. Selulosa yang dihasilkan kemudian diolah dengan alkali, seperti natrium hidroksida (NaOH) atau kalium hidroksida (KOH), untuk meningkatkan reaktivitas dan kelarutannya.

Proses alkalisasi biasanya melibatkan pencampuran selulosa dengan larutan pekat NaOH atau KOH pada suhu dan tekanan tinggi. Reaksi antara selulosa dan alkali menghasilkan pembentukan natrium atau kalium selulosa, yang sangat reaktif dan mudah dimodifikasi.

2. Eterifikasi

Langkah selanjutnya dalam proses pembuatan SCMC adalah eterifikasi natrium atau kalium selulosa. Proses ini melibatkan masuknya gugus karboksimetil (-CH2-COOH) ke tulang punggung selulosa melalui reaksi dengan asam kloroasetat (ClCH2COOH) atau garam natrium atau kaliumnya.

Reaksi eterifikasi biasanya dilakukan dalam campuran air-etanol pada suhu dan tekanan tinggi, dengan penambahan katalis, seperti natrium hidroksida atau natrium metilat. Reaksi ini sangat eksotermik dan memerlukan pengendalian kondisi reaksi yang cermat untuk menghindari panas berlebih dan degradasi produk.

Derajat eterifikasi, atau jumlah gugus karboksimetil per molekul selulosa, dapat dikontrol dengan menyesuaikan kondisi reaksi, seperti konsentrasi asam kloroasetat dan waktu reaksi. Derajat eterifikasi yang semakin tinggi menghasilkan kelarutan dalam air yang semakin tinggi dan viskositas SCMC yang dihasilkan semakin tebal.

3. Pemurnian

Setelah reaksi eterifikasi, SCMC yang dihasilkan biasanya terkontaminasi dengan pengotor, seperti selulosa yang tidak bereaksi, alkali, dan asam kloroasetat. Langkah pemurnian melibatkan penghilangan pengotor tersebut untuk mendapatkan produk SCMC yang murni dan berkualitas tinggi.

Proses pemurnian biasanya melibatkan beberapa langkah pencucian dan penyaringan menggunakan air atau larutan etanol atau metanol. SCMC yang dihasilkan kemudian dinetralkan dengan asam, seperti asam klorida atau asam asetat, untuk menghilangkan sisa alkali dan mengatur pH ke kisaran yang diinginkan.

4. Pengeringan

Langkah terakhir dalam proses pembuatan SCMC adalah pengeringan produk yang dimurnikan. SCMC kering biasanya berbentuk bubuk atau butiran berwarna putih dan dapat diproses lebih lanjut menjadi berbagai bentuk, seperti larutan, gel, atau film.

Proses pengeringan dapat dilakukan dengan berbagai teknik, seperti pengeringan semprot, pengeringan drum, atau pengeringan vakum, tergantung pada sifat produk yang diinginkan dan skala produksi. Proses pengeringan harus dikontrol dengan hati-hati untuk menghindari panas berlebih, yang dapat mengakibatkan degradasi atau perubahan warna produk.

Aplikasi Natrium Karboksimetilselulosa

Natrium karboksimetilselulosa (SCMC) banyak digunakan di berbagai industri, seperti makanan, farmasi, kosmetik, dan perawatan pribadi, karena sifat kelarutan dalam air, pengental, penstabil, dan pengemulsi yang sangat baik.

Industri Makanan

Dalam industri makanan, SCMC umumnya digunakan sebagai pengental, penstabil, dan pengemulsi pada berbagai produk makanan, seperti makanan yang dipanggang, produk susu, saus, dressing, dan minuman. SCMC juga digunakan sebagai pengganti lemak pada makanan rendah lemak dan rendah kalori.