Karboksimetil selüloz (CMC) olarak adlandırılan sodyum karboksimetil selüloz, doğal selülozun kimyasal modifikasyonu ile hazırlanan bir tür yüksek polimer fiber eterdir. Yapısı temel olarak β (1→4) yoluyla D-glikoz birimidir. Anahtarlar birbirine bağlıdır.
CMC, 0,5-0,7 g/cm3 yoğunluğa sahip, neredeyse kokusuz, tatsız ve higroskopik, beyaz veya süt beyazı lifli toz veya granüllerdir. Etanol gibi organik çözücülerde çözünmeyen, şeffaf bir kolloidal çözelti oluşturmak üzere suda kolayca dağılır. %1 sulu çözeltinin pH'ı 6,5-8,5'tir, pH>10 veya <5 olduğunda müsilajın viskozitesi önemli ölçüde azalır ve pH=7 olduğunda performans en iyi olur. Isıya dayanıklı olup viskozitesi 20°C'nin altına hızla yükselir ve 45°C'de yavaşça değişir. 80°C'nin üzerinde uzun süreli ısıtma kolloidi denatüre edebilir ve viskoziteyi ve performansı önemli ölçüde azaltabilir. Suda kolayca çözünür ve çözelti şeffaftır; alkali çözeltide çok kararlıdır, ancak asitle karşılaştığında kolayca hidrolize olur ve pH değeri 2-3 olduğunda çökelir, ayrıca çok değerlikli metal tuzlarıyla da reaksiyona girer.
Yapısal formül: C6H7(OH)2OCH2COONa Moleküler formül: C8H11O5Na
Ana reaksiyon şu şekildedir: Doğal selüloz önce NaOH ile alkalinizasyon reaksiyonuna girer ve kloroasetik asit ilavesiyle glikoz ünitesindeki hidroksil grubundaki hidrojen, kloroasetik asitteki karboksimetil grubu ile ikame reaksiyonuna girer. Yapısal formülden her glikoz ünitesinde üç hidroksil grubunun, yani C2, C3 ve C6 hidroksil gruplarının bulunduğu görülebilir. Her bir hidroksil grubundaki hidrojen, 3'lük bir ikame derecesi olarak tanımlanan karboksimetil ile ikame edilir. CMC'nin ikame derecesi, çözünürlüğü, emülsifikasyonu, kalınlaşmayı, stabiliteyi, asit direncini ve tuz direncini doğrudan etkiler.CMC .
Genel olarak ikame derecesi 0.6-0.7 civarında olduğunda emülsifiye etme performansının daha iyi olduğuna ve ikame derecesinin artmasıyla birlikte diğer özelliklerin de buna göre iyileştirildiğine inanılmaktadır. İkame derecesi 0,8'den büyük olduğunda asit direnci ve tuz direnci önemli ölçüde artar. .
Ayrıca yukarıda her ünitede üç hidroksil grubunun, yani C2 ve C3'ün ikincil hidroksil grupları ve C6'nın birincil hidroksil grubunun bulunduğundan bahsedilmiştir. Teorik olarak birincil hidroksil grubunun aktivitesi ikincil hidroksil grubundan daha büyüktür, ancak C'nin C2 üzerindeki izotopik etkisine göre -OH grubu özellikle kuvvetli alkali ortamında daha asidiktir, aktivitesi C3 ve C6'dan daha güçlüdür, dolayısıyla ikame reaksiyonlarına daha yatkındır, bunu C6 takip eder ve C3 en zayıfıdır.
Aslında, CMC'nin performansı yalnızca ikame derecesi ile değil, aynı zamanda karboksimetil gruplarının tüm selüloz molekülündeki dağılımının tekdüzeliği ve her bir ünitedeki hidroksimetil gruplarının C2, C3 ve C6 ile ikame edilmesiyle de ilgilidir. her molekül. tekdüzelik ile ilgilidir. CMC oldukça polimerize edilmiş doğrusal bir bileşik olduğundan ve karboksimetil grubunun molekülde homojen olmayan ikamesi olduğundan, çözelti bekletildiğinde moleküller farklı yönelimlere sahiptir ve çözeltide bir kesme kuvveti olduğunda doğrusal molekülün uzunluğu farklıdır. . Eksenin akış yönüne dönme eğilimi vardır ve son yönlenme tam olarak ayarlanana kadar bu eğilim kayma hızının artmasıyla güçlenir. CMC'nin bu özelliğine psödoplastisite denir. CMC'nin psödoplastisitesi homojenizasyona ve boru hattı taşımacılığına yardımcı olur ve sıvı sütte çok yağlı bir tada sahip olmaz, bu da süt aromasının salınmasına yardımcı olur. .
CMC ürünlerini kullanmak için stabilite, viskozite, asit direnci ve viskozite gibi ana parametreleri iyi anlamamız gerekir. Doğru ürünü nasıl seçtiğimizi öğrenin.
Düşük viskoziteli CMC ürünleri ferahlatıcı bir tada, düşük viskoziteye sahiptir ve neredeyse hiç kıvam hissi vermez. Esas olarak özel soslarda ve içeceklerde kullanılırlar. Sağlık oral sıvıları da iyi bir seçimdir.
Orta viskoziteli CMC ürünleri esas olarak katı içeceklerde, sıradan proteinli içeceklerde ve meyve sularında kullanılır. Nasıl seçileceği mühendislerin kişisel alışkanlıklarına bağlıdır. Sütlü içeceklerin stabilitesinde CMC'nin büyük katkısı olmuştur.
Yüksek viskoziteli CMC ürünleri nispeten geniş bir uygulama alanına sahiptir. Nişasta, guar sakızı, ksantan sakızı ve diğer ürünlerle karşılaştırıldığında CMC'nin stabilitesi hala nispeten açıktır, özellikle et ürünlerinde CMC'nin su tutma avantajı daha açıktır! Dondurma gibi stabilizatörler arasında CMC de iyi bir seçimdir.
CMC'nin kalitesini ölçen ana göstergeler ikame derecesi (DS) ve saflıktır. Genel olarak, DS farklıysa CMC'nin özellikleri de farklıdır; İkame derecesi ne kadar yüksek olursa çözünürlük o kadar güçlü olur ve çözeltinin şeffaflığı ve stabilitesi o kadar iyi olur. Raporlara göre CMC'nin şeffaflığı, ikame derecesi 0,7-1,2 olduğunda daha iyidir ve sulu çözeltisinin viskozitesi, pH değeri 6-9 olduğunda en yüksek seviyededir.
Kalitesini sağlamak için, eterleştirme maddesi seçimine ek olarak, alkali miktarı ile eterleştirme maddesi arasındaki ilişki, eterleştirme süresi, içindeki su içeriği gibi ikame derecesini ve saflığı etkileyen bazı faktörlerin de dikkate alınması gerekir. sistem, sıcaklık, DH değeri, çözelti konsantrasyonu ve tuz vb.
CMC bitmiş ürünlerinin kalitesi esas olarak ürünün çözümüne bağlıdır. Ürünün çözeltisi berraksa, az miktarda jel partikülü, serbest lif ve yabancı maddelerin siyah noktaları varsa, temel olarak CMC'nin kalitesinin iyi olduğu doğrulanır. Çözüm birkaç gün bırakılırsa çözüm ortaya çıkmaz. Beyaz veya bulanık ama yine de çok berrak, bu daha iyi bir ürün!
Gönderim zamanı: 14 Aralık 2022