Karboksymetyloceluloza (karboksymetyloceluloza sodowa, CMC) to karboksymetylowana pochodna celulozy, znana również jako guma celulozowa, i jest najważniejszą jonową gumą celulozową.
CMC to zazwyczaj anionowy związek polimerowy wytwarzany w reakcji naturalnej celulozy z żrącą zasadą i kwasem monochlorooctowym.Masa cząsteczkowa związku waha się od kilku tysięcy do jednego miliona.
CMC należy do modyfikacji naturalnej celulozy, a Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) oficjalnie nazwały ją „modyfikowaną celulozą”.Metoda syntezy karboksymetylocelulozy sodowej została wynaleziona przez Niemca E. Jansena w 1918 r., a opatentowana w 1921 r. stała się znana światu, a następnie została skomercjalizowana w Europie.
CMC jest szeroko stosowany w przemyśle naftowym, geologicznym, codziennym, chemicznym, spożywczym, farmaceutycznym i innych, znany jako „przemysłowy glutaminian sodu”.
※Właściwości strukturalne CMC
CMC to biały lub jasnożółty proszek, ziarniste lub włókniste ciało stałe.Jest to wielkocząsteczkowa substancja chemiczna, która może wchłaniać wodę i pęcznieć.Kiedy pęcznieje w wodzie, może utworzyć przezroczysty, lepki klej.pH zawiesiny wodnej wynosi 6,5-8,5.Substancja jest nierozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych takich jak etanol, eter, aceton i chloroform.
Stały CMC jest stosunkowo stabilny na światło i temperaturę pokojową i może być przechowywany przez długi czas w suchym środowisku.CMC to rodzaj eteru celulozy, zwykle wytwarzany z krótkich lintersów bawełnianych (zawartość celulozy do 98%) lub miazgi drzewnej, traktowanych wodorotlenkiem sodu, a następnie poddawanych reakcji z monochlorooctanem sodu, masa cząsteczkowa związku wynosi 6400 (± 1000).Zwykle stosuje się dwie metody przygotowania: metodę wodno-węglową i metodę rozpuszczalnikową.Do przygotowania CMC wykorzystuje się także inne włókna roślinne.
※Funkcje i zastosowania
CMC jest nie tylko dobrym stabilizatorem emulgacji i zagęszczaczem w zastosowaniach spożywczych, ale ma także doskonałą stabilność podczas zamrażania i topienia oraz może poprawić smak produktu i wydłużyć czas przechowywania.
W 1974 roku Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zatwierdziły stosowanie czystej CMC w żywności po rygorystycznych badaniach i testach biologicznych i toksykologicznych.Bezpieczne spożycie (ADI) zgodne z międzynarodowym standardem wynosi 25 mg/kg masy ciała/dzień.
※Thigienizacja i stabilność emulsji
Jedzenie CMC może emulgować i stabilizować napoje zawierające tłuszcz i białko.Dzieje się tak dlatego, że CMC po rozpuszczeniu w wodzie staje się przezroczystym, stabilnym koloidem, a cząstki białka stają się cząstkami o tym samym ładunku pod ochroną membrany koloidalnej, co może sprawić, że cząstki białka staną się stabilne.Ma pewne działanie emulgujące, dzięki czemu może jednocześnie zmniejszać napięcie powierzchniowe pomiędzy tłuszczem i wodą, dzięki czemu tłuszcz może zostać w pełni zemulgowany.
CMC może poprawić stabilność produktu, ponieważ gdy wartość pH produktu odbiega od punktu izoelektrycznego białka, karboksymetyloceluloza sodowa może tworzyć z białkiem strukturę kompozytową, co może poprawić stabilność produktu.
※Zwiększ masę
Zastosowanie CMC w lodach może zwiększyć stopień ekspansji lodów, poprawić prędkość topnienia, nadać dobry kształt i smak oraz kontrolować wielkość i wzrost kryształków lodu podczas transportu i przechowywania.Stosowana ilość wynosi 0,5% całkowitego proporcjonalnego dodatku.
Dzieje się tak, ponieważ CMC dobrze zatrzymuje i dysperguje wodę oraz organicznie łączy cząstki białka, kuleczki tłuszczu i cząsteczki wody w koloidie, tworząc jednolity i stabilny układ.
※Hydrofilowość i nawodnienie
Ta funkcjonalna właściwość CMC jest powszechnie stosowana w produkcji chleba, co może ujednolicić plaster miodu, zwiększyć objętość, zmniejszyć osad, a także mieć wpływ na zachowanie ciepła i świeżość;makaron z dodatkiem CMC ma dobrą zdolność zatrzymywania wody, odporność na gotowanie i dobry smak.
Decyduje o tym budowa molekularna CMC, która jest pochodną celulozy i posiada dużą liczbę grup hydrofilowych w łańcuchu molekularnym: grupa -OH, grupa -COONa, dzięki czemu CMC ma lepszą hydrofilowość niż celuloza i zdolność zatrzymywania wody.
※Żelowanie
Tiksotropowy CMC oznacza, że łańcuchy makromolekularne wchodzą w pewną liczbę interakcji i mają tendencję do tworzenia struktury trójwymiarowej.Po utworzeniu trójwymiarowej struktury lepkość roztworu wzrasta, a po rozbiciu trójwymiarowej struktury lepkość maleje.Zjawisko tiksotropii polega na tym, że zmiana lepkości pozornej zależy od czasu.
Tiksotropowy CMC odgrywa ważną rolę w systemie żelującym i może być stosowany do produkcji galaretek, dżemów i innych produktów spożywczych.
Może być stosowany jako środek klarujący, stabilizator piany, zwiększający odczucie w ustach
CMC można stosować w produkcji wina, aby nadać mu bardziej łagodny i bogaty posmak z długim posmakiem;może być stosowany jako stabilizator piany w produkcji piwa, aby piana była bogata i trwała oraz poprawiła smak.
CMC to rodzaj polielektrolitu, który może brać udział w różnych reakcjach zachodzących w winie w celu utrzymania równowagi ciała wina.Jednocześnie łączy się także z powstałymi kryształami, zmieniając strukturę kryształów, zmieniając warunki istnienia kryształów w winie i powodując wytrącanie się opadów.Agregacja rzeczy.
Czas publikacji: 03 grudnia 2022 r