Kakšna je razlika med CMC in ksantan gumijem

1. Pregled in izvor

1.1. Karboksimetil celuloza (CMC):

CMC je celulozni derivat, pridobljen s kemično modifikacijo naravne celuloze, pridobljene iz rastlinskih celičnih sten, kot so lesna celuloza ali bombažna vlakna. S postopkom, imenovanim karboksimetilacija, se hidroksilne skupine na celulozni hrbtenici nadomestijo s karboksimetilnimi skupinami, zaradi česar je topna v vodi in sposobna tvoriti viskozne raztopine.

 

1.2. Ksantan gumi:

Ksantan gumi je mikrobni polisaharid, ki ga proizvaja bakterija Xanthomonas campestris med fermentacijo glukoze, saharoze ali laktoze. Po fermentaciji se gumi obori (običajno z izopropilnim alkoholom), posuši in zmelje v fin prah.

 

1.3. Ključna razlika:

CMC je rastlinskega izvora in kemično modificiran, medtem ko se ksantan gumi mikrobno sintetizira s fermentacijo. Ta razlika vpliva na njihovo sestavo, funkcionalnost in regulativne vidike (npr. pri označevanju ekološke hrane).

 

2. Kemijska struktura

2.1. Struktura CMC:

CMC ima linearno celulozno ogrodje s substituiranimi karboksimetilnimi skupinami. Njegova kemijska struktura je relativno enotna, stopnja substitucije (DS) – tj. povprečno število karboksimetilnih skupin na enoto anhidroglukoze – pa se lahko nadzoruje za spreminjanje njegove topnosti in viskoznosti.

 

2.2. Struktura ksantan gumija:

Ksantan gumi ima bolj kompleksno strukturo. Sestavljen je iz celulozno podobne hrbtenice s trisaharidnimi stranskimi verigami, sestavljenimi iz manoze in glukuronske kisline. Ta edinstvena struktura prispeva k njegovim izjemnim lastnostim redčenja pri strigu in stabilizacije.

 

2.3. Ključna razlika:

CMC ima enostavnejšo, linearno strukturo, medtem ko ima ksantan gumi razvejano strukturo, kar ima za posledico boljšo stabilnost pri različnih pogojih, kot so pH, temperatura in strižna sila.

 

3.Funkcionalne lastnosti

Nepremičnina	CMC	Ksantan gumi
Topnost	Visoko topen v vodi	Visoko topen v vodi
Stabilnost pH	Stabilno pri nevtralnem do rahlo alkalnem pH	Zelo stabilen v širokem območju pH
Temperaturna toleranca	Občutljiv na visoko temperaturo (razgradnja pri >80 °C)	Odlična toplotna stabilnost
Strižno vedenje	Newtonov (viskoznost ostaja konstantna)	Redčenje s strigom (viskoznost se zmanjšuje s strigom)
Stabilnost pri zmrzovanju in odtajanju	Slabo do zmerno	Odlično

Ključna razlika:

Ksantan gumi se bolje obnese v ekstremnih pogojih predelave, zaradi česar je bolj primeren za izdelke, ki zahtevajo cikle zamrzovanja in odmrzovanja, sterilizacijo ali spreminjanje pH vrednosti.

 

4. Vloge

4.1. Uporaba CMC:

Živilska industrija: Uporablja se v sladoledu, pekovskih izdelkih, omakah, prelivih in pijačah za zagotavljanje viskoznosti, občutka v ustih in suspenzije.

Farmacevtski izdelki: Deluje kot vezivo v tabletah in zgoščevalec v peroralnih tekočinah.

Kozmetika: Uporablja se v losjonih in zobni pasti za doslednost in stabilnost.

Industrija: Zaposleni v vrtalnih tekočinah, proizvodnji papirja in detergentih.

 

4.2. Uporaba ksantan gumija:

Živilska industrija: Široko se uporablja pri peki brez glutena, solatnih prelivih, omakah in mlečnih nadomestkih za zgoščevanje in stabilizacijo.

Farmacevtski izdelki: Deluje kot suspendirno sredstvo v sirupih in topičnih formulacijah.

Kozmetika: Stabilizira emulzije in izboljša viskoznost izdelkov za nego kože.

Industrijska: Uporablja se za izboljšano pridobivanje nafte, kmetijstvo in barve.

 

4.3. Ključna razlika:

Čeprav sta oba vsestranska, je ksantan gumi zaradi svoje odpornosti v stresnih pogojih prednostnejši v zahtevnejših aplikacijah.

 

5. Alergeni in označevanje

Ameriška agencija za hrano in zdravila (FDA) na splošno priznava, da sta CMC in ksantan gumi varna (GRAS) in odobrena za uporabo v živilih po vsem svetu. Vendar:

 

CMC velja za hipoalergen in je primeren za večino prehranskih aplikacij.

 

Ksantan gumi, čeprav je prav tako varen, fermentira iz sladkorjev, ki lahko izvirajo iz pogostih alergenov, kot sta koruza ali soja. Ljudje s hudimi alergijami ali občutljivostjo lahko reagirajo, razen če uporabljajo različice brez alergenov.

 

V ekoloških ali izdelkih s čisto etiketo je ksantan gumi včasih bolj sprejemljiv zaradi svojega izvora "naravne fermentacije", medtem ko se CMC-ju lahko izognemo, ker je sintetično modificiran.