Sodná soľ karboxymetylcelulózy, označovaná ako karboxymetylcelulóza (CMC), je druh éteru s vysokým obsahom polymérnych vlákien pripravený chemickou modifikáciou prírodnej celulózy. Jeho štruktúra je hlavne D-glukózová jednotka cez β (1→4) Kľúče sú navzájom prepojené.
CMC je biely alebo mliečne biely vláknitý prášok alebo granule s hustotou 0,5-0,7 g/cm3, takmer bez zápachu, bez chuti a hygroskopické. Ľahko sa disperguje vo vode za vzniku priehľadného koloidného roztoku, nerozpustného v organických rozpúšťadlách, ako je etanol. pH 1% vodného roztoku je 6,5-8,5, keď pH>10 alebo <5, viskozita slizu výrazne klesá a výkon je najlepší pri pH=7. Stabilný voči teplu, viskozita rýchlo stúpa pod 20 °C a pomaly sa mení pri 45 °C. Dlhodobé zahrievanie nad 80 °C môže denaturovať koloid a výrazne znížiť viskozitu a výkon. Je ľahko rozpustný vo vode a roztok je priehľadný; je veľmi stabilný v alkalickom roztoku, ale ľahko sa hydrolyzuje, keď sa stretne s kyselinou, a pri hodnote pH 2 až 3 sa vyzráža a tiež reaguje so soľami viacmocných kovov.
Štruktúrny vzorec: C6H7(OH)2OCH2COONa Molekulový vzorec: C8H11O5Na
Hlavná reakcia je: prírodná celulóza najprv podstúpi alkalizáciu s NaOH a po pridaní kyseliny chlóroctovej vodík na hydroxylovej skupine na glukózovej jednotke podstúpi substitučnú reakciu s karboxymetylovou skupinou v kyseline chlóroctovej. Zo štruktúrneho vzorca je zrejmé, že na každej jednotke glukózy sú tri hydroxylové skupiny, to znamená hydroxylové skupiny C2, C3 a C6. Vodík na každej hydroxylovej skupine je substituovaný karboxymetylom, ktorý je definovaný ako stupeň substitúcie 3. Stupeň substitúcie CMC priamo ovplyvňuje rozpustnosť, emulgáciu, zahusťovanie, stabilitu, odolnosť voči kyselinám a odolnosť voči soliam.CMC .
Všeobecne sa predpokladá, že keď je stupeň substitúcie okolo 0,6-0,7, emulgačný výkon je lepší a so zvyšujúcim sa stupňom substitúcie sa zodpovedajúcim spôsobom zlepšujú aj iné vlastnosti. Keď je stupeň substitúcie vyšší ako 0,8, jeho odolnosť voči kyselinám a odolnosť voči soliam sa výrazne zvýši. .
Okrem toho je tiež uvedené vyššie, že na každej jednotke sú tri hydroxylové skupiny, to znamená sekundárne hydroxylové skupiny C2 a C3 a primárna hydroxylová skupina C6. Teoreticky je aktivita primárnej hydroxylovej skupiny väčšia ako sekundárnej hydroxylovej skupiny, ale podľa izotopového účinku C, -OH skupiny na C2 Je kyslejšia, najmä v prostredí silnej alkálie, jej aktivita je silnejší ako C3 a C6, takže je náchylnejší na substitučné reakcie, nasleduje C6 a C3 je najslabší.
V skutočnosti výkonnosť CMC nesúvisí len so stupňom substitúcie, ale aj s rovnomernosťou distribúcie karboxymetylových skupín v celej molekule celulózy a substitúciou hydroxymetylových skupín v každej jednotke s C2, C3 a C6 v každá molekula. súvisí s uniformitou. Pretože CMC je vysoko polymerizovaná lineárna zlúčenina a jej karboxymetylová skupina má v molekule nehomogénnu substitúciu, molekuly majú rôznu orientáciu, keď sa roztok nechá stáť, a dĺžka lineárnej molekuly je iná, keď je v roztoku šmyková sila. . Os má tendenciu otáčať sa do smeru toku a táto tendencia sa stáva silnejšou so zvyšovaním šmykovej rýchlosti, až kým nie je úplne usporiadaná konečná orientácia. Táto vlastnosť CMC sa nazýva pseudoplasticita. Pseudoplasticita CMC prispieva k homogenizácii a preprave potrubím a v tekutom mlieku nebude chutiť príliš mastne, čo prispieva k uvoľneniu mliečnej arómy. .
Aby sme mohli používať produkty CMC, musíme dobre rozumieť hlavným parametrom, ako sú stabilita, viskozita, odolnosť voči kyselinám a viskozita. Zistite, ako si vybrať ten správny produkt.
Produkty CMC s nízkou viskozitou majú osviežujúcu chuť, nízku viskozitu a takmer žiadny hustý pocit. Používajú sa najmä v špeciálnych omáčkach a nápojoch. Dobrou voľbou sú aj zdravé ústne tekutiny.
Stredne viskózne CMC produkty sa používajú najmä v tuhých nápojoch, bežných proteínových nápojoch a ovocných šťavách. Ako si vybrať, závisí od osobných návykov inžinierov. K stabilite mliečnych nápojov prispela CMC veľkou mierou.
Produkty CMC s vysokou viskozitou majú pomerne veľký aplikačný priestor. V porovnaní so škrobom, guarovou gumou, xantánovou gumou a inými produktmi je stabilita CMC stále relatívne zrejmá, najmä v mäsových výrobkoch, výhoda CMC zadržiavania vody je zrejmejšia! Medzi stabilizátormi, ako je zmrzlina, je CMC tiež dobrou voľbou.
Hlavnými ukazovateľmi na meranie kvality CMC sú stupeň substitúcie (DS) a čistota. Vo všeobecnosti sú vlastnosti CMC odlišné, ak je DS odlišný; čím vyšší je stupeň substitúcie, tým silnejšia je rozpustnosť a tým lepšia je transparentnosť a stabilita roztoku. Podľa správ je transparentnosť CMC lepšia, keď je stupeň substitúcie 0,7-1,2, a viskozita jej vodného roztoku je najväčšia, keď je hodnota pH 6-9.
Aby bola zabezpečená jeho kvalita, treba okrem výberu éterifikačného činidla zvážiť aj niektoré faktory, ktoré ovplyvňujú stupeň substitúcie a čistotu, ako napríklad vzťah medzi množstvom alkálie a eterifikačného činidla, časom éterifikácie, obsahom vody v systém, teplota, hodnota DH, koncentrácia roztoku a soli atď.
Kvalita hotových výrobkov CMC závisí predovšetkým od riešenia výrobku. Ak je roztok produktu číry, je v ňom málo gélových častíc, voľných vlákien a čiernych škvŕn nečistôt, je v podstate potvrdené, že kvalita CMC je dobrá. Ak sa roztok nechá niekoľko dní, roztok sa neobjaví. Biely alebo zakalený, ale stále veľmi čistý, to je lepší produkt!
Čas odoslania: 14. decembra 2022