Натрийн карбоксиметил целлюлозын бүтэц, үйл ажиллагаа

Натрийн карбоксиметил целлюлоз (CMC) нь ургамлын эсийн хананд байдаг байгалийн полисахарид болох целлюлозоос гаргаж авсан олон талын усанд уусдаг полимер юм. CMC нь өвөрмөц бүтэц, үйл ажиллагааны улмаас хүнс, ундаа, эм, хувийн арчилгаа, нэхмэл эдлэл, цаас, газрын тосны өрөмдлөг зэрэг янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Натрийн карбоксиметил целлюлозын бүтэц, үйл ажиллагааг нарийвчлан авч үзье.

1. Натрийн карбоксиметил целлюлозын бүтэц:

• Целлюлозын нуруу: CMC-ийн нуруу нь β(1→4) гликозидын холбоогоор холбогдсон глюкозын давтагдах хэсгүүдээс бүрдэнэ. Энэхүү шугаман полисахаридын гинж нь CMC-ийн бүтцийн хүрээ, хатуу байдлыг хангадаг.
• Карбоксиметилийн бүлгүүд: Карбоксиметилийн бүлгүүд (-CH2-COOH) нь эфиржих урвалаар целлюлозын нуруунд нэвтэрдэг. Эдгээр гидрофиль бүлгүүд нь глюкозын нэгжийн гидроксил (-OH) хэсгүүдэд холбогдож, CMC-д усанд уусах чадвар, функциональ шинж чанарыг өгдөг.
• Орлуулах загвар: Орлуулах зэрэг (DS) нь целлюлозын гинжин хэлхээнд глюкозын нэгжид ногдох карбоксиметилийн бүлгийн дундаж тоог хэлнэ. DS-ийн өндөр утгууд нь CMC-ийн орлуулалтын түвшин, усанд уусах чадвар нэмэгдсэнийг илтгэнэ.
• Молекулын жин: CMC молекулууд нь целлюлозын эх үүсвэр, синтезийн арга, урвалын нөхцөл зэрэг хүчин зүйлээс хамаарч молекулын жинд өөр өөр байж болно. Молекул жин нь ихэвчлэн тоо-дундаж молекул жин (Mn), жин-дундаж молекул жин (Mw), зуурамтгай чанар-дундаж молекул жин (Mv) зэрэг үзүүлэлтээр тодорхойлогддог.

2. Натрийн карбоксиметил целлюлозын үүрэг:

• Өтгөрүүлэх: CMC нь усан уусмал болон суспензийн зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлж, бүтэц, амтыг сайжруулснаар өтгөрүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь соус, амтлагч, сүүн бүтээгдэхүүн, хувийн арчилгааны найрлага зэрэг төрөл бүрийн бүтээгдэхүүнд бие махбодь, тууштай байдлыг өгдөг.
• Тогтворжуулах: CMC нь эмульс, суспенз, коллоид системийг тогтворжуулж, фазыг салгах, тунгаах, тослохоос сэргийлдэг. Энэ нь найрлага дахь жигд тархалтыг хадгалах замаар хоол хүнс, эм, гоо сайхны бүтээгдэхүүний тогтвортой байдал, хадгалах хугацааг нэмэгдүүлдэг.
• Ус хадгалах: CMC нь ус шингээх, хадгалах чадвартай тул хоол хүнс, эм, хувийн арчилгааны найрлага дахь чийгийг хадгалах, чийгшүүлэхэд тустай. Энэ нь хатахаас сэргийлж, бүтээгдэхүүний бүтцийг сайжруулж, хадгалах хугацааг уртасгахад тусалдаг.
• Кино үүсгэх: CMC нь хатаах үед тунгалаг, уян хатан хальс үүсгэдэг тул эм, гоо сайхны бүтээгдэхүүнд хүнсний бүрээс, шахмал бүрхүүл, хамгаалалтын хальс зэрэг хэрэглээнд тохиромжтой. Эдгээр хальс нь чийг, хүчилтөрөгч болон бусад хийн эсрэг саад тотгорыг хангадаг.
• Холбох: CMC нь бөөмс хоорондын наалдацыг дэмжиж, шахмал шахалтыг хөнгөвчлөх замаар шахмал найрлагад холбогч үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь шахмалуудын механик хүч чадал, хатуулаг, задралын шинж чанарыг сайжруулж, эмийн нийлүүлэлт, өвчтөний дагаж мөрдөх чадварыг сайжруулдаг.
• Түдгэлзүүлэх ба эмульсжүүлэх: CMC нь хүнсний бүтээгдэхүүн, эм, хувийн арчилгааны бүтээгдэхүүн дэх хатуу хэсгүүдийг түдгэлзүүлж, эмульсийг тогтворжуулдаг. Энэ нь найрлагыг тунгаах, ялгахаас сэргийлж, эцсийн бүтээгдэхүүний жигд тархалт, харагдах байдлыг хангана.
• Гельлинг: Тодорхой нөхцөлд CMC нь гель эсвэл гель хэлбэртэй бүтэц үүсгэдэг бөгөөд үүнийг чихэр, амттангийн гель, шарх арчилгааны бүтээгдэхүүн зэрэг хэрэглээнд ашигладаг. CMC-ийн гелацийн шинж чанар нь концентраци, рН, температур, бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн агууламж зэрэг хүчин зүйлээс хамаардаг.

Дүгнэж хэлэхэд натрийн карбоксиметил целлюлоз (CMC) нь өвөрмөц бүтэцтэй, янз бүрийн салбарт өргөн хүрээний хэрэглээтэй, олон үйлдэлт полимер юм. Өтгөрүүлэх, тогтворжуулах, ус хадгалах, хальс үүсгэх, уях, түдгэлзүүлэх, эмульс болгох, гель болгох чадвар нь хоол хүнс, ундаа, эм, хувийн арчилгаа, нэхмэл эдлэл, цаас, газрын тосны өрөмдлөг зэрэгт үнэ цэнэтэй нэмэлт болдог. CMC-ийн бүтэц, үйл ажиллагааны уялдаа холбоог ойлгох нь түүний янз бүрийн найрлага, бүтээгдэхүүн дэх гүйцэтгэл, үр нөлөөг оновчтой болгоход зайлшгүй шаардлагатай.