Karboxymetylcelulóza (sodná soľ karboxymetylcelulózy, CMC) je karboxymetylovaný derivát celulózy, známy aj ako celulózová guma, a je najdôležitejšou iónovou celulózovou gumou.
CMC je zvyčajne aniónová polymérna zlúčenina pripravená reakciou prírodnej celulózy s žieravinou a kyselinou monochlóroctovou. Molekulová hmotnosť zlúčeniny sa pohybuje od niekoľkých tisíc do jedného milióna.
CMC patrí medzi modifikáciu prírodnej celulózy a Organizácia Spojených národov pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) a Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) ju oficiálne nazvali „modifikovaná celulóza“. Metódu syntézy sodnej soli karboxymetylcelulózy vynašiel Nemec E. Jansen v roku 1918 a v roku 1921 bola patentovaná a stala sa známou svetu a potom bola komercializovaná v Európe.
CMC je široko používaný v ropnom, geologickom, dennom chemickom, potravinárskom, farmaceutickom a inom priemysle, známy ako „priemyselný glutaman sodný“.
※Štrukturálne vlastnosti CMC
CMC je biely alebo svetložltý prášok, granulovaná alebo vláknitá tuhá látka. Je to makromolekulárna chemická látka, ktorá dokáže absorbovať vodu a napučať. Keď napučí vo vode, môže vytvoriť priehľadné viskózne lepidlo. pH vodnej suspenzie je 6,5 až 8,5. Látka je nerozpustná v organických rozpúšťadlách, ako je etanol, éter, acetón a chloroform.
Pevný CMC je relatívne stabilný voči svetlu a izbovej teplote a možno ho dlhodobo skladovať v suchom prostredí. CMC je druh celulózového éteru, zvyčajne vyrobený z krátkej bavlny (obsah celulózy do 98 %) alebo drevnej buničiny, upravenej hydroxidom sodným a následne zreagovanej s monochlóracetátom sodným, molekulová hmotnosť zlúčeniny je 6400 (± 1000). Zvyčajne existujú dva spôsoby prípravy: metóda voda-uhlie a metóda rozpúšťadla. Na prípravu CMC sa používajú aj iné rastlinné vlákna.
※Funkcie a aplikácie
CMC nie je len dobrým stabilizátorom emulgácie a zahusťovadlom v potravinárskych aplikáciách, ale má tiež vynikajúcu stabilitu mrazu a topenia a môže zlepšiť chuť produktu a predĺžiť dobu skladovania.
V roku 1974 Organizácia Spojených národov pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) a Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) po prísnom biologickom a toxikologickom výskume a testoch schválili používanie čistej CMC v potravinách. Bezpečný príjem (ADI) podľa medzinárodného štandardu je 25 mg/kg telesnej hmotnosti/deň.
※Tzahusťovanie a stabilita emulzie
Jedenie CMC môže emulgovať a stabilizovať nápoje obsahujúce tuky a bielkoviny. CMC sa totiž po rozpustení vo vode stáva priehľadným stabilným koloidom a z proteínových častíc sa pod ochranou koloidnej membrány stávajú častice s rovnakým nábojom, vďaka čomu sú proteínové častice v stabilnom stave. Má určitý emulgačný účinok, takže dokáže súčasne znížiť povrchové napätie medzi tukom a vodou, takže tuk môže byť plne emulgovaný.
CMC môže zlepšiť stabilitu produktu, pretože keď sa hodnota pH produktu odchyľuje od izoelektrického bodu proteínu, sodná soľ karboxymetylcelulózy môže vytvoriť zloženú štruktúru s proteínom, čo môže zlepšiť stabilitu produktu.
※Zvýšte objem
Použitie CMC v zmrzline môže zvýšiť stupeň expanzie zmrzliny, zlepšiť rýchlosť topenia, poskytnúť dobrý tvar a chuť a kontrolovať veľkosť a rast ľadových kryštálov počas prepravy a skladovania. Použité množstvo je 0,5 % z celkového proporčného prídavku.
Je to preto, že CMC má dobrú retenciu vody a dispergovateľnosť a organicky spája proteínové častice, tukové guľôčky a molekuly vody v koloide, čím vytvára jednotný a stabilný systém.
※Hydrofilita a rehydratácia
Táto funkčná vlastnosť CMC sa vo všeobecnosti používa pri výrobe chleba, ktorý môže zjednotiť plást, zväčšiť objem, znížiť usadeniny a tiež má vplyv na tepelnú ochranu a čerstvosť; rezance pridané s CMC majú dobrú kapacitu zadržiavania vody, odolnosť pri varení a dobrú chuť.
To je určené molekulárnou štruktúrou CMC, ktorá je derivátom celulózy a má veľký počet hydrofilných skupín v molekulovom reťazci: -OH skupina, -COONa skupina, takže CMC má lepšiu hydrofilitu ako celulóza a schopnosť zadržiavať vodu.
※ Gélácia
Tixotropná CMC znamená, že makromolekulárne reťazce majú určité množstvo interakcií a majú tendenciu vytvárať trojrozmernú štruktúru. Po vytvorení trojrozmernej štruktúry sa viskozita roztoku zvyšuje a po porušení trojrozmernej štruktúry sa viskozita znižuje. Fenomén tixotropie spočíva v tom, že zdanlivá zmena viskozity závisí od času.
Tixotropný CMC hrá dôležitú úlohu v želírujúcom systéme a možno ho použiť na výrobu želé, džemu a iných potravín.
Môže byť použitý ako čistič, stabilizátor peny, zvyšuje pocit v ústach
CMC možno použiť pri výrobe vína, aby bola chuť jemnejšia a bohatšia s dlhou dochuťou; možno ho použiť ako stabilizátor peny pri výrobe piva, aby bola pena bohatá a dlhotrvajúca a zlepšila sa chuť.
CMC je druh polyelektrolytu, ktorý sa môže podieľať na rôznych reakciách vo víne na udržanie rovnováhy tela vína. Zároveň sa spája aj s kryštálmi, ktoré sa vytvorili, čím sa mení štruktúra kryštálov, menia sa podmienky existencie kryštálov vo víne a dochádza k zrážaniu. Agregácia vecí.
Čas odoslania: 3. decembra 2022