תכונות של תאית נתרן קרבוקסימיל והקדמת מוצר

נתרן קרבוקסימתיל תאית, המכונה תאית קרבוקסימתיל (CMC) הוא סוג של אתר סיב פולימרי גבוה שהוכן על ידי שינוי כימי של תאית טבעית. המבנה שלו הוא בעיקר D-glucose unit דרך β (1→4) המפתחות מקושרים זה לזה.

CMC היא אבקה או גרגירים סיביים לבנה או חלבית, בצפיפות של 0.5-0.7 גרם/סמ"ק, כמעט חסרת ריח, חסרת טעם והיגרוסקופית. מתפזר בקלות במים ליצירת תמיסה קולואידית שקופה, בלתי מסיסה בממיסים אורגניים כגון אתנול. ה-pH של תמיסה מימית 1% הוא 6.5-8.5, כאשר ה-pH>10 או <5, צמיגות הרירי יורדת משמעותית, והביצועים הטובים ביותר כאשר ה-pH=7. יציבה לחום, הצמיגות עולה במהירות מתחת ל-20 מעלות צלזיוס, ומשתנה באיטיות ב-45 מעלות צלזיוס. חימום ארוך טווח מעל 80 מעלות צלזיוס יכול לסנן את הקולואיד ולהפחית משמעותית את הצמיגות והביצועים. הוא מסיס בקלות במים והתמיסה שקופה; הוא יציב מאוד בתמיסה אלקלית, אך הוא עובר הידרוליזה בקלות כאשר הוא נתקל בחומצה, והוא יתקע כאשר ערך ה-pH הוא 2-3, והוא יגיב גם עם מלחי מתכת רב ערכיים.

נוסחה מבנית: C6H7(OH)2OCH2COONa נוסחה מולקולרית: C8H11O5Na

התגובה העיקרית היא: התאית הטבעית עוברת תחילה תגובת אלקליניזציה עם NaOH, ובתוספת חומצה כלורואצטית, המימן על קבוצת ההידרוקסיל ביחידת הגלוקוז עובר תגובת החלפה עם קבוצת הקרבוקסימטיל בחומצה הכלורואצטית. ניתן לראות מהנוסחה המבנית שיש שלוש קבוצות הידרוקסיל בכל יחידת גלוקוז, כלומר קבוצות הידרוקסיל C2, C3 ו-C6. המימן על כל קבוצת הידרוקסיל מוחלף ב-carboxymethyl, המוגדר כדרגת החלפה של 3. מידת ההחלפה של CMC משפיעה ישירות על המסיסות, האמולסיפיקציה, העיבוי, היציבות, העמידות לחומצות ועמידות המלח שלCMC .

נהוג להאמין שכאשר מידת ההחלפה נעה סביב 0.6-0.7, ביצועי האמולסיפיקציה טובים יותר, ועם העלייה בדרגת ההחלפה, תכונות אחרות משתפרות בהתאם. כאשר מידת ההחלפה גדולה מ-0.8, עמידות החומצה שלו ועמידות המלח משתפרת משמעותית. .

בנוסף, מוזכר גם לעיל שיש שלוש קבוצות הידרוקסיל בכל יחידה, כלומר, קבוצות ההידרוקסיל המשניות של C2 ו-C3 וקבוצת ההידרוקסיל הראשונית של C6. בתיאוריה, הפעילות של קבוצת ההידרוקסיל הראשונית גדולה מזו של קבוצת ההידרוקסיל המשנית, אך לפי ההשפעה האיזוטופית של C, קבוצת -OH על C2 היא חומצית יותר, במיוחד בסביבה של אלקלי חזק, פעילותה הוא חזק יותר מ-C3 ו-C6, ולכן הוא נוטה יותר לתגובות החלפה, ואחריו C6, ו-C3 הוא החלש ביותר.

למעשה, הביצועים של CMC אינם קשורים רק למידת ההחלפה, אלא גם לאחידות ההתפלגות של קבוצות הקרבוקסימטיל בכל מולקולת התאית והחלפה של קבוצות הידרוקסי-מתיל בכל יחידה ב-C2, C3 ו-C6 ב. כל מולקולה. קשור לאחידות. מכיוון ש-CMC היא תרכובת ליניארית בעלת פילמור גבוה, ולקבוצת הקרבוקסימטיל שלה יש החלפה לא הומוגנית במולקולה, למולקולות יש כיוונים שונים כאשר התמיסה נשארת עומדת, ואורך המולקולה הליניארית שונה כאשר יש כוח גזירה בתמיסה . לציר יש נטייה לפנות לכיוון הזרימה, ונטייה זו מתחזקת עם עליית קצב הגזירה עד לסידור מוחלט של הכיוון הסופי. מאפיין זה של CMC נקרא פסאודופלסטיות. הפסאודו-פלסטיות של CMC תורמת להומוגניזציה ולהובלת צינורות, ולא יהיה טעם שמנוני מדי בחלב נוזלי, מה שמסייע לשחרור ארומת חלב. .

כדי להשתמש במוצרי CMC, עלינו להבין היטב את הפרמטרים העיקריים כמו יציבות, צמיגות, עמידות לחומצות וצמיגות. דעו כיצד אנו בוחרים את המוצר הנכון.

למוצרי CMC בעלי צמיגות נמוכה יש טעם מרענן, צמיגות נמוכה וכמעט ללא תחושה סמיכה. הם משמשים בעיקר ברטבים ומשקאות מיוחדים. גם נוזלי פה בריאות הם בחירה טובה.

מוצרי CMC בעלי צמיגות בינונית משמשים בעיקר במשקאות מוצקים, משקאות חלבונים רגילים ומיצי פירות. אופן הבחירה תלוי בהרגלים האישיים של המהנדסים. ביציבות של משקאות חלב, CMC תרמה רבות.

למוצרי CMC בעלי צמיגות גבוהה יש שטח יישום גדול יחסית. בהשוואה לעמילן, גואר גאם, מסטיק קסנטן ומוצרים אחרים, היציבות של CMC עדיין ברורה יחסית, במיוחד במוצרי בשר, יתרון החזקת המים של CMC ברור יותר! בין מייצבים כמו גלידה, CMC היא גם בחירה טובה.

האינדיקטורים העיקריים למדידת איכות ה-CMC הם מידת ההחלפה (DS) וטוהר. בדרך כלל, המאפיינים של CMC שונים אם ה-DS שונה; ככל שמידת ההחלפה גבוהה יותר, כך המסיסות חזקה יותר, והשקיפות והיציבות של התמיסה טובים יותר. לפי דיווחים, השקיפות של CMC טובה יותר כאשר מידת ההחלפה היא 0.7-1.2, וצמיגות התמיסה המימית שלו היא הגדולה ביותר כאשר ערך ה-pH הוא 6-9.

על מנת להבטיח את איכותו, בנוסף לבחירת חומר האתריפיקציה, יש להתייחס גם לכמה גורמים המשפיעים על מידת ההחלפה והטוהר, כגון הקשר בין כמות האלקלי וחומר האתרה, זמן האתרה, תכולת המים ב. המערכת, טמפרטורה, ערך DH, ריכוז תמיסה ומלח וכו'.

איכות המוצרים המוגמרים של CMC תלויה בעיקר בפתרון המוצר. אם התמיסה של המוצר שקופה, יש מעט חלקיקי ג'ל, סיבים חופשיים וכתמים שחורים של זיהומים, זה בעצם אישר כי האיכות של CMC טובה. אם משאירים את התמיסה לכמה ימים, התמיסה לא מופיעה. לבן או עכור, אבל עדיין ברור מאוד, זה מוצר טוב יותר!