การทดสอบความหนืดของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) เกรดอาหารเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการรับรองการทำงานและประสิทธิภาพในการใช้งานด้านอาหารต่างๆ การวัดความหนืดช่วยให้ผู้ผลิตพิจารณาความสามารถในการเพิ่มความหนาและความเสถียรของโซลูชัน CMC ซึ่งจำเป็นสำหรับการบรรลุคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ เช่น เนื้อสัมผัส ความรู้สึกเมื่อรับประทาน และความเสถียร คำแนะนำที่ครอบคลุมเกี่ยวกับวิธีการทดสอบความหนืดของโซเดียม CMC เกรดอาหาร:

1. หลักการ:

• ความหนืดคือการวัดความต้านทานต่อการไหลของของไหล ในกรณีของสารละลาย CMC ความหนืดจะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความเข้มข้นของโพลีเมอร์ ระดับของการทดแทน (DS) น้ำหนักโมเลกุล ค่า pH อุณหภูมิ และอัตราการเฉือน
• โดยทั่วไป ความหนืดของสารละลาย CMC จะถูกวัดโดยใช้เครื่องวัดความหนืด ซึ่งจะนำความเค้นเฉือนไปที่ของเหลว และวัดผลการเสียรูปหรืออัตราการไหลที่เกิดขึ้น

2. อุปกรณ์และรีเอเจนต์:

• ตัวอย่างโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) เกรดอาหาร
• น้ำกลั่น.
• เครื่องวัดความหนืด (เช่น เครื่องวัดความหนืดของ Brookfield เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนหรือเส้นเลือดฝอย)
• สปินเดิลที่เหมาะสมกับช่วงความหนืดของตัวอย่าง
• อ่างน้ำควบคุมอุณหภูมิหรือห้องควบคุมอุณหภูมิ
• เครื่องกวนหรือเครื่องกวนแม่เหล็ก
• บีกเกอร์หรือถ้วยตัวอย่าง
• นาฬิกาจับเวลาหรือตัวจับเวลา

3. ขั้นตอน:

1. การเตรียมตัวอย่าง:
   • เตรียมสารละลาย CMC ชุดหนึ่งที่มีความเข้มข้นต่างกัน (เช่น 0.5%, 1%, 2%, 3%) ในน้ำกลั่น ใช้เครื่องชั่งเพื่อชั่งน้ำหนักผง CMC ในปริมาณที่เหมาะสม แล้วค่อยๆ เติมลงในน้ำพร้อมกับคนเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายตัวอย่างสมบูรณ์
   • ปล่อยให้สารละลาย CMC ให้ความชุ่มชื้นและปรับสมดุลเป็นระยะเวลาที่เพียงพอ (เช่น 24 ชั่วโมง) เพื่อให้มั่นใจว่ามีความชุ่มชื้นและคงตัวสม่ำเสมอ
2. การตั้งค่าเครื่องมือ:
   • ปรับเทียบเครื่องวัดความหนืดตามคำแนะนำของผู้ผลิตโดยใช้ของเหลวอ้างอิงความหนืดมาตรฐาน
   • ตั้งค่าความหนืดให้เป็นความเร็วหรือช่วงอัตราเฉือนที่เหมาะสมสำหรับความหนืดที่คาดหวังของสารละลาย CMC
   • เปิดเครื่องตรวจวัดความหนืดและแกนหมุนก่อนอุณหภูมิทดสอบที่ต้องการโดยใช้อ่างน้ำควบคุมอุณหภูมิหรือห้องควบคุมอุณหภูมิ
3. การวัด:
   • เติมสารละลาย CMC ลงในถ้วยหรือบีกเกอร์ตัวอย่างที่จะทดสอบ เพื่อให้แน่ใจว่าแกนหมุนแช่อยู่ในตัวอย่างจนสุด
   • ลดแกนหมุนลงในตัวอย่าง ระวังอย่าให้เกิดฟองอากาศ
   • เริ่มต้นเครื่องวัดความหนืดและปล่อยให้สปินเดิลหมุนด้วยความเร็วหรืออัตราเฉือนที่ระบุในช่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (เช่น 1 นาที) เพื่อให้ถึงสภาวะคงตัว
   • บันทึกการอ่านค่าความหนืดที่แสดงบนเครื่องวัดความหนืด ทำการวัดซ้ำสำหรับสารละลาย CMC แต่ละรายการและที่อัตราเฉือนที่แตกต่างกัน หากจำเป็น
4. การวิเคราะห์ข้อมูล:
   • พล็อตค่าความหนืดเทียบกับความเข้มข้นของ CMC หรืออัตราเฉือนเพื่อสร้างกราฟความหนืด
   • คำนวณค่าความหนืดปรากฏที่อัตราเฉือนหรือความเข้มข้นเฉพาะเพื่อการเปรียบเทียบและการวิเคราะห์
   • พิจารณาพฤติกรรมทางรีโอโลยีของสารละลาย CMC (เช่น นิวตัน พลาสติกเทียม ไทโซโทรปิก) โดยพิจารณาจากรูปร่างของเส้นโค้งความหนืดและผลกระทบของอัตราเฉือนต่อความหนืด
5. การตีความ:
   • ค่าความหนืดที่สูงขึ้นบ่งบอกถึงความต้านทานต่อการไหลที่มากขึ้นและคุณสมบัติการทำให้ข้นขึ้นของสารละลาย CMC
   • พฤติกรรมความหนืดของสารละลาย CMC อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความเข้มข้น อุณหภูมิ pH และอัตราแรงเฉือน การทำความเข้าใจปัจจัยเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ CMC ในการใช้งานอาหารเฉพาะประเภท

4. ข้อพิจารณา:

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการสอบเทียบและการบำรุงรักษาเครื่องวัดความหนืดอย่างเหมาะสมเพื่อการวัดที่แม่นยำและเชื่อถือได้
• ควบคุมสภาวะการทดสอบ (เช่น อุณหภูมิ อัตราเฉือน) เพื่อลดความแปรปรวนให้เหลือน้อยที่สุด และรับประกันความสามารถในการทำซ้ำของผลลัพธ์
• ตรวจสอบวิธีการโดยใช้มาตรฐานอ้างอิงหรือการวิเคราะห์เปรียบเทียบกับวิธีการตรวจสอบอื่นๆ
• ทำการวัดความหนืดหลายๆ จุดตลอดกระบวนการแปรรูปหรือสภาวะการเก็บรักษา เพื่อประเมินความเสถียรและความเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ต้องการ

เมื่อปฏิบัติตามวิธีการทดสอบนี้ จะสามารถกำหนดความหนืดของสารละลายโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) เกรดอาหารได้อย่างแม่นยำ โดยให้ข้อมูลที่มีคุณค่าสำหรับการกำหนดสูตร การควบคุมคุณภาพ และการปรับกระบวนการให้เหมาะสมในอุตสาหกรรมอาหาร