Карбоксиметилцеллюлоза натрия, называемая карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ), представляет собой разновидность высокополимерного эфира волокна, полученного путем химической модификации натуральной целлюлозы. Его структура состоит в основном из единиц D-глюкозы через β (1→4). Ключи связаны между собой.
КМЦ — белый или молочно-белый волокнистый порошок или гранулы плотностью 0,5-0,7 г/см3, практически без запаха, вкуса, гигроскопичны. Легко диспергируется в воде с образованием прозрачного коллоидного раствора, нерастворимого в органических растворителях, таких как этанол. pH 1%-ного водного раствора составляет 6,5-8,5, при pH>10 или <5 вязкость клея значительно снижается, а наилучшие характеристики достигаются при pH=7. Устойчив к нагреванию, вязкость быстро возрастает при температуре ниже 20°C и медленно изменяется при температуре 45°C. Длительное нагревание выше 80°C может денатурировать коллоид и значительно снизить вязкость и производительность. Он легко растворим в воде, раствор прозрачен; он очень стабилен в щелочном растворе, но легко гидролизуется при взаимодействии с кислотой, выпадает в осадок при значении pH 2-3, а также реагирует с солями многовалентных металлов.
Структурная формула: C6H7(OH)2OCH2COONa Молекулярная формула: C8H11O5Na
Основная реакция такова: природная целлюлоза сначала подвергается реакции подщелачивания NaOH, а при добавлении хлоруксусной кислоты водород на гидроксильной группе глюкозного звена подвергается реакции замещения карбоксиметильной группой хлоруксусной кислоты. Из структурной формулы видно, что на каждой единице глюкозы имеется три гидроксильные группы, то есть гидроксильные группы С2, С3 и С6. Водород в каждой гидроксильной группе замещается карбоксиметилом, что определяется как степень замещения 3. Степень замещения КМЦ напрямую влияет на растворимость, эмульгирование, загущение, стабильность, кислотостойкость и солестойкость.КМЦ .
Обычно считается, что когда степень замещения составляет около 0,6-0,7, эффективность эмульгирования лучше, а с увеличением степени замещения соответственно улучшаются и другие свойства. Когда степень замещения превышает 0,8, его кислотостойкость и солеустойчивость значительно повышаются. .
Кроме того, выше также упоминается, что на каждом звене имеется три гидроксильные группы, то есть вторичные гидроксильные группы С2 и С3 и первичная гидроксильная группа С6. Теоретически активность первичной гидроксильной группы больше активности вторичной гидроксильной группы, но по изотопному эффекту С группа -ОН на С2 более кислая, особенно в среде сильных щелочей, ее активность сильнее, чем C3 и C6, поэтому он более склонен к реакциям замещения, за ним следует C6, а C3 является самым слабым.
Фактически эффективность КМЦ связана не только со степенью замещения, но и с равномерностью распределения карбоксиметильных групп во всей молекуле целлюлозы и замещением гидроксиметильных групп в каждом звене на С2, С3 и С6 в каждую молекулу. связанные с единообразием. Поскольку КМЦ является высокополимеризованным линейным соединением, а его карбоксиметильная группа имеет неоднородное замещение в молекуле, молекулы имеют разную ориентацию, когда раствор остается стоять, и длина линейной молекулы различна, когда в растворе действует сдвиговая сила. . Ось имеет тенденцию поворачиваться в сторону потока, и эта тенденция усиливается с увеличением скорости сдвига до тех пор, пока окончательная ориентация не будет полностью установлена. Эта характеристика КМЦ называется псевдопластичностью. Псевдопластичность КМЦ способствует гомогенизации и транспортировке по трубопроводу, и она не будет слишком жирной на вкус в жидком молоке, что способствует выделению молочного аромата. .
Чтобы использовать продукты CMC, нам необходимо хорошо понимать основные параметры, такие как стабильность, вязкость, кислотостойкость и вязкость. Узнайте, как мы выбираем правильный продукт.
Продукты CMC с низкой вязкостью имеют освежающий вкус, низкую вязкость и практически не вызывают ощущения густоты. В основном их используют в специальных соусах и напитках. Жидкости для перорального применения также являются хорошим выбором.
Продукты КМЦ средней вязкости в основном используются в твердых напитках, обычных протеиновых напитках и фруктовых соках. Как выбрать, зависит от личных привычек инженеров. Компания CMC внесла большой вклад в стабильность молочных напитков.
Продукты CMC высокой вязкости имеют относительно большую область применения. По сравнению с крахмалом, гуаровой камедью, ксантановой камедью и другими продуктами стабильность КМЦ по-прежнему относительно очевидна, особенно в мясных продуктах, преимущество КМЦ в удержании воды более очевидно! Среди стабилизаторов, таких как мороженое, КМЦ также является хорошим выбором.
Основными показателями качества КМЦ являются степень замещения (DS) и чистота. Как правило, свойства КМЦ различаются, если DS отличается; чем выше степень замещения, тем сильнее растворимость и тем лучше прозрачность и стабильность раствора. По имеющимся данным, прозрачность КМЦ лучше при степени замещения 0,7-1,2, а вязкость ее водного раствора наибольшая при значении рН 6-9.
Чтобы обеспечить его качество, помимо выбора этерифицирующего агента, необходимо также учитывать некоторые факторы, влияющие на степень замещения и чистоту, такие как соотношение между количеством щелочи и этерифицирующего агента, время этерификации, содержание воды в система, температура, значение DH, концентрация раствора, соль и т. д.
Качество готовой продукции КМЦ во многом зависит от раствора изделия. Если раствор продукта прозрачный, в нем мало частиц геля, свободных волокон и черных пятен примесей, это в основном подтверждает хорошее качество КМЦ. Если раствор оставить на несколько дней, раствор не появится. Белый или мутный, но все же очень прозрачный — это лучший продукт!
Время публикации: 14 декабря 2022 г.