בדיקת הצמיגות של תאית נתרן קרבוקסימתיל בדרגת מזון (CMC) היא חיונית להבטחת הפונקציונליות והביצועים שלה ביישומי מזון שונים. מדידות צמיגות עוזרות ליצרנים לקבוע את יכולות העיבוי והייצוב של פתרונות CMC, החיוניים להשגת תכונות המוצר הרצויות כגון מרקם, תחושת פה ויציבות. להלן מדריך מקיף לשיטת הבדיקה של צמיגות נתרן CMC בדרגת מזון:

1. עיקרון:

• צמיגות היא מדד להתנגדות של נוזל לזרימה. במקרה של פתרונות CMC, הצמיגות מושפעת מגורמים כמו ריכוז פולימר, דרגת החלפה (DS), משקל מולקולרי, pH, טמפרטורה וקצב גזירה.
• הצמיגות של תמיסות CMC נמדדת בדרך כלל באמצעות מד ויסקומטר, אשר מפעיל לחץ גזירה על הנוזל ומודד את העיוות או קצב הזרימה שנוצר.

2. ציוד וריאגנטים:

• דגימת נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC) בדרגת מזון.
• מים מזוקקים.
• ויסקומטר (למשל, ברוקפילד ויסקומטר, ויסקומטר סיבובי או נימי).
• ציר המתאים לטווח הצמיגות של המדגם.
• אמבט מים או תא תרמוסטטי מבוקרת טמפרטורה.
• בוחש או בוחש מגנטי.
• כוסות או כוסות לדוגמה.
• שעון עצר או טיימר.

3. נוהל:

1. הכנה לדוגמא:
   • הכן סדרה של תמיסות CMC עם ריכוזים שונים (למשל, 0.5%, 1%, 2%, 3%) במים מזוקקים. השתמש במאזן כדי לשקול את הכמות המתאימה של אבקת CMC ולהוסיף אותה בהדרגה למים תוך כדי ערבוב כדי להבטיח פיזור מלא.
   • אפשר לתמיסות ה-CMC להתייבש ולהתאזן למשך תקופה מספקת (למשל, 24 שעות) כדי להבטיח הידרציה ויציבות אחידה.
2. הגדרת מכשיר:
   • כייל את מד הצמיגות לפי הוראות היצרן באמצעות נוזל ייחוס סטנדרטי לצמיגות.
   • הגדר את מד הצמיגות לטווח המהירות או קצב הגזירה המתאים לצמיגות הצפויה של פתרונות CMC.
   • חממו מראש את מד הויסקו והציר לטמפרטורת הבדיקה הרצויה באמצעות אמבט מים מבוקרת טמפרטורה או תא תרמוסטטי.
3. מְדִידָה:
   • מלא את כוס הדגימה או הכוס בתמיסת ה-CMC לבדיקה, וודא שהציר שקוע במלואו בדגימה.
   • הורד את הציר לתוך המדגם, תוך הקפדה על החדרת בועות אוויר.
   • הפעל את ה-viscometer ואפשר לציר להסתובב במהירות או בקצב הגזירה שצוין למשך תקופה קבועה מראש (למשל, דקה אחת) כדי להגיע למצב יציב.
   • רשום את קריאת הצמיגות המוצגת על מד הצמיגות. חזור על המדידה עבור כל פתרון CMC ובקצבי גזירה שונים במידת הצורך.
4. ניתוח נתונים:
   • צייר ערכי צמיגות כנגד ריכוז CMC או קצב גזירה כדי ליצור עקומות צמיגות.
   • חשב ערכי צמיגות לכאורה בשיעורי גזירה או ריכוזים ספציפיים לצורך השוואה וניתוח.
   • קבע את ההתנהגות הראוולוגית של פתרונות CMC (למשל, ניוטוני, פסאודופלסטי, תיקסוטרופי) בהתבסס על צורת עקומות הצמיגות והשפעת קצב הגזירה על הצמיגות.
5. פֵּשֶׁר:
   • ערכי צמיגות גבוהים יותר מצביעים על התנגדות גדולה יותר לזרימה ותכונות עיבוי חזקות יותר של תמיסת CMC.
   • התנהגות הצמיגות של פתרונות CMC יכולה להשתנות בהתאם לגורמים כגון ריכוז, טמפרטורה, pH וקצב גזירה. הבנת הגורמים הללו חיונית למיטוב ביצועי CMC ביישומי מזון ספציפיים.

4. שיקולים:

• הקפידו על כיול ותחזוקה נאותים של מד הויסקו למדידות מדויקות ואמינות.
• בקרת תנאי בדיקה (למשל, טמפרטורה, קצב גזירה) כדי למזער את השונות ולהבטיח שחזור של התוצאות.
• אמת את השיטה באמצעות תקני ייחוס או ניתוח השוואתי עם שיטות מאומתות אחרות.
• בצע מדידות צמיגות במספר נקודות לאורך תנאי העיבוד או האחסון כדי להעריך את היציבות וההתאמה ליישומים המיועדים.

על ידי ביצוע שיטת בדיקה זו, ניתן לקבוע במדויק את הצמיגות של פתרונות נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC) בדרגת מזון, תוך מתן מידע רב ערך לניסוח, בקרת איכות ואופטימיזציה של תהליכים בתעשיית המזון.