Карбоксиметил целулоза (CMC)иксантан гумасу широко коришћени прехрамбени и индустријски адитиви који имају сличне функције, као што су згушњавање, стабилизација и емулгирање. Међутим, они се фундаментално разликују по пореклу, хемијској структури, физичком понашању и специфичним применама.
1. Преглед и порекло
1.1. Карбоксиметил целулоза (CMC):
Карбоксиметилцелулоза (CMC) је дериват целулозе направљен хемијском модификацијом природне целулозе добијене из ћелијских зидова биљака, као што су дрвна пулпа или памучна влакна. Процесом који се назива карбоксиметилација, хидроксилне групе на целулозном ланцу се замењују карбоксиметил групама, чинећи је растворљивом у води и способном за формирање вискозних раствора.
1.2. Ксантан гума:
Ксантан гума је микробни полисахарид који производи бактерија Xanthomonas campestris током ферментације глукозе, сахарозе или лактозе. Након ферментације, гума се таложи (обично помоћу изопропил алкохола), суши и меље у фини прах.
1.3. Кључна разлика:
Карбометар (CMC) је биљног порекла и хемијски модификован, док се ксантан гума микробиолошки синтетише ферментацијом. Ова разлика утиче на њихов састав, функционалност и регулаторна разматрања (нпр. у обележавању органске хране).
2. Хемијска структура
2.1. Структура CMC-а:
Карбоксиметилцелулоза (CMC) има линеарни целулозни ланац са супституисаним карбоксиметил групама. Његова хемијска структура је релативно уједначена, а степен супституције (DS) - тј. просечан број карбоксиметил група по јединици анхидроглукозе - може се контролисати како би се модификовала његова растворљивост и вискозност.
2.2. Структура ксантан гуме:
Ксантан гума има сложенију структуру. Састоји се од целулозе сличне окоснице са трисахаридним бочним ланцима састављеним од манозе и глукуронске киселине. Ова јединствена структура доприноси њеним изузетним својствима разређивања при смицању и стабилизације.
2.3. Кључна разлика:
ЦМЦ има једноставнију, линеарну структуру, док ксантан гума има разгранату структуру, што резултира бољом стабилношћу под различитим условима као што су pH, температура и сила смицања.
3.Функционална својства
| Некретнина | ЦМЦ | Ксантан гума |
| Растворљивост | Високо растворљив у води | Високо растворљив у води |
| pH стабилност | Стабилно у неутралном до благо алкалном pH | Веома стабилан у широком опсегу pH вредности |
| Толеранција на температуру | Осетљив на високу температуру (разградња на >80°C) | Одлична термичка стабилност |
| Понашање смицања | Њутнов (вискозитет остаје константан) | Разређивање смицањем (вискозитет се смањује са смицањем) |
| Стабилност при смрзавању и одмрзавању | Слабо до умерено | Одлично |
Кључна разлика:
Ксантан гума се боље понаша у екстремним условима обраде, што је чини погоднијом за производе који захтевају циклусе замрзавања и одмрзавања, стерилизацију или варијације pH вредности.
4. Примене
4.1. Употреба CMC-а:
Прехрамбена индустрија: Користи се у сладоледу, пецивима, сосовима, преливима и напицима како би се обезбедила вискозност, осећај у устима и суспензија.
Фармацеутски производи: Делује као везиво у таблетама и згушњивач у оралним течностима.
Козметика: Користи се у лосионима и пастама за зубе ради конзистенције и стабилности.
Индустрија: Запослени у флуидима за бушење, производњи папира и детерџената.
4.2. Употреба ксантан гуме:
Прехрамбена индустрија: Широко се користи у печењу без глутена, преливима за салате, сосовима и алтернативама млечним производима за згушњавање и стабилизацију.
Фармацеутски производи: Делује као суспендујуће средство у сирупима и локалним формулацијама.
Козметика: Стабилизује емулзије и побољшава вискозност у производима за негу коже.
Индустрија: Користи се за побољшано добијање нафте, пољопривреду и боје.
4.3. Кључна разлика:
Иако су обе свестране, ксантан гума је пожељнија у захтевнијим применама због своје отпорности на стресне услове.
5. Алергеност и обележавање
И CMC и ксантан гума су генерално признате као безбедне (GRAS) од стране америчке FDA и одобрене су за употребу у храни широм света. Међутим:
CMC се сматра хипоалергеном и погодан је за већину дијететских примена.
Ксантан гума, иако је такође безбедна, ферментише се из шећера који могу бити добијени од уобичајених алергена попут кукуруза или соје. Особе са тешким алергијама или осетљивошћу могу реаговати осим ако се не користе верзије без алергена.
У органским или производима са чистом етикетом, ксантан гума је понекад прихваћенија због свог порекла „природне ферментације“, док се CMC може избегавати јер је синтетички модификована.
6. Цена и доступност
6.1.ЦМЦ:
Типично јефтинија од ксантан гуме због велике, добро успостављене производње и доступности сировина.
6.2.Ксантан гума:
Скупљи је по килограму, али се често користи у нижим концентрацијама због високе ефикасности згушњавања.
7. Разматрања замене
Иако CMC и ксантан гума служе као згушњивачи и стабилизатори, нису увек заменљиви:
У пекарским производима, ксантан гума може реплицирати глутен и обезбедити еластичност - нешто што ЦМЦ-у недостаје.
У киселим напицима, ксантан гума одржава стабилност, док се ЦМЦ може таложити или разградити.
У замрзнутим производима, ксантан гума боље отпорна на стварање кристала леда него карбомедуларна гума (CMC).
Приликом замене једног другим, тестирање и преформулација су често неопходни како би се постигла жељена текстура и стабилност.
ЦМЦ и ксантан гума нису исти.Разликују се по пореклу, структури, понашању и обиму примене. CMC је хемијски дериват на бази целулозе, првенствено цењен због своје ниске цене и конзистентне вискозности. Ксантан гума, с друге стране, је микробни полисахарид који нуди супериорну стабилност под стресом, широко се користи у применама са „clean-label“ и без глутена.
Време објаве: 16. јул 2025.