Натрієва сіль карбоксиметилцелюлоза, яка називається карбоксиметилцелюлоза (CMC), є різновидом високополімерного волокнистого ефіру, отриманого шляхом хімічної модифікації природної целюлози. Його структура в основному складається з одиниці D-глюкози через β (1→4). Ключі пов’язані разом.
КМЦ — білий або молочно-білий волокнистий порошок або гранули, щільністю 0,5-0,7 г/см3, майже без запаху, смаку, гігроскопічні. Легко диспергується у воді з утворенням прозорого колоїдного розчину, нерозчинного в органічних розчинниках, таких як етанол. Рівень рН 1% водного розчину становить 6,5-8,5, коли рН>10 або <5, в'язкість слизу значно знижується, а ефективність є найкращою, коли рН=7. Стійкий до нагрівання, в'язкість швидко зростає нижче 20°C і повільно змінюється при 45°C. Тривале нагрівання вище 80°C може денатурувати колоїд і значно знизити в'язкість і продуктивність. Легко розчинний у воді, розчин прозорий; він дуже стабільний у лужному розчині, але легко гідролізується, коли він стикається з кислотою, і він випадає в осад, коли значення рН становить 2-3, а також реагує з солями багатовалентних металів.
Структурна формула: C6H7(OH)2OCH2COONa Молекулярна формула: C8H11O5Na
Основна реакція така: природна целюлоза спочатку піддається реакції підлужнення з NaOH, а з додаванням хлороцтової кислоти водень гідроксильної групи на одиниці глюкози піддається реакції заміщення з карбоксиметильною групою в хлороцтовій кислоті. Зі структурної формули видно, що на кожній одиниці глюкози є три гідроксильні групи, тобто гідроксильні групи С2, С3 і С6. Гідроген у кожній гідроксильній групі заміщений карбоксиметилом, який визначається як ступінь заміщення 3. Ступінь заміщення КМЦ безпосередньо впливає на розчинність, емульгування, згущення, стабільність, кислотостійкість і солостійкістьCMC .
Зазвичай вважається, що коли ступінь заміщення становить близько 0,6-0,7, ефективність емульгування є кращою, а зі збільшенням ступеня заміщення інші властивості відповідно покращуються. Коли ступінь заміщення перевищує 0,8, його стійкість до кислот і солей значно підвищується. .
Крім того, вище також згадувалося, що на кожній одиниці є три гідроксильні групи, тобто вторинні гідроксильні групи C2 і C3 і первинна гідроксильна група C6. Теоретично активність первинної гідроксильної групи більша, ніж вторинної гідроксильної групи, але відповідно до ізотопного ефекту C, група -OH на C2 є більш кислою, особливо в середовищі сильного лугу, її активність є сильнішим за C3 і C6, тому він більш схильний до реакцій заміщення, за ним слід C6, а C3 є найслабшим.
Насправді продуктивність CMC пов’язана не лише зі ступенем заміщення, але й з рівномірністю розподілу карбоксиметильних груп у всій молекулі целюлози та заміщенням гідроксиметильних груп у кожній одиниці на C2, C3 та C6 у кожна молекула. пов'язані з одноманітністю. Оскільки КМЦ є високополімеризованою лінійною сполукою, а її карбоксиметильна група має неоднорідне заміщення в молекулі, молекули мають різну орієнтацію, коли розчин залишають стояти, а довжина лінійної молекули різна, коли в розчині діє сила зсуву. . Вісь має тенденцію повертатися в напрямку потоку, і ця тенденція стає сильнішою зі збільшенням швидкості зсуву, поки остаточна орієнтація не буде повністю організована. Ця характеристика КМЦ називається псевдопластичністю. Псевдопластичність КМЦ сприяє гомогенізації та транспортуванню по трубопроводу, і він не матиме надто жирного смаку в рідкому молоці, що сприяє вивільненню молочного аромату. .
Щоб використовувати продукти CMC, нам потрібно добре розуміти основні параметри, такі як стабільність, в’язкість, кислотостійкість і в’язкість. Дізнайтеся, як ми вибираємо правильний продукт.
Продукти CMC з низькою в’язкістю мають освіжаючий смак, низьку в’язкість і майже не мають відчуття густоти. Вони в основному використовуються в спеціальних соусах і напоях. Оздоровчі рідини для ротової порожнини також є хорошим вибором.
Продукти КМЦ середньої в'язкості в основному використовуються в міцних напоях, звичайних протеїнових напоях і фруктових соках. Як вибрати залежить від особистих звичок інженерів. У стабільності молочних напоїв CMC вніс великий внесок.
Високов'язкі CMC продукти мають відносно великий простір застосування. Порівняно з крохмалем, гуаровою смолою, ксантановою смолою та іншими продуктами стабільність CMC все ще відносно очевидна, особливо в м’ясних продуктах, перевага CMC у утриманні води більш очевидна! Серед стабілізаторів, таких як морозиво, КМЦ також є хорошим вибором.
Основними показниками якості КМЦ є ступінь заміщення (ДС) і чистота. Як правило, властивості CMC відрізняються, якщо DS відрізняється; чим вищий ступінь заміщення, тим сильніша розчинність і краща прозорість і стабільність розчину. Згідно з повідомленнями, прозорість CMC краща, коли ступінь заміщення становить 0,7-1,2, а в'язкість його водного розчину найбільша при значенні pH 6-9.
Щоб забезпечити його якість, окрім вибору агента етерифікації, також слід враховувати деякі фактори, які впливають на ступінь заміщення та чистоту, наприклад співвідношення між кількістю лугу та агента етерифікації, час етерифікації, вміст води в система, температура, значення DH, концентрація розчину та сіль тощо.
Якість готової продукції CMC в основному залежить від рішення продукту. Якщо розчин продукту прозорий, у ньому мало частинок гелю, вільних волокон і чорних плям домішок, це в основному підтверджує, що якість КМЦ хороша. Якщо розчин залишити на кілька днів, розчин не з’явиться. Білий або каламутний, але все ще дуже прозорий, це кращий продукт!
Час публікації: 14 грудня 2022 р