คุณสมบัติการทำงานของ CMC (carboxymethyl cellulose)

carboxymethyl เซลลูโลส (โซเดียม carboxyme thyl เซลลูโลส, CMC) เป็นอนุพันธ์ carboxymethylated ของเซลลูโลสหรือที่เรียกว่าเซลลูโลสหมากฝรั่งและเป็นหมากฝรั่งไอออนิกที่สำคัญที่สุด

CMC มักจะเป็นสารประกอบโพลีเมอร์ประจุลบที่เตรียมโดยการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสธรรมชาติด้วยอัลคาไลกัดกร่อนและกรดโมโนโคโลอะซิติก น้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบแตกต่างกันไปหลายพันถึงหนึ่งล้าน

CMC เป็นของการปรับเปลี่ยนเซลลูโลสธรรมชาติและองค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) และองค์การอนามัยโลก (WHO) ได้เรียกอย่างเป็นทางการว่า“ เซลลูโลสดัดแปลง” วิธีการสังเคราะห์โซเดียมคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสถูกคิดค้นโดยเยอรมันอีแจนเซนในปี 2461 และได้รับการจดสิทธิบัตรในปี 2464 และกลายเป็นที่รู้จักของโลกและจากนั้นก็ทำการค้าในยุโรป

CMC ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม, ธรณีวิทยา, สารเคมีรายวัน, อาหาร, อาหาร, เวชภัณฑ์และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่รู้จักกันในชื่อ "monosodium glutamate อุตสาหกรรม"

คุณสมบัติเชิงโครงสร้างของ CMC
CMC เป็นผงสีขาวหรือสีเหลืองอ่อนเม็ดของแข็งหรือเส้นใย มันเป็นสารเคมีขนาดใหญ่ที่สามารถดูดซับน้ำและบวมได้ เมื่อมันบวมในน้ำมันสามารถสร้างกาวที่มีความหนืดโปร่งใส ค่า pH ของระบบกันสะเทือนน้ำคือ 6.5-8.5 สารไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์เช่นเอทานอลอีเธอร์อะซิโตนและคลอโรฟอร์ม

Solid CMC ค่อนข้างคงที่ต่อแสงและอุณหภูมิห้องและสามารถเก็บไว้เป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมที่แห้ง CMC เป็นอีเธอร์เซลลูโลสชนิดหนึ่งซึ่งมักจะทำจากผ้าฝ้ายสั้น (ปริมาณเซลลูโลสสูงถึง 98%) หรือเยื่อไม้ที่ได้รับการรักษาด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์จากนั้นทำปฏิกิริยากับโซเดียมโมโนโคโลเคตเมตซึ่งน้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบคือ 6400 โดยปกติจะมีวิธีการเตรียมสองวิธี: วิธีการน้ำและวิธีตัวทำละลาย นอกจากนี้ยังมีเส้นใยพืชอื่น ๆ ที่ใช้ในการเตรียม CMC

คุณสมบัติและแอปพลิเคชัน
CMC ไม่เพียง แต่เป็นอิมัลชันที่ดีและความข้นในแอปพลิเคชันอาหาร แต่ยังมีความเสถียรในการแช่แข็งและการหลอมละลายที่ยอดเยี่ยมและสามารถปรับปรุงรสชาติของผลิตภัณฑ์และยืดเวลาการจัดเก็บ

ในปี 1974 องค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) และองค์การอนามัยโลก (WHO) อนุมัติการใช้ CMC บริสุทธิ์ในอาหารหลังจากการวิจัยและการทดสอบทางชีววิทยาและพิษวิทยาอย่างเข้มงวด การบริโภคที่ปลอดภัย (ADI) ของมาตรฐานสากลคือ 25 มก./ กก. น้ำหนักตัว/ วัน

ความหนาและความเสถียรของอิมัลชัน
การกิน CMC สามารถทำให้เครื่องดื่มมีความเสถียรและมีความเสถียรที่มีไขมันและโปรตีน นี่เป็นเพราะ CMC กลายเป็นคอลลอยด์ที่มีเสถียรภาพโปร่งใสหลังจากถูกละลายในน้ำและอนุภาคโปรตีนจะกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุเดียวกันภายใต้การป้องกันของเยื่อหุ้มคอลลอยด์ซึ่งสามารถทำให้อนุภาคโปรตีนอยู่ในสถานะที่เสถียร มันมีเอฟเฟกต์อิมัลชันบางอย่างดังนั้นจึงสามารถลดแรงตึงผิวระหว่างไขมันและน้ำในเวลาเดียวกันเพื่อให้ไขมันสามารถทำให้เป็นอิมัลซัลอย่างเต็มที่

CMC สามารถปรับปรุงความเสถียรของผลิตภัณฑ์ได้เนื่องจากเมื่อค่า pH ของผลิตภัณฑ์เบี่ยงเบนไปจากจุดไอโซอิเล็กทริกของโปรตีนโซเดียมคาร์บอกซีเมธิลเซลลูโลสสามารถสร้างโครงสร้างคอมโพสิตกับโปรตีนซึ่งสามารถปรับปรุงเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์

เพิ่มจำนวนมาก
การใช้ CMC ในไอศกรีมสามารถเพิ่มระดับการขยายตัวของไอศกรีมปรับปรุงความเร็วในการหลอมละลายให้รูปร่างและรสชาติที่ดีและควบคุมขนาดและการเติบโตของผลึกน้ำแข็งในระหว่างการขนส่งและการจัดเก็บ จำนวนเงินที่ใช้คือ 0.5% ของการเพิ่มสัดส่วนทั้งหมด

นี่เป็นเพราะ CMC มีการกักเก็บน้ำและการกระจายตัวที่ดีและผสมผสานอนุภาคโปรตีน, ลูกโลกไขมันและโมเลกุลของน้ำในคอลลอยด์เพื่อสร้างระบบที่สม่ำเสมอและมีเสถียรภาพ

ความชอบน้ำและการคืนความชุ่มชื้น
คุณสมบัติการทำงานของ CMC นี้โดยทั่วไปใช้ในการผลิตขนมปังซึ่งสามารถสร้างเครื่องแบบรังผึ้งเพิ่มปริมาณลดขยะและยังมีผลของการเก็บรักษาความร้อนและความสดใหม่ ก๋วยเตี๋ยวที่เพิ่มเข้ามาด้วย CMC มีความสามารถในการเก็บน้ำที่ดีความต้านทานการปรุงอาหารและรสชาติที่ดี

สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยโครงสร้างโมเลกุลของ CMC ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสและมีกลุ่ม hydrophilic จำนวนมากในห่วงโซ่โมเลกุล: กลุ่ม -OH, กลุ่ม -Coona ดังนั้น CMC จึงมีความสามารถในการไฮโดรไลซ์ที่ดีกว่าเซลลูโลสและความสามารถในการถือน้ำ

การเจล
Thixotropic CMC หมายความว่าโซ่ macromolecular มีการโต้ตอบจำนวนหนึ่งและมีแนวโน้มที่จะสร้างโครงสร้างสามมิติ หลังจากโครงสร้างสามมิติเกิดขึ้นความหนืดของสารละลายจะเพิ่มขึ้นและหลังจากโครงสร้างสามมิติเสียความหนืดจะลดลง ปรากฏการณ์ thixotropy คือการเปลี่ยนแปลงความหนืดที่ชัดเจนขึ้นอยู่กับเวลา

Thixotropic CMC มีบทบาทสำคัญในระบบการเจลและสามารถใช้ทำเจลลี่แยมและอาหารอื่น ๆ

สามารถใช้เป็น clarifier, foam stabilizer, เพิ่มปาก
CMC สามารถใช้ในการผลิตไวน์เพื่อให้รสชาติกลมกล่อมและอุดมไปด้วยเวลานาน มันสามารถใช้เป็นตัวโคลงโฟมในการผลิตเบียร์เพื่อให้โฟมที่อุดมไปด้วยและยาวนานและปรับปรุงรสชาติ

CMC เป็น polyelectrolyte ชนิดหนึ่งซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาต่าง ๆ ในไวน์เพื่อรักษาสมดุลของร่างกายไวน์ ในเวลาเดียวกันมันยังรวมกับผลึกที่เกิดขึ้นเปลี่ยนโครงสร้างของผลึกเปลี่ยนเงื่อนไขของการมีอยู่ของผลึกในไวน์และทำให้เกิดการตกตะกอน การรวมกันของสิ่งต่าง ๆ