Карбоксиметилцелюлоза (натрій-карбоксиметилцелюлоза, КМЦ) є карбоксиметильованим похідним целюлози, також відомою як целюлозна камедь, і є найважливішою іонною целюлозною камедою.
КМЦ зазвичай являє собою аніонну полімерну сполуку, отриману шляхом взаємодії природної целюлози з їдким лугом і монохлороцтовою кислотою. Молекулярна маса сполуки коливається від кількох тисяч до мільйона.
CMC належить до модифікації натуральної целюлози, і Продовольча та сільськогосподарська організація ООН (ФАО) та Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) офіційно назвали її «модифікованою целюлозою». Метод синтезу натрійкарбоксиметилцелюлози був винайдений німцем Е. Янсеном у 1918 році, а в 1921 році він був запатентований і став відомим світові, а потім був комерціалізований в Європі.
CMC широко використовується в нафтовій, геологічній, щоденній хімічній, харчовій, фармацевтичній та інших галузях промисловості, відомий як «промисловий глутамат натрію».
※Структурні властивості КМЦ
CMC являє собою білий або світло-жовтий порошок, зернисту або волокнисту тверду речовину. Це високомолекулярна хімічна речовина, здатна поглинати воду та набухати. Коли він набухає у воді, він може утворювати прозорий в'язкий клей. рН водної суспензії становить 6,5-8,5. Речовина нерозчинна в органічних розчинниках, таких як етанол, ефір, ацетон і хлороформ.
Тверда КМЦ відносно стійка до світла та кімнатної температури і може зберігатися тривалий час у сухому середовищі. КМЦ - це різновид ефіру целюлози, зазвичай виготовляється з короткого бавовняного лінту (вміст целюлози до 98%) або деревної целюлози, обробленої гідроксидом натрію, а потім прореагованого з монохлорацетатом натрію, молекулярна маса сполуки становить 6400 (± 1000). Зазвичай існує два способи приготування: водно-вугільний і розчинний. Існують також інші рослинні волокна, які використовуються для приготування КМЦ.
※Особливості та застосування
CMC є не тільки хорошим стабілізатором емульгування та загусником у харчових продуктах, але також має чудову стабільність до заморожування та плавлення, а також може покращити смак продукту та подовжити час зберігання.
У 1974 році Продовольча і сільськогосподарська організація Об'єднаних Націй (ФАО) і Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) схвалили використання чистої КМЦ в продуктах харчування після ретельних біологічних і токсикологічних досліджень і випробувань. Безпечне споживання (ADI) за міжнародним стандартом становить 25 мг/кг маси тіла/день.
※Тгікенінг і стабільність емульсії
Споживання CMC може емульгувати та стабілізувати напої, що містять жир і білок. Це пояснюється тим, що КМЦ стає прозорим стабільним колоїдом після розчинення у воді, а частинки білка стають частинками з однаковим зарядом під захистом колоїдної мембрани, яка може зробити частинки білка в стабільному стані. Він має певний емульгувальний ефект, тому може одночасно зменшити поверхневий натяг між жиром і водою, щоб жир міг бути повністю емульгований.
CMC може підвищити стабільність продукту, оскільки коли значення рН продукту відхиляється від ізоелектричної точки білка, натрієва сіль карбоксиметилцелюлози може утворювати композитну структуру з білком, що може покращити стабільність продукту.
※Збільшити обсяг
Використання CMC у морозиві може підвищити ступінь розширення морозива, покращити швидкість танення, надати гарну форму та смак, а також контролювати розмір та зростання кристалів льоду під час транспортування та зберігання. Використовувана кількість становить 0,5% від загального пропорційного додавання.
Це пояснюється тим, що КМЦ добре утримує воду та диспергується, а також органічно поєднує білкові частинки, жирові кульки та молекули води в колоїді, утворюючи однорідну та стабільну систему.
※Гідрофільність і регідратація
Ця функціональна властивість CMC зазвичай використовується у виробництві хліба, що може зробити соти однорідними, збільшити об’єм, зменшити залишки, а також мати ефект збереження тепла та свіжості; локшина з додаванням CMC має хорошу водоутримувальну здатність, стійкість до варіння та хороший смак.
Це визначається молекулярною структурою КМЦ, яка є похідною целюлози і має велику кількість гідрофільних груп у молекулярному ланцюзі: -OH група, -COONa група, тому КМЦ має кращу гідрофільність, ніж целюлоза, і водоутримувальну здатність.
※Гелювання
Тиксотропна CMC означає, що макромолекулярні ланцюги мають певну кількість взаємодій і прагнуть утворити тривимірну структуру. Після утворення тривимірної структури в'язкість розчину зростає, а після руйнування тривимірної структури в'язкість зменшується. Явище тиксотропії полягає в тому, що уявна зміна в'язкості залежить від часу.
Тиксотропна КМЦ відіграє важливу роль у гелеутворювальній системі та може використовуватися для приготування желе, джему та інших харчових продуктів.
Може використовуватися як освітлювач, стабілізатор піни, покращує смакові відчуття
КМЦ можна використовувати у виробництві вина, щоб зробити смак більш м'яким і насиченим з тривалим післясмаком; його можна використовувати як стабілізатор піни у виробництві пива, щоб зробити піну багатою та довготривалою та покращити смак.
CMC є різновидом поліелектроліту, який може брати участь у різних реакціях у вині для підтримки балансу винного тіла. При цьому він також з'єднується з кристалами, що утворилися, змінюючи структуру кристалів, змінюючи умови існування кристалів у вині, викликаючи випадання осаду. Агрегація речей.
Час публікації: 03 грудня 2022 р