Натријум карбоксиметил целулоза, која се назива карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) је врста високополимерног етра влакана припремљеног хемијском модификацијом природне целулозе. Његова структура је углавном јединица Д-глукозе кроз β (1→4) Кључеви су међусобно повезани.
ЦМЦ је бели или млечно бели влакнасти прах или грануле, густине 0,5-0,7 г/цм3, готово без мириса, без укуса и хигроскопне. Лако се распршује у води да би се формирао провидни колоидни раствор, нерастворљив у органским растварачима као што је етанол. пХ 1% воденог раствора је 6,5-8,5, када је пХ>10 или <5, вискозност слузи значајно опада, а перформансе су најбоље када је пХ=7. Стабилан на топлоту, вискозитет брзо расте испод 20°Ц, а полако се мења на 45°Ц. Дуготрајно загревање изнад 80°Ц може денатурисати колоид и значајно смањити вискозитет и перформансе. Лако је растворљив у води и раствор је провидан; веома је стабилан у алкалном раствору, али се лако хидролизује када наиђе на киселину, а исталожиће се када је пХ вредност 2-3, а такође ће реаговати са солима мултивалентних метала.
Структурна формула: Ц6Х7(ОХ)2ОЦХ2ЦООНа Молекуларна формула: Ц8Х11О5На
Главна реакција је: природна целулоза прво пролази реакцију алкализације са НаОХ, а уз додатак хлорсирћетне киселине, водоник на хидроксилној групи на јединици глукозе пролази кроз реакцију супституције са карбоксиметил групом у хлорсирћетној киселини. Из структурне формуле се може видети да на свакој јединици глукозе постоје три хидроксилне групе, односно Ц2, Ц3 и Ц6 хидроксилне групе. Водоник на свакој хидроксилној групи је супституисан карбоксиметилом, који је дефинисан као степен супституције од 3. Степен супституције ЦМЦ директно утиче на растворљивост, емулзификацију, згушњавање, стабилност, отпорност на киселине и отпорност на солиЦМЦ .
Генерално се верује да када је степен супституције око 0,6-0,7, учинак емулговања је бољи, а са повећањем степена супституције, друга својства се у складу с тим побољшавају. Када је степен супституције већи од 0,8, његова отпорност на киселину и отпорност на соли су значајно повећане. .
Поред тога, горе је такође поменуто да на свакој јединици постоје три хидроксилне групе, односно секундарне хидроксилне групе Ц2 и Ц3 и примарна хидроксилна група Ц6. У теорији, активност примарне хидроксилне групе је већа од активности секундарне хидроксилне групе, али према изотопском ефекту Ц, -ОХ група на Ц2 је киселија, посебно у окружењу јаких алкалија, његова активност је јачи од Ц3 и Ц6, па је склонији реакцијама супституције, затим Ц6, а Ц3 је најслабији.
У ствари, учинак ЦМЦ није повезан само са степеном супституције, већ и са униформношћу дистрибуције карбоксиметил група у целом молекулу целулозе и супституцијом хидроксиметил група у свакој јединици са Ц2, Ц3 и Ц6 у сваки молекул. везано за униформност. Пошто је ЦМЦ високо полимеризовано линеарно једињење, а његова карбоксиметил група има нехомогену супституцију у молекулу, молекули имају различите оријентације када раствор стоји, а дужина линеарног молекула је другачија када постоји сила смицања у раствору . Оса има тенденцију окретања у правцу струјања, а та тенденција постаје јача са повећањем брзине смицања док се коначна оријентација потпуно не уреди. Ова карактеристика ЦМЦ се назива псеудопластичност. Псеудопластичност ЦМЦ је погодна за хомогенизацију и транспорт цевоводом, а у течном млеку неће имати превише мастан укус, што погодује ослобађању ароме млека. .
Да бисмо користили ЦМЦ производе, морамо добро разумети главне параметре као што су стабилност, вискозитет, отпорност на киселине и вискозитет. Сазнајте како бирамо прави производ.
ЦМЦ производи ниског вискозитета имају освежавајући укус, ниску вискозност и скоро да немају осећај густине. Углавном се користе у специјалним сосовима и пићима. Здравствене оралне течности су такође добар избор.
ЦМЦ производи средње вискозности се углавном користе у чврстим пићима, обичним протеинским пићима и воћним соковима. Како одабрати зависи од личних навика инжењера. У стабилности млечних напитака, ЦМЦ је много допринео.
ЦМЦ производи високог вискозитета имају релативно велики простор за примену. У поређењу са скробом, гуар гумом, ксантан гумом и другим производима, стабилност ЦМЦ-а је и даље релативно очигледна, посебно у месним производима, предност ЦМЦ-а у задржавању воде је очигледнија! Међу стабилизаторима као што је сладолед, ЦМЦ је такође добар избор.
Главни индикатори за мерење квалитета ЦМЦ су степен супституције (ДС) и чистоћа. Генерално, својства ЦМЦ-а су различита ако је ДС другачији; што је већи степен супституције, то је јача растворљивост, а већа је транспарентност и стабилност раствора. Према извештајима, транспарентност ЦМЦ је боља када је степен супституције 0,7-1,2, а вискозност његовог воденог раствора је највећа када је пХ вредност 6-9.
Да би се обезбедио његов квалитет, поред избора агенса за етерификацију, морају се узети у обзир и неки фактори који утичу на степен супституције и чистоће, као што су однос између количине алкалија и агенса за етерификацију, времена етерификације, садржаја воде у систем, температура, ДХ вредност, концентрација раствора и соли итд.
Квалитет ЦМЦ готових производа углавном зависи од решења производа. Ако је раствор производа бистар, има мало честица гела, слободних влакана и црних мрља нечистоћа, у основи се потврђује да је квалитет ЦМЦ добар. Ако се раствор остави неколико дана, решење се не појављује. Бела или замућена, али и даље врло бистра, то је бољи производ!
Време поста: 14.12.2022