La carbossimetilcellulosa di sodio, denominata carbossimetilcellulosa (CMC) è un tipo di etere di fibra ad alto contenuto di polimeri preparato mediante modifica chimica della cellulosa naturale. La sua struttura è principalmente unità D-glucosio attraverso β (1→4) Le chiavi sono collegate tra loro.
La CMC è polvere o granuli fibrosi di colore bianco o bianco latte, con una densità di 0,5-0,7 g/cm3, quasi inodore, insapore e igroscopico. Facilmente disperso in acqua per formare una soluzione colloidale trasparente, insolubile in solventi organici come l'etanolo. Il pH della soluzione acquosa all'1% è 6,5-8,5, quando il pH>10 o <5, la viscosità della mucillagine diminuisce significativamente e la prestazione è migliore quando il pH=7. Stabile al calore, la viscosità sale rapidamente sotto i 20°C e cambia lentamente a 45°C. Il riscaldamento a lungo termine superiore a 80°C può denaturare il colloide e ridurre significativamente la viscosità e le prestazioni. È facilmente solubile in acqua e la soluzione è trasparente; è molto stabile in soluzione alcalina, ma si idrolizza facilmente quando incontra l'acido e precipiterà quando il valore del pH è 2-3 e reagirà anche con sali metallici multivalenti.
Formula strutturale: C6H7(OH)2OCH2COONa Formula molecolare: C8H11O5Na
La reazione principale è: la cellulosa naturale subisce prima una reazione di alcalinizzazione con NaOH e, con l'aggiunta di acido cloroacetico, l'idrogeno sul gruppo ossidrile dell'unità di glucosio subisce una reazione di sostituzione con il gruppo carbossimetilico nell'acido cloroacetico. Dalla formula di struttura si può vedere che ci sono tre gruppi ossidrile su ciascuna unità di glucosio, cioè gruppi ossidrile C2, C3 e C6. L'idrogeno su ciascun gruppo ossidrile è sostituito dal carbossimetile, che è definito come un grado di sostituzione pari a 3. Il grado di sostituzione della CMC influenza direttamente la solubilità, l'emulsificazione, l'addensamento, la stabilità, la resistenza agli acidi e la resistenza al sale diCMC .
Si ritiene generalmente che quando il grado di sostituzione è intorno a 0,6-0,7, la prestazione emulsionante è migliore e, con l'aumento del grado di sostituzione, altre proprietà migliorano di conseguenza. Quando il grado di sostituzione è maggiore di 0,8, la sua resistenza agli acidi e al sale risulta significativamente migliorata. .
Inoltre, è stato anche menzionato sopra che ci sono tre gruppi ossidrile su ciascuna unità, cioè i gruppi ossidrile secondari di C2 e C3 e il gruppo ossidrile primario di C6. In teoria, l'attività del gruppo ossidrile primario è maggiore di quella del gruppo ossidrile secondario, ma secondo l'effetto isotopico di C, il gruppo -OH su C2 è più acido, soprattutto nell'ambiente di alcali forti, la sua attività è più forte di C3 e C6, quindi è più incline alle reazioni di sostituzione, seguito da C6, e C3 è il più debole.
Infatti, la prestazione della CMC non è legata solo al grado di sostituzione, ma anche all'uniformità della distribuzione dei gruppi carbossimetilici nell'intera molecola di cellulosa e alla sostituzione dei gruppi idrossimetilici in ciascuna unità con C2, C3 e C6 in ogni molecola. legati all'uniformità. Poiché la CMC è un composto lineare altamente polimerizzato e il suo gruppo carbossimetilico ha una sostituzione disomogenea nella molecola, le molecole hanno orientamenti diversi quando la soluzione viene lasciata in piedi e la lunghezza della molecola lineare è diversa quando è presente una forza di taglio nella soluzione . L'asse ha la tendenza a girare nella direzione del flusso, e questa tendenza diventa più forte con l'aumento della velocità di taglio fino a quando l'orientamento finale non è completamente sistemato. Questa caratteristica della CMC è chiamata pseudoplasticità. La pseudoplasticità della CMC favorisce l'omogeneizzazione e il trasporto nelle tubazioni e non avrà un sapore troppo grasso nel latte liquido, il che favorisce il rilascio dell'aroma del latte. .
Per utilizzare i prodotti CMC, dobbiamo avere una buona conoscenza dei parametri principali quali stabilità, viscosità, resistenza agli acidi e viscosità. Sapere come scegliamo il prodotto giusto.
I prodotti CMC a bassa viscosità hanno un gusto rinfrescante, una bassa viscosità e una sensazione di densità quasi assente. Sono utilizzati principalmente in salse e bevande speciali. Anche i liquidi orali salutari sono una buona scelta.
I prodotti CMC a media viscosità vengono utilizzati principalmente nelle bevande solide, nelle bevande proteiche ordinarie e nei succhi di frutta. La scelta dipende dalle abitudini personali degli ingegneri. Nella stabilità delle bevande a base di latte, CMC ha contribuito molto.
I prodotti CMC ad alta viscosità hanno uno spazio applicativo relativamente ampio. Rispetto all'amido, alla gomma di guar, alla gomma di xantano e ad altri prodotti, la stabilità della CMC è ancora relativamente evidente, soprattutto nei prodotti a base di carne, il vantaggio della ritenzione idrica della CMC è più evidente! Tra gli stabilizzanti come il gelato, anche il CMC è una buona scelta.
I principali indicatori per misurare la qualità della CMC sono il grado di sostituzione (DS) e la purezza. Generalmente le proprietà della CMC sono diverse se il DS è diverso; maggiore è il grado di sostituzione, maggiore è la solubilità e migliore è la trasparenza e la stabilità della soluzione. Secondo i rapporti, la trasparenza della CMC è migliore quando il grado di sostituzione è 0,7-1,2 e la viscosità della sua soluzione acquosa è maggiore quando il valore del pH è 6-9.
Per garantirne la qualità, oltre alla scelta dell'agente eterificante, devono essere considerati anche alcuni fattori che influiscono sul grado di sostituzione e purezza, come il rapporto tra la quantità di alcali e agente eterificante, il tempo di eterificazione, il contenuto di acqua in il sistema, la temperatura, il valore DH, la concentrazione della soluzione e il sale, ecc.
La qualità dei prodotti finiti CMC dipende principalmente dalla soluzione del prodotto. Se la soluzione del prodotto è limpida, sono presenti poche particelle di gel, fibre libere e macchie nere di impurità, è sostanzialmente confermato che la qualità della CMC è buona. Se la soluzione viene lasciata per alcuni giorni, la soluzione non appare. Bianco o torbido, ma pur sempre chiarissimo, è un prodotto migliore!
Orario di pubblicazione: 14 dicembre 2022