Carboximetil celuloza de sodiu, denumită carboximetil celuloză (CMC) este un fel de eter din fibre cu înalți polimeri, preparat prin modificarea chimică a celulozei naturale. Structura sa este în principal unitate D-glucoză prin β (1→4) Cheile sunt legate între ele.
CMC este pulbere sau granule fibroase de culoare albă sau albă lăptoasă, cu o densitate de 0,5-0,7 g/cm3, aproape inodor, insipid și higroscopic. Se dispersează ușor în apă pentru a forma o soluție coloidală transparentă, insolubilă în solvenți organici, cum ar fi etanolul. pH-ul soluției apoase 1% este de 6,5-8,5, când pH-ul >10 sau <5, vâscozitatea mucilagiului scade semnificativ, iar performanța este cea mai bună când pH=7. Stabilă la căldură, vâscozitatea crește rapid sub 20°C și se modifică lent la 45°C. Încălzirea pe termen lung peste 80°C poate denatura coloidul și poate reduce semnificativ vâscozitatea și performanța. Este ușor solubil în apă și soluția este transparentă; este foarte stabil in solutie alcalina, dar se hidroliza usor cand intalneste acid, si va precipita cand valoarea pH-ului este de 2-3, si va reactiona si cu sarurile metalice multivalente.
Formula structurală: C6H7(OH)2OCH2COONa Formula moleculară: C8H11O5Na
Reacția principală este: celuloza naturală suferă mai întâi reacția de alcalinizare cu NaOH, iar cu adăugarea de acid cloracetic, hidrogenul de pe gruparea hidroxil de pe unitatea de glucoză suferă o reacție de substituție cu gruparea carboximetil din acidul cloracetic. Din formula structurală se poate observa că există trei grupări hidroxil pe fiecare unitate de glucoză, adică grupări hidroxil C2, C3 și C6. Hidrogenul de pe fiecare grupare hidroxil este substituit cu carboximetil, care este definit ca un grad de substituție de 3. Gradul de substituire a CMC afectează direct solubilitatea, emulsionarea, îngroșarea, stabilitatea, rezistența la acid și rezistența la sare aCMC .
În general, se crede că atunci când gradul de substituție este în jur de 0,6-0,7, performanța de emulsionare este mai bună, iar odată cu creșterea gradului de substituție, alte proprietăți sunt îmbunătățite în mod corespunzător. Când gradul de substituție este mai mare de 0,8, rezistența sa la acid și rezistența la sare sunt semnificativ îmbunătățite. .
În plus, se menționează, de asemenea, mai sus că există trei grupări hidroxil pe fiecare unitate, adică grupările hidroxil secundare ale C2 și C3 și gruparea hidroxil primară C6. Teoretic, activitatea grupării hidroxil primare este mai mare decât cea a grupării hidroxil secundare, dar în funcție de efectul izotopic al C, gruparea -OH asupra C2 Este mai acidă, mai ales în mediul alcalin puternic, activitatea sa. este mai puternic decât C3 și C6, deci este mai predispus la reacții de substituție, urmat de C6, iar C3 este cel mai slab.
De fapt, performanța CMC nu este legată doar de gradul de substituție, ci și de uniformitatea distribuției grupărilor carboximetil în întreaga moleculă de celuloză și de substituția grupărilor hidroximetil din fiecare unitate cu C2, C3 și C6 în fiecare moleculă. legate de uniformitate. Deoarece CMC este un compus liniar foarte polimerizat, iar grupa sa carboximetil are o substituție neomogenă în moleculă, moleculele au orientări diferite atunci când soluția este lăsată în picioare, iar lungimea moleculei liniare este diferită atunci când există o forță de forfecare în soluție. . Axa are tendința de a se întoarce spre direcția curgerii, iar această tendință devine mai puternică odată cu creșterea vitezei de forfecare până când orientarea finală este complet aranjată. Această caracteristică a CMC se numește pseudoplasticitate. Pseudoplasticitatea CMC este favorabilă omogenizării și transportului prin conducte și nu va avea un gust prea gras în laptele lichid, ceea ce favorizează eliberarea aromei laptelui. .
Pentru a utiliza produsele CMC, trebuie să avem o bună înțelegere a parametrilor principali, cum ar fi stabilitatea, vâscozitatea, rezistența la acid și vâscozitatea. Aflați cum alegem produsul potrivit.
Produsele CMC cu vâscozitate scăzută au un gust răcoritor, vâscozitate scăzută și aproape nicio senzație groasă. Sunt folosite în principal în sosuri și băuturi speciale. Lichidele orale pentru sănătate sunt, de asemenea, o alegere bună.
Produsele CMC cu vâscozitate medie sunt utilizate în principal în băuturi solide, băuturi proteice obișnuite și sucuri de fructe. Cum să alegi depinde de obiceiurile personale ale inginerilor. La stabilitatea băuturilor lactate, CMC a contribuit foarte mult.
Produsele CMC cu vâscozitate ridicată au un spațiu de aplicare relativ mare. În comparație cu amidonul, guma guar, guma xantan și alte produse, stabilitatea CMC este încă relativ evidentă, mai ales în produsele din carne, avantajul reținerii apei al CMC este mai evident! Printre stabilizatori precum înghețata, CMC este, de asemenea, o alegere bună.
Principalii indicatori pentru măsurarea calității CMC sunt gradul de substituție (DS) și puritatea. În general, proprietățile CMC sunt diferite dacă DS este diferit; cu cât gradul de substituție este mai mare, cu atât solubilitatea este mai puternică și transparența și stabilitatea soluției sunt mai bune. Conform rapoartelor, transparența CMC este mai bună atunci când gradul de substituție este de 0,7-1,2, iar vâscozitatea soluției sale apoase este cea mai mare când valoarea pH-ului este 6-9.
Pentru a-i asigura calitatea, pe lângă alegerea agentului de eterificare, trebuie luați în considerare și câțiva factori care afectează gradul de substituție și puritate, cum ar fi relația dintre cantitatea de alcali și agent de eterificare, timpul de eterificare, conținutul de apă în sistemul, temperatura, valoarea DH, soluția Concentrația și sare etc.
Calitatea produselor finite CMC depinde în principal de soluția produsului. Dacă soluția produsului este limpede, există puține particule de gel, fibre libere și pete negre de impurități, este practic confirmat că calitatea CMC este bună. Dacă soluția este lăsată câteva zile, soluția nu apare. Alb sau tulbure, dar totuși foarte clar, acesta este un produs mai bun!
Ora postării: 14-12-2022