Jaký je rozdíl mezi CMC a xanthanovou gumou

1. Přehled a původ

1.1. Karboxymethylcelulóza (CMC):

CMC je derivát celulózy vyrobený chemickou modifikací přírodní celulózy získané z buněčných stěn rostlin, jako je dřevní buničina nebo bavlněná vlákna. Procesem zvaným karboxymethylace jsou hydroxylové skupiny na celulózovém řetězci nahrazeny karboxymethylovými skupinami, čímž se celulóza stává rozpustnou ve vodě a schopnou tvořit viskózní roztoky.

 

1.2. Xanthanová guma:

Xanthanová guma je mikrobiální polysacharid produkovaný bakterií Xanthomonas campestris během fermentace glukózy, sacharózy nebo laktózy. Po fermentaci se guma vysráží (obvykle za použití isopropylalkoholu), vysuší a rozemele na jemný prášek.

 

1.3. Klíčový rozdíl:

Karbonametalická guma (CMC) je rostlinného původu a chemicky modifikovaná, zatímco xanthanová guma je mikrobiálně syntetizována fermentací. Tento rozdíl ovlivňuje jejich složení, funkčnost a regulační aspekty (např. při označování biopotravin).

 

2. Chemická struktura

2.1.Struktura CMC:

CMC má lineární celulózovou kostru se substituovanými karboxymethylovými skupinami. Její chemická struktura je relativně jednotná a stupeň substituce (DS) – tj. průměrný počet karboxymethylových skupin na jednotku anhydroglukózy – lze regulovat za účelem úpravy její rozpustnosti a viskozity.

 

2.2. Struktura xanthanové gumy:

Xanthanová guma má složitější strukturu. Skládá se z celulózového skeletu s trisacharidovými postranními řetězci složenými z manózy a kyseliny glukuronové. Tato jedinečná struktura přispívá k jejím pozoruhodným vlastnostem ztenčování ve smyku a stabilizace.

 

2.3. Klíčový rozdíl:

CMC má jednodušší lineární strukturu, zatímco xanthanová guma má rozvětvenou strukturu, což má za následek lepší stabilitu za různých podmínek, jako je pH, teplota a smyková síla.

 

3.Funkční vlastnosti

Vlastnictví	CMC	Xanthanová guma
Rozpustnost	Vysoce rozpustný ve vodě	Vysoce rozpustný ve vodě
Stabilita pH	Stabilní v neutrálním až mírně zásaditém pH	Velmi stabilní v širokém rozsahu pH
Teplotní tolerance	Citlivý na vysoké teploty (degradace při >80 °C)	Vynikající tepelná stabilita
Smykové chování	Newtonovský (viskozita zůstává konstantní)	Ředění smykem (viskozita se snižuje se smykem)
Stabilita při mrazu a rozmrazování	Špatné až střední	Vynikající

Klíčový rozdíl:

Xanthanová guma si lépe vede v extrémních podmínkách zpracování, takže je vhodnější pro produkty, které vyžadují cykly zmrazování a rozmrazování, sterilizaci nebo změny pH.

 

4. Aplikace

4.1. Použití CMC:

Potravinářský průmysl: Používá se ve zmrzlině, pečivu, omáčkách, dresincích a nápojích k zajištění viskozity, pocitu v ústech a suspenze.

Léčiva: Působí jako pojivo v tabletách a zahušťovadlo v perorálních tekutinách.

Kosmetika: Používá se v pleťových vodách a zubních pastách pro konzistenci a stabilitu.

Průmysl: Zaměstnání ve vrtných kapalinách, výrobě papíru a detergentech.

 

4.2. Použití xanthanové gumy:

Potravinářský průmysl: Široce se používá v bezlepkovém pečení, zálivkách na saláty, omáčkách a alternativách mléčných výrobků pro zahušťování a stabilizaci.

Léčiva: Funguje jako suspenzní činidlo v sirupech a topických přípravcích.

Kosmetika: Stabilizuje emulze a zvyšuje viskozitu produktů péče o pleť.

Průmyslový: Používá se při zvyšování těžby ropy, v zemědělství a v barvách.

 

4.3. Klíčový rozdíl:

I když jsou obě univerzální, xanthanová guma je upřednostňována v náročnějších aplikacích díky své odolnosti za stresových podmínek.

 

5. Alergenita a označování

Jak CMC, tak xanthanová guma jsou americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) obecně uznávány jako bezpečné (GRAS) a schváleny pro použití v potravinářství po celém světě. Nicméně:

 

CMC je považována za hypoalergenní a je vhodná pro většinu dietních aplikací.

 

Xanthanová guma, ačkoli je také bezpečná, se fermentuje z cukrů, které mohou pocházet z běžných alergenů, jako je kukuřice nebo sója. Lidé se závažnými alergiemi nebo citlivostí mohou reagovat, pokud nepoužívají verze bez alergenů.

 

V organických nebo čistých produktech je xanthanová guma někdy akceptovanější kvůli svému „přirozenému fermentačnímu“ původu, zatímco CMC je třeba se vyhnout, protože je synteticky modifikovaná.