Natriumcarboxymethylcellulose, ook wel carboxymethylcellulose (CMC) genoemd, is een soort hoogpolymeervezelether, bereid door chemische modificatie van natuurlijke cellulose. De structuur bestaat voornamelijk uit D-glucose-eenheid tot en met β (1 → 4). De toetsen zijn met elkaar verbonden.
CMC is wit of melkachtig wit vezelachtig poeder of korrels, met een dichtheid van 0,5-0,7 g/cm3, vrijwel geurloos, smaakloos en hygroscopisch. Gemakkelijk gedispergeerd in water om een transparante colloïdale oplossing te vormen, onoplosbaar in organische oplosmiddelen zoals ethanol. De pH van een 1% waterige oplossing is 6,5-8,5, wanneer de pH> 10 of <5, neemt de viscositeit van het slijm aanzienlijk af en zijn de prestaties het beste wanneer de pH = 7. Stabiel bij hitte, de viscositeit stijgt snel onder de 20°C en verandert langzaam bij 45°C. Langdurige verwarming boven 80°C kan het colloïde denatureren en de viscositeit en prestaties aanzienlijk verminderen. Het is gemakkelijk oplosbaar in water en de oplossing is transparant; het is zeer stabiel in een alkalische oplossing, maar wordt gemakkelijk gehydrolyseerd als het in contact komt met zuur, en het zal neerslaan als de pH-waarde 2-3 is, en het zal ook reageren met meerwaardige metaalzouten.
Structuurformule: C6H7(OH)2OCH2COONa Molecuulformule: C8H11O5Na
De belangrijkste reactie is: de natuurlijke cellulose ondergaat eerst een alkalinisatiereactie met NaOH, en met de toevoeging van chloorazijnzuur ondergaat de waterstof op de hydroxylgroep op de glucose-eenheid een substitutiereactie met de carboxymethylgroep in het chloorazijnzuur. Uit de structuurformule blijkt dat er drie hydroxylgroepen op elke glucose-eenheid zitten, dat wil zeggen C2-, C3- en C6-hydroxylgroepen. De waterstof op elke hydroxylgroep is gesubstitueerd door carboxymethyl, wat wordt gedefinieerd als een substitutiegraad van 3. De substitutiegraad van CMC heeft rechtstreeks invloed op de oplosbaarheid, emulgering, verdikking, stabiliteit, zuurbestendigheid en zoutbestendigheid vanCMC .
Algemeen wordt aangenomen dat wanneer de substitutiegraad rond de 0,6-0,7 ligt, de emulgerende prestatie beter is, en met de toename van de substitutiegraad worden andere eigenschappen dienovereenkomstig verbeterd. Wanneer de substitutiegraad groter is dan 0,8, worden de zuurbestendigheid en zoutbestendigheid ervan aanzienlijk verbeterd. .
Bovendien wordt hierboven ook vermeld dat er drie hydroxylgroepen op elke eenheid zitten, dat wil zeggen de secundaire hydroxylgroepen van C2 en C3 en de primaire hydroxylgroep van C6. In theorie is de activiteit van de primaire hydroxylgroep groter dan die van de secundaire hydroxylgroep, maar volgens het isotopische effect van C is de -OH-groep op C2 zuurder, vooral in de omgeving van sterke alkaliën, de activiteit ervan is sterker dan C3 en C6, dus gevoeliger voor substitutiereacties, gevolgd door C6, en C3 is de zwakste.
In feite zijn de prestaties van CMC niet alleen gerelateerd aan de mate van substitutie, maar ook aan de uniformiteit van de verdeling van carboxymethylgroepen in het gehele cellulosemolecuul en de substitutie van hydroxymethylgroepen in elke eenheid door C2, C3 en C6 in de cel. elk molecuul. gerelateerd aan uniformiteit. Omdat CMC een sterk gepolymeriseerde lineaire verbinding is en de carboxymethylgroep een inhomogene substitutie in het molecuul heeft, hebben de moleculen verschillende oriëntaties wanneer de oplossing blijft staan, en is de lengte van het lineaire molecuul anders wanneer er een schuifkracht in de oplossing aanwezig is. . De as heeft de neiging om in de stroomrichting te draaien, en deze neiging wordt sterker met de toename van de afschuifsnelheid totdat de uiteindelijke oriëntatie volledig is geregeld. Dit kenmerk van CMC wordt pseudoplasticiteit genoemd. De pseudoplasticiteit van CMC is bevorderlijk voor homogenisering en transport via pijpleidingen, en het zal niet te vettig smaken in vloeibare melk, wat bevorderlijk is voor het vrijkomen van melkaroma. .
Om CMC-producten te kunnen gebruiken, moeten we een goed begrip hebben van de belangrijkste parameters zoals stabiliteit, viscositeit, zuurbestendigheid en viscositeit. Weet hoe we het juiste product kiezen.
CMC-producten met lage viscositeit hebben een verfrissende smaak, lage viscositeit en vrijwel geen dik gevoel. Ze worden vooral gebruikt in speciale sauzen en dranken. Orale vloeistoffen voor de gezondheid zijn ook een goede keuze.
Middelviskeuze CMC-producten worden vooral gebruikt in vaste dranken, gewone eiwitdranken en vruchtensappen. Hoe te kiezen hangt af van de persoonlijke gewoonten van ingenieurs. Aan de stabiliteit van zuiveldranken heeft CMC veel bijgedragen.
Hoogviskeuze CMC-producten hebben een relatief grote toepassingsruimte. Vergeleken met zetmeel, guargom, xanthaangom en andere producten is de stabiliteit van CMC nog steeds relatief duidelijk, vooral in vleesproducten is het waterretentievoordeel van CMC duidelijker! Onder stabilisatoren zoals ijs is CMC ook een goede keuze.
De belangrijkste indicatoren om de kwaliteit van CMC te meten zijn de mate van substitutie (DS) en zuiverheid. Over het algemeen zijn de eigenschappen van CMC anders als de DS anders is; hoe hoger de substitutiegraad, hoe sterker de oplosbaarheid en hoe beter de transparantie en stabiliteit van de oplossing. Volgens rapporten is de transparantie van CMC beter wanneer de substitutiegraad 0,7-1,2 is, en de viscositeit van de waterige oplossing is het grootst wanneer de pH-waarde 6-9 is.
Om de kwaliteit ervan te garanderen, moet naast de keuze van het veretheringsmiddel ook rekening worden gehouden met enkele factoren die de mate van substitutie en zuiverheid beïnvloeden, zoals de relatie tussen de hoeveelheid alkali en het veretheringsmiddel, de veretheringstijd, het watergehalte in het systeem, temperatuur, DH-waarde, oplossing Concentratie en zout etc.
De kwaliteit van de eindproducten van CMC hangt vooral af van de oplossing van het product. Als de oplossing van het product helder is, er weinig geldeeltjes, vrije vezels en zwarte vlekken van onzuiverheden zijn, wordt in principe bevestigd dat de kwaliteit van CMC goed is. Als de oplossing een paar dagen wordt bewaard, verschijnt de oplossing niet. Wit of troebel, maar toch heel helder, dat is een beter product!
Posttijd: 14 december 2022