Карбоксиметил целулозата (CMC) е важен естествен сгъстител, който се използва широко в храната, лекарството, козметиката, извличането на масло и други полета. Като многофункционална добавка, CMC има добро удебеляване, стабилизация, формиране на филми, овлажняване и други свойства. В сравнение с други сгъстители, уникалната структура и свойства на CMC го правят да се откроява в много приложения.
1. Химическа структура
Карбоксиметил целулоза
Карбоксиметил целулозата е анионно целулозен етер, направен чрез въвеждане на карбоксиметилови групи в естествена целулоза след алкализация. Основната му структурна единица е глюкоза, а карбоксиметил замества част от хидроксилните групи (-OH) в целулоза, за да образува карбоксиметил етер връзка (-O-CH2-COOH). Тази структура прави CMC да има висока разтворимост във вода и добри реологични свойства.
Други сгъстители
Ксантанова дъвка: Ксантановата дъвка е полизахарид с високо молекулно тегло, произведен чрез ферментация на ксантомони. Основната му верига е съставена от β-D-глюкан, а страничните му вериги съдържат маноза, глюкуронова киселина и др. Ксантановата дъвка има висок вискозитет и отлични свойства на изтъняване на срязване.
Гуар дъвка: Гуар дъвка се извлича от ендосперма на гуарски боб и принадлежи на Галактоманан. Основната верига е съставена от D-Mannose, а страничната верига е D-Galactose. Гуар дъвка лесно се разтвори в студена вода и образува колоид с висока вискозитет.
Пектин: Пектинът е полизахарид, присъстващ в растителните клетъчни стени, съставен главно от галактуронова киселина и степента му на метоксилиране влияе върху неговите функционални свойства. Пектинът има добри гел свойства в кисела среда.
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC): HPMC е производно на метилцелулоза с частично хидроксипропилирана и метилирана структура. HPMC има добра разтворимост и сгъстяващи свойства във вода.
2. Механизъм за сгъстяване
Карбоксиметил целулоза
След като CMC се разтвори във вода, карбоксиметилната група го прави добра хидрофилност и взаимодейства с водните молекули чрез образуване на водородни връзки и сили на ван дер Ваалс. Механизмът му за сгъстяване е главно за увеличаване на вискозитета на разтвора чрез заплитане и отблъскване между молекулите. В допълнение, CMC има добра стабилност при кисели или алкални условия и се използва широко в системи с различни стойности на pH.
Други сгъстители
Ксантанова дъвка: Ксантанската дъвка увеличава вискозитета на разтвора чрез заплитане и водородна връзка на молекули с дълга верига. Уникалното му свойство за изтъняване на срязване причинява бързото намаляване на вискозитета, когато се подлага на сила на срязване, и възстановява високия вискозитет, когато е стационарен.
Гуар дъвка: Гуар дъвка увеличава вискозитета на разтвора, като образува кръстосана мрежа и подуване чрез абсорбция на вода. Молекулната му структура може да образува силно вискозна колоидна система.
Пектин: Пектинът образува водородни връзки с водни молекули през карбоксилните групи на страничните си вериги. Той може да образува гел мрежа с калциеви йони при кисели условия, като значително увеличава вискозитета на разтвора.
Хидроксипропил метилцелулоза: HPMC увеличава вискозитета на разтвора чрез заплитане на молекули и образуване на водородни връзки. Неговата разтворимост и вискозитет варират значително при различни температурни условия и има определени свойства на термичен гел.
3. Обхват на приложение
Карбоксиметил целулоза
Хранителната промишленост: CMC обикновено се използва в храни като млечни продукти, хляб, напитки и конфитюри за сгъстяване, стабилизиране, овлажняване и подобряване на текстурата.
Медицина: Във фармацевтичното поле CMC се използва като свързващо вещество и разпадане за таблетки, а също така се използва и в офталмологични смазочни материали и мехлемни бази.
Козметика: CMC се използва в козметика като лосиони и кремове и има овлажняващи и стабилизиращи функции.
Петролна индустрия: При производството на нефт CMC се използва при пробиване на течности и кал за сгъстяване и намаляване на загубата на филтрация.
Други сгъстители
Ксантанова дъвка: широко използвана в храната, козметиката, фармацевтичните продукти и химикалите на нефтените находища, особено за системи, които изискват свойства на срязване, като сосове, сосове и емулгатори.
Гуар дъвка: Обикновено се използва в храни като сладолед, млечни продукти и салатни дресинги, за да се осигури висок вискозитет и стабилност; Използва се като сгъстител и стабилизатор в производството на хартия и текстил.
Пектин: Използва се главно в храни като конфитюри, желета и меки бонбони, поради своите гел свойства, той се представя добре в висока захар и кисела среда.
Хидроксипропил метилцелулоза: Използва се във фармацевтични препарати, строителни материали, хранителни добавки и др., Особено в термични гелове и лекарства с контролирано освобождаване.
3. Безопасност
Карбоксиметил целулоза
CMC се счита за безопасна хранителна добавка и отговаря на стандартите за безопасност на храните на много страни. Когато използваната сума е в съответствие с регулациите, CMC е нетоксичен за човешкото тяло. Той също така показва добра биосъвместимост и ниска алергенност, когато се използва като фармацевтична експлоатация и козметична съставка.
Други сгъстители
Ксантанова дъвка: Като хранителна добавка, ксантановата дъвка обикновено се счита за безопасна, но високите дози могат да причинят стомашно -чревен дискомфорт.
Guar Gum: Освен това е безопасна хранителна добавка, но прекомерният прием може да доведе до храносмилателни проблеми като подуване на корема.
Пектин: Обикновено се счита за безопасен, но може да причини алергични реакции в отделни случаи.
Хидроксипропил метилцелулоза: Като фармацевтичен екстрапиент и хранителна добавка, HPMC има добра безопасност, но дозировката му трябва да отговаря на съответните разпоредби.
Карбоксиметил целулозата показва своите уникални предимства в сравнение с други сгъстяване, включително добра разтворимост на вода, гъвкавост и широк спектър от приложения. Въпреки че други сгъстители могат да имат предимства в специфични области, като например свойствата на изтъняване на срязване на ксантановата дъвка и гел свойствата на пектина, CMC все още има важна пазарна позиция поради разнообразните си перспективи за приложение и отлична безопасност. Когато избирате сгъстител, е необходимо цялостно да се вземат предвид фактори като сгъстяване, среда на приложение и безопасност, за да се постигне най -добрият ефект.
Време за публикация: Февруари 17-2025