Natrijeva karboksimetil celuloza (CMC Na) je organska snov s kemijsko formulo [C6H7O2 (OH) 2OCH2COONA] n. To je karboksimetil derivat celuloze in najpomembnejši ionski celulozni dlesni.Natrijev karboksimetil celuloza v prahuje nekakšna anionska visoka molekularna spojina, ki jo običajno pripravimo z reakcijo naravne celuloze s kavstično sodo in monokloroocetno kislino. Njegova molekularna teža se giblje od tisoč do milijonov. CMC Na je beli vlaknast ali zrnat prah, brez vonja, brez okusa, higroskopski in enostaven za razprševanje v vodi, da tvori prozorno koloidno raztopino.
Natrijeva karboksimetil celuloza (na kratko CMC Na) je bela do svetlo rumena prah, zrnata ali vlaknasta snov z močno higroskopičnostjo in jo je enostavno raztapljati v vodi. Kadar je nevtralna ali alkalna, je raztopina tekočina z visoko viskoznostjo. Je stabilen za droge, svetlobo in toploto. Vendar je toplota omejena na 80 stopinj. Ko se dolgo segreva nad 80 stopinj, se viskoznost zmanjša in je v vodi netopna. Relativna gostota je 1,60, relativna gostota lista pa 1,59. Indeks loma je 1.515. Ob segrevanju na 190–205 stopinj postane rjav in karbonizira, ko se segreje na 235-248 stopinj. Njegova topnost v vodi je odvisna od stopnje zamenjave. Je netopna v kislinah in alkoholih in ne obori v soli. Fermentira ni enostavno, ima veliko emulgirajočo moč za olje in vosek in ga je mogoče shranjevati dlje časa.
|
Morfološko |
nizka vidljivost |
|
Barva |
belo do svetlo rumeno |
|
Talilna točka |
274 stopinj C (december) |
|
FEMA 2239 |
Karboksimetilceluloza |
|
Gostota |
1,6 g / cm3 |
|
Pogoji skladiščenja |
sobna temp |
|
Kislo koeficient (PKA) |
4.30 (pri 25 stopinjah) |
|
PH vrednost |
PH (10G / L, 25 stopinj) 6,0 ~ 8.0 |
|
Topnost H2O |
20 mg / ml, topno |
Carboxymethyl cellulose sodium is widely used as a drilling mud treatment agent, synthetic detergent, organic cleaning aid, textile printing and dyeing sizing agent, water-soluble gel like thickening agent for daily chemical products, thickening agent and emulsifier for pharmaceutical industry, thickening agent for food industry, adhesive agent for ceramic industry, industrial paste, sizing agent for paper industry, etc. Used as a Flokulant pri čiščenju vode, predvsem za čiščenje odpadne vode in blata, lahko poveča vsebnost trdne filtrirne torte.
1. Učinki zgostitve in emulgiranja stabilizacije
Natrijev karboksimetil celuloza v prahuUporablja se za uživanje, lahko emulgira in stabilizira pijače, ki vsebujejo olje in beljakovine. Na splošno so za olje in beljakovinske pijače značilne različne stopnje maščob in določeno količino beljakovin, ki se lahko med shranjevanjem zlahka ločijo in plavajo, kar tvori grdo "ovratnik", ki vpliva na videz izdelka.
Poleg tega so beljakovine nagnjene k koagulaciji in ločevanju, zlasti pri produktih z nizkimi pH vrednosti, beljakovine pa so vezane na koagulacijo. CMC NA lahko te težave učinkovito reši z raztapljanjem v vodi kot prozornega in stabilnega koloida, ki lahko stabilizira beljakovine in zmanjša površinsko napetost med maščobo in vodo, kar omogoča popolnoma emulgiranje maščobe. Zato se CMC NA pogosto uporablja kot zgoščevalec v prehrambeni industriji.
2. funkcija zadrževanja vode
Natrijev karboksimetil celuloza ima učinek hidratacije. Lahko igra vlogo izboljšanja tkiv v mesnih izdelkih, kruhu, mantouju in drugih živilih, zato lahko voda ne shranjuje, izboljša proizvodnjo izdelkov in poveča okus.
3. Gel
Natrijeva karboksimetil celuloza s tiksotropijo se nanaša na interakcijo določenega števila velikih molekulskih verig, ki tvori tridimenzionalno strukturo. Po tvorbi tridimenzionalne strukture se navidezna viskoznost raztopine poveča; Po prekinitvi tridimenzionalne strukture se navidezna viskoznost zmanjša. Pojav tiksotropije se nanaša na časovno odvisno spremembo navidezne viskoznosti. Tiksotropna karboksimetil celuloza ima pomembno vlogo v sistemu gela in jo je mogoče uporabiti za izdelavo želeja in marmelade.
4. lastnost, ki tvori film
Natrijev karboksimetil celuloza lahko tvori film na površini hrane, ki lahko zagotovi določeno zaščito sadja in zelenjave. Zaradi prisotnosti filma se med filmom in sadjem in zelenjavo oblikuje nizko kisik, visoko ogljikovo dioksidno plinsko okolje, s čimer se zniža menjalni tečaj plina in menjalni tečaj ter podaljša rok uporabnosti sadja in zelenjave.
Natrijeva karboksimetil celuloza ima tudi druge lastnosti, kot sta suspenzija in kemična stabilnost, ki postavljajo temelje za široko uporabo v prehrambeni industriji.
5. Uporaba v mlečnih izdelkih
(1) Raziskave uporabe v kislih pijačah
Kisle mlečne pijače imajo edinstven kisli in sladek okus in imajo širok trg. Vendar se med proizvodnim postopkom kazein ponavadi združi in postane nestabilen v kislih pogojih. Zato se na splošno dodajo polisaharidi za zaščito kazeina, stabilizacijo sistema in zagotavljanje dobrega okusa. Mehanizem, s katerim lahko natrij karboksimetil celuloze kot polisaharid stabilizira kisle mlečne pijače, lahko opišemo na naslednji način: Med postopkom nastavitve kisline, ko je pH vrednost 5,2, se CMC Na začne adsorbirati na površino kazeinskih micelov, podobno učinku kappa kazeina pod nevtralnimi pogoji.
Elektrostatična odbojnost in stericna ovira adsorpcijske plasti ohranjata stabilen obstoj micelov kazeina, CMC NA pa ima zgoščevalni učinek, kar lahko zmanjša hitrost poravnave beljakovinskih delcev. Rezultati kažejo, da je pri nizkih pH vrednostih potrebna določena koncentracija natrijeve karboksimetil celuloze; In pod to koncentracijo bo sistem izgubil stabilnost. Pri pH vrednostih 3,6 ~ 4,6 za stabilnost potrebujejo več natrijevega karboksimetil celuloze. Fermentirane kisle mlečne pijače imajo večje potrebe po stabilizatorjih v primerjavi s kislinsko prilagojenimi pijačami. Zaradi stabilizacije sistema je treba dodati določeno količino sadnih zrnc, ki vsebujejo sadno zrnco. Poskus je pokazal, da je CMC Na glavni stabilizator za kisle mlečne pijače. Kadar CMC NA predstavlja 0,4%, pektin pa 0,14% v sestavljenem stabilizatorju, ima sistem boljšo stabilnost.
Štipendisti so preučevali tudi uporabo natrija karboksimetil celuloze za stabilizacijo sistema v aktivnih pijačah z likopenom. Raziskave so pokazale, da ko je dodana količina CMC NA večja od 0,4%, ima izdelek dobro stabilnost, vendar se viskoznost v tem času znatno poveča, zato ga je mogoče uporabiti v kombinaciji z drugimi koloidi.
Po optimizaciji procesa hlajenja CMC NA je viskoznost tradicionalnih kislinskih regulacijskih mlečnih pijač vedno večja kot pri ogrevanih izdelkih v času roka uporabnosti, kar zagotavlja boljšo stabilnost. To zagotavlja tudi teoretično podlago za boljšo uporabo natrija karboksimetil celuloze pri proizvodnji kislih mlečnih pijač.
(2) Uporaba v mešanem jogurtu
Denaturacija in padavine mlečnega beljakovin v kislih pogojih sta bili vedno ključno vprašanje, ki vpliva na razvoj jogurta. Zaradi večnamenskih lastnosti, obilnih virov in cenovno ugodne cene se CMC NA običajno uporablja kot stabilizator.
Rezultati so pokazali, da na CMC Na močno vplivata temperatura in pH vrednost. Ko je bila dodana količina CMC NA majhna, se jogurtovega stanja ni bilo mogoče stabilizirati. Ko je bila njegova vsebnost večja od 0,4%, se je stanje jogurta izboljšalo in sistem je bil ponavadi stabilen; Učinek zgoščevanja CMC Na na jogurt je razmeroma majhen pri 0,05%~ 0,1%, medtem ko je učinek zgostitve pomemben v območju visoke vsebnosti (0,4%~ 0,5%).
(3) Uporaba losjona kazeina
Losjon je disperzijski sistem, sestavljen iz ene tekočine, razpršene v obliki drobnih kapljic v drugi nemovitljivi tekočini, ki je nestabilen sistem. Med številnimi hranilnimi dlesniNatrijev karboksimetil celuloza v prahuin ksantanski gumi so bili obsežno preučeni zaradi svojih edinstvenih funkcionalnih lastnosti. Rezultati kažejo, da lahko kombinacija CMC NA in XG (ksantanski gumi) naredi sistem bolj stabilen. Pri določenem mešalnem razmerju (CMC NA: XG je 1 ∶ 1, 3 ∶ 1), skupna količina dodajanja znaša 0,4% celotne mase losjona, stabilnost losjona pa se bo povečala. Pojav plasti ni očiten, ko se emulzija 2 tedna hrani pri sobni temperaturi.
Natrijev karboksimetil celuloza ima določene lastnosti hidrofilnosti in rehidracije, zato se uporablja pri proizvodnji moke.
(1) Uporaba v kruhu
Zaradi prisotnosti hidrofilnih skupin v natriju karboksimetil celuloze se lahko kombinira z vodo, da tvori hidrofilne koloide in absorbira vodo, da se razširi. Razširjeni CMC Na lahko poveča vodno kapaciteto glutena, kar je koristno za fermentacijo in proces pečenja kruha ter zadrževanje ogljikovega dioksida, s čimer poveča volumen kruha. Vendar količina natrija karboksimetil celuloze ne sme presegati 6%. Zaradi močnega zadrževanja vode lahko ustrezna količina dodatka zmanjša trdoto kruha. Poskus je pokazal, da je dodajanje ustrezne količine (2%~ 8%) natrija karboksimetil celuloze bistveno izboljšalo kakovost pečenega kruha, pri čemer je bil najboljši učinek opažen, ko je dodal 6%, nato pa 4%. Lahko poveča količino kruha, izboljša strukturo in okus kruha ter podaljša rok uporabnosti kruha. To omogoča dodajanje natrijeve karboksimetil celuloze v kruh za izboljšanje njegove kakovosti.
(2) Uporaba pri proizvodnji Mantoua
Dodatna količina natrijeve karboksimetil celuloze malo vpliva na pH vrednost pšeničnega mantou testa. Raziskave kažejo, da lahko natrijeva karboksimetil celuloza učinkovito izboljša teksturo pšeničnega mantouja in učinkovito zmanjša trdoto, adhezijo in žvečenje Mantouja. Kadar je dodatna količina natrijeve karboksimetil celuloze 0,06%~ 0,08%, se vsak indeks teksture najbolje obnese. Vendar je uporaba natrijeve karboksimetil celuloze v Mantou še vedno manjša, kar omogoča tudi njegovo uporabo na novih poljih in lahko poveča njegovo uporabo.
6. Druge aplikacije
Zgodovina hrane imajo značilnosti zgoščevanja, zgoščevanja, stabilnosti, soli in temperaturne odpornosti in se pogosto uporabljajo pri začimbah hrane. Nekateri učenjaki so preučevali izbiro zgoščevanja in optimizacije procesov pri pripravi naravnega mesnega bistva. Rezultati kažejo, da je 5% karboksimetil celuloza izbrana kot koloid mesne esence, segreta in raztopljena v vodni kopeli pri 60 ~ 70 stopinj, mešana za 30 minut, raztopila koloid, nameščena za 24 ~ 48H, nabreknila in nato uporabila za pripravo monosijevega glutamata z mesom. Izdelek ima dobro zgoščevanje, brezbarvno in brez okusa.
Zaradi njegovega zgoščevanja lahko za marmelado uporabimo natrijevo karboksimetil celulozo. Po eksperimentiranju je bilo ugotovljeno, da je optimalni postopek za izdelavo paradižnikove omake vode 1,9% natrijeve karboksimetil celuloze, 0,8% citronske kisline, 4% belega sladkorja in vodne kostanjeve omake in paradižnikove omake 1: 1. Nastalo marmelado ima dober okus in stabilnost.
Za izdelavo pijač se lahko uporabi tudi natrijev karboksimetil celuloza. Koruzne pijače so nagnjene k plastenju in padavinam med skladiščenjem, medtem ko kombinacija CMC in natrijevega alginata lahko izboljša stabilnost. Ko smo dodali tako karboksimetil celulozni natrij in natrijev alginat pri odmerku 0,05%, je bila stopnja padavin koruzne pijače najmanjša, stratifikacija pa po centrifugiranju ni bila očitna, z dobro stabilnostjo. To je postavilo tudi določene temelje za razvoj trga koruznih pijač. Na pridelavi sladoleda in razjasnitvi alkoholnih pijač se uporablja tudi natrijev karboksimetil celuloza.
Način pripraveNatrijev karboksimetil celuloza v prahu:
CMC NA smo iz celuloze pripravili z dvostopenjsko metodo. Prvi je proces alkalizacije celuloze. Celuloza reagira z natrijevim hidroksidom, da tvori alkalno celulozo, nato pa alkalna celuloza reagira s kloroocetno kislino, da tvori CMC Na, ki se imenuje eterifikacijska reakcija.
Reakcijski sistem mora biti osnovni. Ta postopek pripada metodi sinteze Williamson Ether. Reakcijski mehanizem je nukleofilna substitucija. Reakcijski sistem je alkalni. V prisotnosti vode obstajajo nekatere stranske reakcije, kot so tvorba natrijevega hidroksiacetata, hidroksiacetne kisline in drugih stranskih proizvodov. Zaradi obstoja stranskih reakcij se bo povečala poraba alkalijskega in eteričnega sredstva, kar bo zmanjšalo učinkovitost eterifikacije; Hkrati bodo v stranski reakciji nastali natrijev hidroksiacetat, hidroksiocetna kislina in več nečistoč soli, kar bo zmanjšalo čistost in delovanje izdelka. Za zatiranje stranskih reakcij ni treba samo z alkalijem, nadzorovati količino vodnega sistema, koncentracijo alkalij in metodo mešanja, s ciljem popolnoma alkalizacije, temveč tudi upoštevati zahteve izdelka za viskoznost in nadomestitveno stopnjo ter razmisliti o tem, da je treba izboljšati hitrost mešanja in druge dejavnike.
Glede na različne eterifikacijske medije lahko industrijsko proizvodnjo CMC NA razdelimo v dve kategoriji: vodne in topilne metode. Metoda, ki uporablja vodo kot reakcijski medij, se imenuje metoda vodnega medija, ki se uporablja za proizvodnjo alkalnega medija in nizko stopnje CMC NA. Metoda, ki uporablja organsko topilo kot reakcijski medij, se imenuje metoda topila, ki je primerna za proizvodnjo srednjega in visoke stopnje CMC NA. Ti dve reakciji se izvajata v gnetenju, ki spada v postopek gnetenja in je glavna metoda za proizvodnjo CMC Na.
Metoda voda:
Metoda na vodni osnovi je prejšnji industrijski proizvodni proces, v katerem se alkalna celuloza reagira z eterifikacijskim sredstvom pod pogoji proste alkalije in vode. Med alkalizacijo in eterifikacijo v sistemu ni organskega medija. Metoda vodnega medija zahteva razmeroma preprosto opremo, manj naložb in nizke stroške. Pomanjkljivost je pomanjkanje velike količine tekočega medija, toplota, ki nastane z reakcijo, poveča temperaturo, pospešuje hitrost stranskih reakcij, vodi do nizke učinkovitosti eterifikacije in slabe kakovosti izdelka. Ta metoda se uporablja za pripravo srednjih in nizkih razredov CMC NA izdelkov, kot so detergenti in sredstva za velikosti tekstila.
Metoda topila:
Metoda topila je znana tudi kot metoda organskega topila. Njegova glavna značilnost je, da se reakcije alkalizacije in eterifikacije izvajajo pod pogojem, da se organsko topilo uporablja kot reakcijski medij (razredčilo). Glede na količino reakcijskega razredčila ga lahko razdelimo na metodo gnetenja in metodo gnoja. Reakcijski postopek metode topila je enak kot pri vodni osnovi metode, ki je sestavljena tudi iz dveh stopenj alkalizacije in eterifikacije, le da so reakcijski mediji obeh stopenj različni. Metoda topila odpravlja inherentno izpiranje alkalij, stiskanje, drobljenje, staranje in druge procese metode, ki temelji na vodni osnovi, alkalizacija in eterifikacija pa se izvajajo v stroju za gnetenje. Slabosti so razmeroma slaba temperaturna nadzorovalnost, potrebe po prostoru in visoki stroški. Seveda je treba za proizvodnjo različnih postavitev opreme sistemska temperatura in čas hranjenja strogo nadzorovati, da se pripravijo izdelke z odlično kakovostjo in zmogljivostjo.
Natrijev karboksimetil celuloza je vsestranski polimer s široko paleto industrijskih aplikacij, od hrane in farmacevtskih izdelkov do kozmetike in okoljske sanacije. Njegova edinstvena kombinacija lastnosti, vključno s topnostjo vode, zgoščevanjem, zmogljivostjo oblikovanja filmov in biokompatibilnostjo, je neprecenljiv dodatek v številnih formulacijah. Medtem ko se CMC-na na splošno šteje za varno za človeško uporabo in okolju prijazne, so pravilne prakse ravnanja in odstranjevanja bistvenega pomena za zmanjšanje potencialnih zdravstvenih in ekoloških tveganj. Ker raziskave še naprej odkrivajo nove aplikacije in trajnostne proizvodne metode, je natrijeva karboksimetilna celuloza pripravljena imeti vse pomembnejšo vlogo pri oblikovanju prihodnosti materialov in industrijske proizvodnje.
Priljubljena oznake: Natrijev karboksimetil celulozni prah 9004-32-4, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, veleprodaja, nakup, cena, razsuti