Nātrija karboksimetilceluloze, ko dēvē par karboksimetilcelulozi (CMC), ir sava veida augstas polimēru šķiedras ēteris, ko iegūst, ķīmiski modificējot dabisko celulozi. Tās struktūru galvenokārt veido D-glikozes vienība caur β (1→4). Taustiņi ir savienoti kopā.
CMC ir balts vai pienbalts šķiedru pulveris vai granulas, ar blīvumu 0,5-0,7 g/cm3, gandrīz bez smaržas, garšas un higroskopiski. Viegli disperģēts ūdenī, veidojot caurspīdīgu koloidālu šķīdumu, kas nešķīst organiskos šķīdinātājos, piemēram, etanolā. 1% ūdens šķīduma pH ir 6,5-8,5, kad pH>10 vai <5, gļotu viskozitāte ievērojami samazinās, un veiktspēja ir vislabākā, ja pH = 7. Stabils pret karstumu, viskozitāte strauji paaugstinās zem 20°C un lēnām mainās pie 45°C. Ilgstoša karsēšana virs 80°C var denaturēt koloīdu un būtiski samazināt viskozitāti un veiktspēju. Tas viegli šķīst ūdenī, un šķīdums ir caurspīdīgs; tas ir ļoti stabils sārmainā šķīdumā, bet viegli hidrolizējas, saskaroties ar skābi, un izgulsnēs, ja pH vērtība ir 2-3, kā arī reaģēs ar daudzvērtīgiem metālu sāļiem.
Strukturālā formula: C6H7(OH)2OCH2COONa Molekulārā formula: C8H11O5Na
Galvenā reakcija ir: dabiskā celuloze vispirms tiek sārmināta ar NaOH, un, pievienojot hloretiķskābi, ūdeņradis uz glikozes vienības hidroksilgrupas tiek pakļauts aizvietošanas reakcijai ar karboksimetilgrupu hloretiķskābē. No strukturālās formulas var redzēt, ka katrā glikozes vienībā ir trīs hidroksilgrupas, tas ir, C2, C3 un C6 hidroksilgrupas. Ūdeņradis katrā hidroksilgrupā ir aizvietots ar karboksimetilgrupu, kas ir definēta kā aizvietošanas pakāpe 3. CMC aizvietošanas pakāpe tieši ietekmē šķīdību, emulgāciju, sabiezēšanu, stabilitāti, izturību pret skābēm un sāļu izturību.CMC .
Parasti tiek uzskatīts, ka, ja aizstāšanas pakāpe ir aptuveni 0,6–0,7, emulgācijas veiktspēja ir labāka, un, palielinoties aizvietošanas pakāpei, attiecīgi tiek uzlabotas citas īpašības. Ja aizvietošanas pakāpe ir lielāka par 0,8, tā izturība pret skābēm un sāls izturība ir ievērojami uzlabota. .
Turklāt iepriekš minēts, ka katrā vienībā ir trīs hidroksilgrupas, tas ir, C2 un C3 sekundārās hidroksilgrupas un C6 primārā hidroksilgrupa. Teorētiski primārās hidroksilgrupas aktivitāte ir lielāka nekā sekundārajai hidroksilgrupai, bet saskaņā ar C izotopu ietekmi uz C2 -OH grupa ir skābāka, īpaši stipru sārmu vidē, tā aktivitāte ir spēcīgāks par C3 un C6, tāpēc tas ir vairāk pakļauts aizvietošanas reakcijām, kam seko C6, un C3 ir vājākā.
Faktiski CMC veiktspēja ir saistīta ne tikai ar aizvietošanas pakāpi, bet arī ar karboksimetilgrupu sadalījuma vienmērīgumu visā celulozes molekulā un hidroksimetilgrupu aizstāšanu katrā vienībā ar C2, C3 un C6. katrai molekulai. kas saistīti ar viendabīgumu. Tā kā CMC ir ļoti polimerizēts lineārs savienojums un tā karboksimetilgrupai molekulā ir neviendabīga aizvietošana, molekulām ir atšķirīga orientācija, kad šķīdums tiek atstāts stāvēt, un lineārās molekulas garums ir atšķirīgs, ja šķīdumā ir bīdes spēks. . Asij ir tendence griezties plūsmas virzienā, un šī tendence kļūst spēcīgāka, palielinoties bīdes ātrumam, līdz tiek pilnībā sakārtota galīgā orientācija. Šo CMC īpašību sauc par pseidoplastiskumu. CMC pseidoplastiskums veicina homogenizāciju un transportēšanu pa cauruļvadu, un šķidrā pienā tas negaršos pārāk taukains, kas veicina piena aromāta izdalīšanos. .
Lai izmantotu CMC produktus, mums ir labi jāizprot galvenie parametri, piemēram, stabilitāte, viskozitāte, skābes izturība un viskozitāte. Zināt, kā mēs izvēlamies pareizo produktu.
Zemas viskozitātes CMC produktiem ir atsvaidzinoša garša, zema viskozitāte un gandrīz nav biezuma sajūtas. Tos galvenokārt izmanto īpašās mērcēs un dzērienos. Veselīgi iekšķīgi lietojami šķidrumi ir arī laba izvēle.
Vidējas viskozitātes CMC produktus galvenokārt izmanto cietajos dzērienos, parastajos proteīna dzērienos un augļu sulās. Izvēles veids ir atkarīgs no inženieru personīgajiem ieradumiem. Piena dzērienu stabilitātē CMC ir devis lielu ieguldījumu.
Augstas viskozitātes CMC izstrādājumiem ir salīdzinoši liela pielietojuma telpa. Salīdzinot ar cieti, guāra sveķiem, ksantāna sveķiem un citiem produktiem, CMC stabilitāte joprojām ir salīdzinoši acīmredzama, īpaši gaļas produktos, CMC ūdens aiztures priekšrocība ir acīmredzamāka! Starp stabilizatoriem, piemēram, saldējumu, CMC ir arī laba izvēle.
Galvenie rādītāji CMC kvalitātes mērīšanai ir aizstāšanas pakāpe (DS) un tīrība. Parasti CMC īpašības ir atšķirīgas, ja DS ir atšķirīgs; jo augstāka ir aizstāšanas pakāpe, jo spēcīgāka ir šķīdība un labāka šķīduma caurspīdīgums un stabilitāte. Saskaņā ar ziņojumiem CMC caurspīdīgums ir labāks, ja aizvietošanas pakāpe ir 0,7–1,2, un tā ūdens šķīduma viskozitāte ir vislielākā, ja pH vērtība ir 6–9.
Lai nodrošinātu tā kvalitāti, papildus ēterifikācijas līdzekļa izvēlei jāņem vērā arī daži faktori, kas ietekmē aizvietošanas un tīrības pakāpi, piemēram, sārma un ēterifikācijas līdzekļa daudzuma attiecība, ēterēšanas laiks, ūdens saturs sistēma, temperatūra, DH vērtība, šķīdums Koncentrācija un sāls utt.
CMC gatavo produktu kvalitāte galvenokārt ir atkarīga no produkta risinājuma. Ja produkta šķīdums ir dzidrs, tajā ir maz gēla daļiņu, brīvas šķiedras un melni piemaisījumu plankumi, būtībā tiek apstiprināts, ka CMC kvalitāte ir laba. Ja šķīdumu atstāj uz dažām dienām, šķīdums neparādās. Balts vai duļķains, bet tomēr ļoti skaidrs, tas ir labāks produkts!
Izlikšanas laiks: 14. decembris 2022