Natrium karboksimetil selulosa, disebut sebagai karboksimetil selulosa (CMC) adalah sejenis serat eter polimer tinggi yang dibuat dengan modifikasi kimia selulosa alami. Strukturnya terutama unit D-glukosa melalui β (1→4) Kuncinya dihubungkan bersama.
CMC berbentuk bubuk atau butiran berserat berwarna putih atau putih susu, dengan kepadatan 0,5-0,7 g/cm3, hampir tidak berbau, tidak berasa, dan higroskopis. Mudah terdispersi dalam air membentuk larutan koloid transparan, tidak larut dalam pelarut organik seperti etanol. PH larutan berair 1% adalah 6,5-8,5, bila pH>10 atau <5, viskositas lendir menurun secara signifikan, dan kinerjanya paling baik bila pH=7. Stabil terhadap panas, viskositas meningkat dengan cepat di bawah 20°C, dan berubah perlahan pada 45°C. Pemanasan jangka panjang di atas 80°C dapat mengubah sifat koloid dan secara signifikan mengurangi viskositas dan kinerjanya. Mudah larut dalam air dan larutannya transparan; sangat stabil dalam larutan basa, tetapi mudah terhidrolisis jika bertemu asam, dan akan mengendap pada nilai pH 2-3, dan juga akan bereaksi dengan garam logam multivalen.
Rumus struktur: C6H7(OH)2OCH2COONa Rumus molekul: C8H11O5Na
Reaksi utamanya adalah: selulosa alami terlebih dahulu mengalami reaksi alkalinisasi dengan NaOH, dan dengan penambahan asam kloroasetat, hidrogen pada gugus hidroksil pada unit glukosa mengalami reaksi substitusi dengan gugus karboksimetil dalam asam kloroasetat. Terlihat dari rumus strukturnya terdapat tiga gugus hidroksil pada setiap unit glukosa, yaitu gugus hidroksil C2, C3, dan C6. Hidrogen pada setiap gugus hidroksil disubstitusi oleh karboksimetil, yang didefinisikan sebagai derajat substitusi 3. Derajat substitusi CMC secara langsung mempengaruhi kelarutan, emulsifikasi, pengentalan, stabilitas, ketahanan asam dan ketahanan garam daricmc .
Secara umum diyakini bahwa ketika derajat substitusi sekitar 0,6-0,7, kinerja pengemulsi lebih baik, dan dengan meningkatnya derajat substitusi, sifat-sifat lainnya juga meningkat. Ketika derajat substitusi lebih besar dari 0,8, ketahanan asam dan ketahanan garam meningkat secara signifikan. .
Selain itu disebutkan juga di atas bahwa terdapat tiga gugus hidroksil pada setiap unitnya, yaitu gugus hidroksil sekunder C2 dan C3 serta gugus hidroksil primer C6. Secara teori, aktivitas gugus hidroksil primer lebih besar dibandingkan aktivitas gugus hidroksil sekunder, namun menurut efek isotop C, gugus -OH pada C2 Lebih asam, terutama pada lingkungan alkali kuat, aktivitasnya lebih kuat dari C3 dan C6, sehingga lebih rentan terhadap reaksi substitusi, disusul C6, dan C3 paling lemah.
Faktanya, kinerja CMC tidak hanya berkaitan dengan derajat substitusi, tetapi juga keseragaman distribusi gugus karboksimetil pada seluruh molekul selulosa dan substitusi gugus hidroksimetil pada setiap unit dengan C2, C3, dan C6 pada selulosa. setiap molekul. berhubungan dengan keseragaman. Karena CMC adalah senyawa linier yang sangat terpolimerisasi, dan gugus karboksimetilnya memiliki substitusi yang tidak homogen dalam molekulnya, molekul-molekul tersebut memiliki orientasi yang berbeda ketika larutan dibiarkan, dan panjang molekul linier berbeda ketika ada gaya geser dalam larutan. . Sumbu mempunyai kecenderungan untuk berbelok ke arah aliran, dan kecenderungan ini menjadi lebih kuat dengan meningkatnya laju geser hingga orientasi akhir tersusun sempurna. Karakteristik CMC ini disebut pseudoplastisitas. Pseudoplastisitas CMC kondusif untuk homogenisasi dan transportasi pipa, dan susu cair tidak akan terasa terlalu berminyak, sehingga kondusif untuk pelepasan aroma susu. .
Untuk menggunakan produk CMC, kita perlu memiliki pemahaman yang baik tentang parameter utama seperti stabilitas, viskositas, ketahanan asam, dan viskositas. Ketahui bagaimana kami memilih produk yang tepat.
Produk CMC dengan viskositas rendah memiliki rasa yang menyegarkan, viskositas rendah, dan hampir tidak ada rasa kental. Mereka terutama digunakan dalam saus dan minuman khusus. Cairan oral kesehatan juga merupakan pilihan yang baik.
Produk CMC dengan viskositas sedang terutama digunakan dalam minuman padat, minuman berprotein biasa, dan jus buah. Cara memilih tergantung pada kebiasaan pribadi para insinyur. Dalam stabilitas minuman susu, CMC telah memberikan kontribusi yang banyak.
Produk CMC dengan viskositas tinggi memiliki ruang aplikasi yang relatif besar. Dibandingkan dengan pati, guar gum, xanthan gum dan produk lainnya, kestabilan CMC masih relatif terlihat, terutama pada produk daging, keunggulan retensi air CMC lebih jelas! Di antara zat penstabil seperti es krim, CMC juga merupakan pilihan yang baik.
Indikator utama untuk mengukur kualitas CMC adalah derajat substitusi (DS) dan kemurnian. Secara umum, sifat CMC berbeda jika DS berbeda; semakin tinggi derajat substitusi, semakin kuat kelarutannya, dan semakin baik transparansi dan stabilitas larutannya. Menurut laporan, transparansi CMC lebih baik bila derajat substitusinya 0,7-1,2, dan viskositas larutan berairnya paling besar bila nilai pH 6-9.
Untuk menjamin kualitasnya, selain pemilihan bahan eterifikasi, beberapa faktor yang mempengaruhi derajat substitusi dan kemurnian juga harus diperhatikan, seperti hubungan antara jumlah alkali dan bahan eterifikasi, waktu eterifikasi, kadar air dalam sistem, suhu, nilai DH, Konsentrasi larutan dan garam dll.
Kualitas produk jadi CMC terutama bergantung pada solusi produk. Jika larutan produk bening, hanya terdapat sedikit partikel gel, serat bebas, dan bintik hitam pengotor, pada dasarnya dipastikan kualitas CMC baik. Jika larutan dibiarkan beberapa hari, larutan tidak muncul. Putih atau keruh, tapi masih sangat jernih, itu produk yang lebih baik!
Waktu posting: 14 Des-2022