Testowanie lepkości karboksymetylocelulozy sodowej (CMC) przeznaczonej do kontaktu z żywnością ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia jej funkcjonalności i wydajności w różnych zastosowaniach spożywczych. Pomiary lepkości pomagają producentom określić właściwości zagęszczające i stabilizujące roztworów CMC, które są niezbędne do osiągnięcia pożądanych cech produktu, takich jak tekstura, odczucie w ustach i stabilność. Oto obszerny przewodnik po metodzie badania lepkości CMC sodu dopuszczonego do kontaktu z żywnością:

1. Zasada:

• Lepkość jest miarą oporu przepływu płynu. W przypadku roztworów CMC na lepkość wpływają takie czynniki jak stężenie polimeru, stopień podstawienia (DS), masa cząsteczkowa, pH, temperatura i szybkość ścinania.
• Lepkość roztworów CMC mierzy się zwykle za pomocą wiskozymetru, który przykłada do płynu naprężenie ścinające i mierzy powstałe odkształcenie lub natężenie przepływu.

2. Sprzęt i odczynniki:

• Próbka karboksymetylocelulozy sodowej (CMC) o jakości spożywczej.
• Woda destylowana.
• Wiskozymetr (np. wiskozymetr Brookfielda, wiskozymetr rotacyjny lub kapilarny).
• Wrzeciono odpowiednie dla zakresu lepkości próbki.
• Łaźnia wodna lub komora termostatyczna o kontrolowanej temperaturze.
• Mieszadło lub mieszadło magnetyczne.
• Zlewki lub kubki na próbki.
• Stoper lub minutnik.

3. Procedura:

1. Przygotowanie próbki:
   • Przygotuj serię roztworów CMC o różnych stężeniach (np. 0,5%, 1%, 2%, 3%) w wodzie destylowanej. Za pomocą wagi odważyć odpowiednią ilość proszku CMC i stopniowo dodawać go do wody, mieszając, aby zapewnić całkowite rozproszenie.
   • Pozostawić roztwory CMC do uwodnienia i osiągnięcia równowagi przez wystarczający okres (np. 24 godziny), aby zapewnić równomierne uwodnienie i stabilność.
2. Konfiguracja instrumentu:
   • Skalibrować wiskozymetr zgodnie z instrukcjami producenta, stosując płyn referencyjny o standardowej lepkości.
   • Ustawić wiskozymetr na odpowiedni zakres prędkości lub szybkości ścinania dla oczekiwanej lepkości roztworów CMC.
   • Rozgrzej wiskozymetr i wrzeciono do żądanej temperatury badania, stosując łaźnię wodną o kontrolowanej temperaturze lub komorę termostatyczną.
3. Pomiar:
   • Napełnij kubek lub zlewkę na próbkę badanym roztworem CMC, upewniając się, że wrzeciono jest całkowicie zanurzone w próbce.
   • Opuść wrzeciono do próbki, uważając, aby uniknąć wprowadzenia pęcherzyków powietrza.
   • Uruchom wiskozymetr i pozwól wrzecionu obracać się z określoną prędkością lub szybkością ścinania przez określony czas (np. 1 minutę), aby osiągnąć stan ustalony.
   • Zanotuj odczyt lepkości wyświetlony na wiskozymetrze. W razie potrzeby powtórzyć pomiar dla każdego roztworu CMC i przy różnych szybkościach ścinania.
4. Analiza danych:
   • Wykreśl wartości lepkości w funkcji stężenia CMC lub szybkości ścinania, aby wygenerować krzywe lepkości.
   • Oblicz wartości lepkości pozornej przy określonych szybkościach ścinania lub stężeniach w celu porównania i analizy.
   • Określić zachowanie reologiczne roztworów CMC (np. newtonowskich, pseudoplastycznych, tiksotropowych) w oparciu o kształt krzywych lepkości i wpływ szybkości ścinania na lepkość.
5. Interpretacja:
   • Wyższe wartości lepkości wskazują na większe opory przepływu i silniejsze właściwości zagęszczające roztworu CMC.
   • Zachowanie lepkości roztworów CMC może się różnić w zależności od czynników takich jak stężenie, temperatura, pH i szybkość ścinania. Zrozumienie tych czynników jest niezbędne do optymalizacji wydajności CMC w określonych zastosowaniach spożywczych.

4. Rozważania:

• Aby pomiary były dokładne i wiarygodne, należy zapewnić odpowiednią kalibrację i konserwację wiskozymetru.
• Kontroluj warunki badania (np. temperaturę, szybkość ścinania), aby zminimalizować zmienność i zapewnić powtarzalność wyników.
• Zwaliduj metodę, korzystając ze standardów referencyjnych lub analizy porównawczej z innymi zwalidowanymi metodami.
• Wykonuj pomiary lepkości w wielu punktach warunków przetwarzania lub przechowywania, aby ocenić stabilność i przydatność do zamierzonych zastosowań.

Stosując tę ​​metodę testowania, można dokładnie określić lepkość roztworów karboksymetylocelulozy sodowej (CMC) dopuszczonych do kontaktu z żywnością, dostarczając cennych informacji na temat formułowania, kontroli jakości i optymalizacji procesów w przemyśle spożywczym.