ดัดแปลงเซลลูโลสอีเทอร์

เซลลูโลสอีเทอร์ดัดแปลงเป็นกลุ่มสารประกอบทางเคมีที่หลากหลายที่ได้มาจากเซลลูโลส ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ธรรมชาติที่พบในผนังเซลล์พืช เซลลูโลสเป็นพอลิเมอร์สายโซ่เชิงเส้นที่ประกอบด้วยหน่วยกลูโคสที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ β-1,4-ไกลโคซิดิก เป็นโพลีเมอร์ธรรมชาติที่มีอยู่มากที่สุดในโลกและมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์มากมาย เช่น มีความแข็งแรงสูง ความหนาแน่นต่ำ สามารถย่อยสลายทางชีวภาพ และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

เซลลูโลสอีเทอร์ดัดแปลงเกิดขึ้นโดยการแนะนำกลุ่มสารเคมีต่างๆ เข้าไปในโมเลกุลเซลลูโลส ซึ่งจะเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของมัน การดัดแปลงนี้สามารถทำได้หลายวิธี รวมถึงเอสเทอริฟิเคชัน เอสเทอริฟิเคชัน และออกซิเดชัน เซลลูโลสอีเทอร์ที่ผ่านการดัดแปลงที่ได้นั้นสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงอาหาร ยา เครื่องสำอาง การก่อสร้าง และสิ่งทอ

เซลลูโลสอีเทอร์ดัดแปลงทั่วไปชนิดหนึ่งคือเมทิลเซลลูโลส (MC) ซึ่งเกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสกับเมทิลคลอไรด์ MC เป็นพอลิเมอร์ชนิดละลายน้ำที่ไม่มีไอออนิกซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเพิ่มความหนาในอาหาร เป็นสารยึดเกาะในเซรามิก และเป็นสารเคลือบในการผลิตกระดาษ MC มีข้อได้เปรียบเหนือสารเพิ่มความหนาอื่นๆ หลายประการ เช่น ความสามารถในการสร้างเจลใส ความเป็นพิษต่ำ และความต้านทานต่อการย่อยสลายของเอนไซม์

เซลลูโลสอีเทอร์ดัดแปลงอีกประเภทหนึ่งคือไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) ซึ่งเกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสด้วยส่วนผสมของโพรพิลีนออกไซด์และเมทิลคลอไรด์ HPMC เป็นโพลีเมอร์ที่ไม่มีไอออนิกและละลายน้ำได้ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเพิ่มความหนาในอาหารและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล เป็นสารยึดเกาะในยาเม็ด และเป็นสารเคลือบในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง HPMC มีข้อได้เปรียบเหนือสารเพิ่มความหนาอื่นๆ หลายประการ เช่น ความสามารถในการสร้างเจลที่มีความเสถียรที่ความเข้มข้นต่ำ ความหนืดสูงที่อุณหภูมิต่ำ และความเข้ากันได้กับส่วนผสมอื่นๆ ที่หลากหลาย

Carboxymethyl cellulose (CMC) เป็นอีเทอร์เซลลูโลสดัดแปลงอีกประเภทหนึ่งซึ่งเกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสกับกรดโมโนคลอโรอะซิติก CMC เป็นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเพิ่มความหนา สารเพิ่มความคงตัว และอิมัลซิไฟเออร์ในอาหาร ยา และผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล CMC มีข้อได้เปรียบเหนือสารเพิ่มความหนาอื่นๆ หลายประการ เช่น ความสามารถในการสร้างเจลใส ความสามารถในการกักเก็บน้ำได้สูง และความต้านทานต่อการย่อยสลายของเอนไซม์

เอทิลเซลลูโลส (EC) เป็นอีเทอร์เซลลูโลสดัดแปลงชนิดหนึ่งซึ่งเกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสกับเอทิลคลอไรด์ EC เป็นโพลีเมอร์ที่ไม่มีไอออนิกและไม่ละลายน้ำซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเคลือบในอุตสาหกรรมยา EC มีข้อได้เปรียบเหนือการเคลือบอื่นๆ หลายประการ เช่น ความสามารถในการสร้างฟิล์มต่อเนื่อง ความหนืดต่ำ และความต้านทานต่อความชื้นและความร้อน

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) เป็นอีเทอร์เซลลูโลสดัดแปลงอีกประเภทหนึ่งซึ่งเกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสกับเอทิลีนออกไซด์ HEC เป็นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเพิ่มความหนาในผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลและเป็นสารยึดเกาะในยาเม็ด HEC มีข้อได้เปรียบเหนือสารเพิ่มความหนาอื่นๆ หลายประการ เช่น ความสามารถในการสร้างเจลใส ความสามารถในการกักเก็บน้ำสูง และความเข้ากันได้กับส่วนผสมอื่นๆ ที่หลากหลาย

คุณสมบัติและการใช้งานของเซลลูโลสอีเทอร์ดัดแปลงขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น ประเภทของกลุ่มสารเคมีที่นำมาใช้ ระดับของการทดแทน น้ำหนักโมเลกุล และความสามารถในการละลาย ตัวอย่างเช่น การเพิ่มระดับการทดแทน MC หรือ HPMC สามารถเพิ่มความสามารถในการกักเก็บน้ำและความหนืดได้ ในขณะที่ความสามารถในการละลายลดลง ในทำนองเดียวกัน การเพิ่มน้ำหนักโมเลกุลของ CMC จะช่วยเพิ่มความหนืดและความสามารถในการสร้างเจล ในขณะที่ความสามารถในการกักเก็บน้ำลดลง

การใช้งานเซลลูโลสอีเทอร์ดัดแปลงนั้นมีมากมายและหลากหลาย ในอุตสาหกรรมอาหาร พวกมันถูกใช้เป็นสารเพิ่มความข้น ความคงตัว และอิมัลซิไฟเออร์ในผลิตภัณฑ์หลายประเภท รวมถึงซุป ซอส น้ำสลัด และของหวาน เซลลูโลสอีเทอร์ดัดแปลงยังใช้ในการผลิตอาหารที่มีไขมันต่ำและแคลอรี่ต่ำ เนื่องจากสามารถเลียนแบบเนื้อสัมผัสและสัมผัสของไขมันได้โดยไม่ต้องเพิ่มแคลอรี่ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารเคลือบและเคลือบในผลิตภัณฑ์ขนมเพื่อปรับปรุงรูปลักษณ์และอายุการเก็บรักษา