Verschil tussen CMC en HPMC

Carboxymethylcellulose (CMC) en hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) zijn twee soorten cellulosederivaten die veel worden gebruikt in de voedingsmiddelen-, farmaceutische en persoonlijke verzorgingsindustrie. Hoewel beide worden gebruikt als verdikkingsmiddelen, stabilisatoren en emulgatoren, zijn er enkele belangrijke verschillen tussen CMC en HPMC die ze geschikt maken voor verschillende toepassingen. In dit artikel bespreken we de verschillen tussen CMC en HPMC in termen van hun chemische structuur, eigenschappen, gebruik en veiligheid.

1. Chemische structuur

CMC is een in water oplosbaar polymeer dat is afgeleid van cellulose, een natuurlijk polymeer dat voorkomt in plantencelwanden. De chemische structuur van CMC wordt gekenmerkt door carboxymethylgroepen (-CH2-COOH) die aan de celluloseruggengraat zijn bevestigd. De substitutiegraad (DS) van CMC verwijst naar het aantal carboxymethylgroepen dat aanwezig is per anhydroglucose-eenheid (AGU) van de celluloseskelet. De DS van CMC kan variëren van 0,2 tot 1,5, waarbij hogere DS-waarden een hogere substitutiegraad aangeven.

HPMC is ook een in water oplosbaar polymeer dat is afgeleid van cellulose. In tegenstelling tot CMC is HPMC echter gemodificeerd met hydroxypropyl- en methylgroepen. De hydroxypropylgroepen (-OCH2CHOHCH3) zijn gebonden aan de hydroxylgroepen op de celluloseskelet, terwijl de methylgroepen (-CH3) gebonden zijn aan de hydroxypropylgroepen. De substitutiegraad van HPMC verwijst naar het aantal hydroxypropyl- en methylgroepen dat aanwezig is per AGU van de celluloseskelet. De DS van HPMC kan variëren van 0,1 tot 3,0, waarbij hogere DS-waarden een hogere substitutiegraad aangeven.

2. Eigenschappen

CMC en HPMC hebben verschillende eigenschappen waardoor ze geschikt zijn voor verschillende toepassingen. Enkele van de belangrijkste eigenschappen van CMC en HPMC worden hieronder opgesomd:

A. Oplosbaarheid: CMC is zeer oplosbaar in water en vormt heldere, stroperige oplossingen. HPMC is ook zeer oplosbaar in water, maar de oplossingen kunnen troebel zijn, afhankelijk van de mate van substitutie.

B. Reologie: CMC is een pseudoplastisch materiaal, wat betekent dat het afschuifverdunningsgedrag vertoont. Dit betekent dat de viscositeit van CMC afneemt naarmate de afschuifsnelheid toeneemt. HPMC daarentegen is een Newtons materiaal, wat betekent dat de viscositeit constant blijft, ongeacht de afschuifsnelheid.

C. Filmvormende eigenschappen: CMC heeft goede filmvormende eigenschappen, waardoor het geschikt is voor gebruik in coatings en films. HPMC heeft ook filmvormende eigenschappen, maar de films kunnen bros zijn en vatbaar voor barsten.

D. Stabiliteit: CMC is stabiel over een breed bereik van pH- en temperatuuromstandigheden. HPMC is ook stabiel over een breed pH-bereik, maar de stabiliteit ervan kan worden beïnvloed door hoge temperaturen.

3. Gebruik

CMC en HPMC worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen in de voedingsmiddelen-, farmaceutische en persoonlijke verzorgingsindustrie. Enkele van de belangrijkste toepassingen van CMC en HPMC worden hieronder opgesomd:

A. Voedingsindustrie: CMC wordt vaak gebruikt als verdikkingsmiddel, stabilisator en emulgator in voedingsproducten zoals ijs, saladedressings en gebak. HPMC wordt ook gebruikt als verdikkingsmiddel en stabilisator in voedingsmiddelen, maar wordt vaker gebruikt als coatingmiddel voor zoetwaren zoals gummy snoepjes en chocolaatjes.

B. Farmaceutische industrie: CMC wordt gebruikt als bindmiddel, desintegratiemiddel en tabletcoatingmiddel in farmaceutische formuleringen. HPMC wordt ook gebruikt als bindmiddel, desintegratiemiddel en tabletcoatingmiddel in farmaceutische formuleringen.