Karboksimetilceliuliozė (CMC)irksantano dervayra plačiai naudojami maisto ir pramoniniai priedai, atliekantys panašias funkcijas, pavyzdžiui, tirštinantys, stabilizuojantys ir emulsikliai. Tačiau jie iš esmės skiriasi savo kilme, chemine struktūra, fiziniu elgesiu ir konkrečiu pritaikymu.
1. Apžvalga ir kilmė
1.1. Karboksimetilceliuliozė (CMC):
CMC yra celiuliozės darinys, gaunamas chemiškai modifikuojant natūralią celiuliozę, gautą iš augalų ląstelių sienelių, pavyzdžiui, medienos masės arba medvilnės pluošto. Karboksimetilinimo proceso metu celiuliozės grandinėje esančios hidroksilo grupės pakeičiamos karboksimetilo grupėmis, todėl ji tampa tirpi vandenyje ir gali sudaryti klampus tirpalus.
1.2.Ksantano derva:
Ksantano derva yra mikrobinis polisacharidas, kurį gamina bakterija Xanthomonas campestris fermentuojant gliukozę, sacharozę arba laktozę. Po fermentacijos derva nusodinama (dažniausiai naudojant izopropilo alkoholį), išdžiovinama ir sumalama į smulkius miltelius.
1.3.Pagrindinis skirtumas:
CMC yra augalinės kilmės ir chemiškai modifikuotas, o ksantano derva – mikrobiologiškai sintetinama fermentacijos būdu. Šis skirtumas turi įtakos jų sudėčiai, funkcionalumui ir reguliavimo aspektams (pvz., ekologiškų maisto produktų ženklinimui).
2. Cheminė struktūra
2.1.CMC struktūra:
CMC turi linijinį celiuliozės pagrindą su pakeistomis karboksimetilo grupėmis. Jo cheminė struktūra yra gana vienoda, o pakeitimo laipsnis (DS), t. y. vidutinis karboksimetilo grupių skaičius viename anhidrogliukozės vienete, gali būti kontroliuojamas, siekiant pakeisti jo tirpumą ir klampumą.
2.2.Ksantano dervos struktūra:
Ksantano derva turi sudėtingesnę struktūrą. Ją sudaro celiuliozės tipo pagrindas su trisacharidų šoninėmis grandinėmis, sudarytomis iš manozės ir gliukurono rūgšties. Ši unikali struktūra lemia jos puikias šlyties retinimo ir stabilizacijos savybes.
2.3.Pagrindinis skirtumas:
CMC turi paprastesnę, linijinę struktūrą, o ksantano derva pasižymi šakota struktūra, todėl yra stabilesnė esant skirtingoms sąlygoms, tokioms kaip pH, temperatūra ir šlyties jėga.
3.Funkcinės savybės
| Nekilnojamasis turtas | CMC | Ksantano derva |
| Tirpumas | Labai gerai tirpsta vandenyje | Labai gerai tirpsta vandenyje |
| pH stabilumas | Stabilus neutraliame arba šiek tiek šarminiame pH | Labai stabilus plačiame pH diapazone |
| Temperatūros tolerancija | Jautrus aukštai temperatūrai (skaidomas esant >80°C) | Puikus terminis stabilumas |
| Šlyties elgesys | Niutoninis (klampumas išlieka pastovus) | Šlyties skiedimas (klampumas mažėja kirpimo metu) |
| Užšalimo ir atšildymo stabilumas | Prastas arba vidutinis | Puiku |
Pagrindinis skirtumas:
Ksantano derva geriau veikia ekstremaliomis perdirbimo sąlygomis, todėl ji labiau tinka produktams, kuriems reikalingi užšaldymo-atšildymo ciklai, sterilizacija arba pH keitimas.
4. Paraiškos
4.1. CMC panaudojimas:
Maisto pramonė: naudojama leduose, kepiniuose, padažuose, užpiluose ir gėrimuose, siekiant užtikrinti klampumą, burnos pojūtį ir suspensiją.
Vaistai: Veikia kaip rišiklis tabletėse ir tirštiklis geriamuosiuose skysčiuose.
Kosmetika: Naudojama losjonuose ir dantų pastose dėl konsistencijos ir stabilumo.
Pramoninis: Naudojamas gręžimo skysčiuose, popieriaus gamyboje ir plovikliuose.
4.2.Ksantano dervos panaudojimas:
Maisto pramonė: plačiai naudojama kepiniuose be glitimo, salotų padažuose, padažuose ir pieno produktų pakaitaluose tirštinimui ir stabilizavimui.
Vaistai: veikia kaip suspensijos agentas sirupuose ir vietinio poveikio preparatuose.
Kosmetika: stabilizuoja emulsijas ir padidina odos priežiūros produktų klampumą.
Pramoninis: naudojamas patobulintoje naftos gavyboje, žemės ūkyje ir dažų gamyboje.
4.3.Pagrindinis skirtumas:
Nors abu yra universalūs, ksantano derva yra tinkamesnė sudėtingesnėse srityse dėl savo atsparumo stresinėms sąlygoms.
5. Alergeniškumas ir ženklinimas
JAV FDA ir ksantano derva yra visuotinai pripažintos saugiomis (GRAS) medžiagomis ir patvirtintos naudoti maisto produktuose visame pasaulyje. Tačiau:
CMC laikoma hipoalergine ir tinkama daugumai dietinių produktų.
Ksantano derva, nors ir saugi, fermentuojama iš cukrų, kurie gali būti gaunami iš įprastų alergenų, tokių kaip kukurūzai ar soja. Žmonės, turintys sunkių alergijų ar jautrumą, gali reaguoti, nebent būtų naudojamos versijos be alergenų.
Ekologiškuose arba „švarios etiketės“ produktuose ksantano derva kartais yra labiau priimtina dėl savo „natūralios fermentacijos“ kilmės, o CMC galima vengti, nes ji yra sintetiniu būdu modifikuota.
6. Kaina ir prieinamumas
6.1.CMC:
Paprastai pigesnis nei ksantano derva dėl didelio masto, gerai įsitvirtinusios gamybos ir žaliavų prieinamumo.
6.2.Ksantano derva:
Brangesnis kilogramui, bet dažnai naudojamas mažesnėmis koncentracijomis dėl didelio tirštinimo efektyvumo.
7. Pakeitimo aspektai
Nors CMC ir ksantano derva veikia kaip tirštikliai ir stabilizatoriai, jie ne visada yra keičiami:
Kepiniuose ksantano derva gali atkartoti glitimą ir suteikti elastingumo – to trūksta CMC.
Rūgštinguose gėrimuose ksantano derva išlaiko stabilumą, o CMC gali nusėsti arba skilti.
Šaldytuose produktuose ksantano derva geriau nei CMC apsaugo nuo ledo kristalų susidarymo.
Keičiant vieną kitu, norint pasiekti norimą tekstūrą ir stabilumą, dažnai reikia atlikti bandymus ir pakeisti sudėtį.
CMC ir ksantano derva nėra tas pats.Jie skiriasi kilme, struktūra, elgsena ir taikymo sritimi. CMC yra celiuliozės pagrindu pagamintas cheminis darinys, pirmiausia vertinamas dėl mažos kainos ir pastovaus klampumo. Kita vertus, ksantano derva yra mikrobinis polisacharidas, pasižymintis puikiu stabilumu esant stresui, plačiai naudojamas švarios etiketės ir be glitimo produktuose.
Įrašo laikas: 2025 m. liepos 16 d.