Η καρβοξυμεθυλο κυτταρίνη (CMC) είναι ένα σημαντικό φυσικό παχύρρευστο, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως σε τρόφιμα, φάρμακα, καλλυντικά, εκχύλιση πετρελαίου και άλλα πεδία. Ως πολυλειτουργικό πρόσθετο, το CMC έχει καλή πάχυνση, σταθεροποίηση, σχηματισμό μεμβράνης, ενυδατική και άλλες ιδιότητες. Σε σύγκριση με άλλα πυκνότητα, η μοναδική δομή και οι ιδιότητες της CMC το καθιστούν ξεχωριστό σε πολλές εφαρμογές.
1 Χημική δομή
Καρβοξυμεθυλ κυτταρίνη
Η καρβοξυμεθυλ κυτταρίνη είναι ένας ανιονικός κυτταρίνης αιθέρα που παρασκευάζεται με την εισαγωγή ομάδων καρβοξυμεθυλίου σε φυσική κυτταρίνη μετά από αλκαλοποίηση. Η βασική δομική μονάδα είναι γλυκόζη και η καρβοξυμεθυλική αντικαθιστά μέρος των ομάδων υδροξυλίου (-ΟΗ) σε κυτταρίνη για να σχηματίσει έναν δεσμό καρβοξυμεθυλαιθέρα (-O-CH2-COOH). Αυτή η δομή κάνει το CMC να έχει υψηλή διαλυτότητα σε νερό και καλές ρεολογικές ιδιότητες.
Άλλα πυκνότητα
Gum Xanthan: Το κόμμι Xanthan είναι ένα πολυσακχαρίτη υψηλού μοριακού βάρους που παράγεται με ζύμωση του Xanthomonas. Η κύρια αλυσίδα της αποτελείται από β-D-γλυκάνη και οι πλευρικές της αλυσίδες περιέχουν μαννόζη, γλυκουρονικό οξύ κλπ. Η ξανθάνη κόμμι έχει υψηλό ιξώδες και εξαιρετικές ιδιότητες αραίωσης διάτμησης.
Guar Gum: Το Guar Gum εξάγεται από το ενδοσπέρμιο των φασολιών Guar και ανήκει στο Galactomannan. Η κύρια αλυσίδα αποτελείται από D-Mannose και η πλευρική αλυσίδα είναι D-γαλακτόζη. Το Guar Gum είναι εύκολα διαλυτό σε κρύο νερό και σχηματίζει ένα κολλοειδές υψηλής ιξώδους.
Πηκτίνη: Η πηκτίνη είναι ένας πολυσακχαρίτης που υπάρχει σε φυτικά κυτταρικά τοιχώματα, που αποτελείται κυρίως από γαλακτουρονικό οξύ, και ο βαθμός μεθοξυλίωσης επηρεάζει τις λειτουργικές του ιδιότητες. Η πηκτίνη έχει καλές ιδιότητες πηκτής σε ένα όξινο περιβάλλον.
Υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη (HPMC): Η HPMC είναι ένα παράγωγο μεθυλοκυτταρίνης με μερικώς υδροξυπροπυλιωμένη και μεθυλιωμένη δομή. Το HPMC έχει καλές ιδιότητες διαλυτότητας και πάχυνσης στο νερό.
2. Μηχανισμός πάχυνσης
Καρβοξυμεθυλ κυτταρίνη
Αφού το CMC διαλύεται σε νερό, η καρβοξυμεθυλο ομάδα καθιστά καλή υδρόφιλο και αλληλεπιδρά με μόρια νερού σχηματίζοντας δεσμούς υδρογόνου και δυνάμεις van der Waals. Ο μηχανισμός πάχυνσης του είναι κυρίως να αυξήσει το ιξώδες του διαλύματος μέσω της εμπλοκής και της απόρριψης μεταξύ των μορίων. Επιπλέον, η CMC έχει καλή σταθερότητα υπό όξινες ή αλκαλικές συνθήκες και χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα με διαφορετικές τιμές ρΗ.
Άλλα πυκνότητα
Gum Xanthan: Το κόμμι Xanthan αυξάνει το ιξώδες του διαλύματος μέσω της εμπλοκής και της σύνδεσης υδρογόνου των μορίων μακράς αλυσίδας. Η μοναδική του αραίωση διατμητικής ιδιότητας αναγκάζει το ιξώδες να μειωθεί γρήγορα όταν υποβάλλεται σε δύναμη διάτμησης και αποκαθιστά το υψηλό ιξώδες όταν είναι σταθερό.
Guar Gum: Το κόμμι γκουάρ αυξάνει το ιξώδες του διαλύματος σχηματίζοντας ένα σταυροειδές δίκτυο και οίδημα με απορρόφηση νερού. Η μοριακή του δομή μπορεί να σχηματίσει ένα εξαιρετικά ιξώδες κολλοειδές σύστημα.
Πηκτίνη: Η πηκτίνη σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού μέσω των καρβοξυλικών ομάδων των πλευρικών αλυσίδων της. Μπορεί να σχηματίσει ένα δίκτυο πηκτής με ιόντα ασβεστίου υπό όξινες συνθήκες, αυξάνοντας σημαντικά το ιξώδες του διαλύματος.
Υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη: Η HPMC αυξάνει το ιξώδες του διαλύματος μέσω της εμπλοκής των μορίων και του σχηματισμού δεσμών υδρογόνου. Η διαλυτότητα και το ιξώδες του ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό υπό διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας και έχει ορισμένες ιδιότητες θερμικής πηκτής.
3. Πεδίο εφαρμογής εφαρμογής
Καρβοξυμεθυλ κυτταρίνη
Βιομηχανία τροφίμων: Η CMC χρησιμοποιείται συνήθως σε τρόφιμα όπως γαλακτοκομικά προϊόντα, ψωμί, ποτά και μαρμελάδες για να πυκνώσουν, να σταθεροποιήσουν, να ενυδατώσουν και να βελτιώσουν την υφή.
Ιατρική: Στο φαρμακευτικό πεδίο, το CMC χρησιμοποιείται ως συνδετικό υλικό και αποσυντίθεται για δισκία και χρησιμοποιείται επίσης σε οφθαλμικά λιπαντικά και βάσεις αλοιφής.
Καλλυντικά: Το CMC χρησιμοποιείται σε καλλυντικά όπως λοσιόν και κρέμες και έχει λειτουργίες ενυδατικής και σταθεροποίησης.
Βιομηχανία πετρελαίου: Στην παραγωγή πετρελαίου, το CMC χρησιμοποιείται σε υγρά γεώτρησης και λάσπες για να πυκνώσει και να μειώσει την απώλεια διήθησης.
Άλλα πυκνότητα
ΧΑΡΚΑ XANTHAN: Χρησιμοποιείται ευρέως σε τρόφιμα, καλλυντικά, φαρμακευτικά προϊόντα και χημικές ουσίες πετρελαίου, ειδικά για συστήματα που απαιτούν διατμητικές ιδιότητες, όπως σάλτσες, σάλτσες και γαλακτωματοποιητές.
Guar Gum: Χρησιμοποιείται συνήθως σε τρόφιμα όπως παγωτό, γαλακτοκομικά προϊόντα και σάλτσες σαλάτας για την παροχή υψηλού ιξώδους και σταθερότητας. Χρησιμοποιείται ως πυκνωτής και σταθεροποιητής στις βιομηχανίες χαρτοφυλακίου και κλωστοϋφαντουργίας.
Πηκτίνη: Χρησιμοποιείται κυρίως σε τρόφιμα όπως μαρμελάδες, ζελέ και μαλακές καραμέλες, λόγω των ιδιοτήτων της πηκτής, εκτελεί καλά σε υψηλά ζάχαρη και όξινα περιβάλλοντα.
Υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη: Χρησιμοποιείται σε φαρμακευτικά παρασκευάσματα, δομικά υλικά, πρόσθετα τροφίμων κλπ., Ειδικά σε θερμικά πηκτώματα και φάρμακα ελεγχόμενης απελευθέρωσης.
3. Ασφάλεια
Καρβοξυμεθυλ κυτταρίνη
Το CMC θεωρείται ευρέως ως ασφαλές πρόσθετο τροφίμων και πληροί τα πρότυπα ασφάλειας των τροφίμων πολλών χωρών. Όταν το ποσό που χρησιμοποιείται είναι σύμφωνο με τους κανονισμούς, η CMC είναι μη τοξική στο ανθρώπινο σώμα. Δείχνει επίσης καλή βιοσυμβατότητα και χαμηλή αλλεργία όταν χρησιμοποιείται ως φαρμακευτικό εκδοτικό και καλλυντικό συστατικό.
Άλλα πυκνότητα
Gum Xanthan: Ως πρόσθετο τροφίμων, το κόμμι ξανθάνης θεωρείται γενικά ασφαλής, αλλά οι υψηλές δόσεις μπορεί να προκαλέσουν γαστρεντερική δυσφορία.
Guar Gum: Είναι επίσης ένα ασφαλές πρόσθετο τροφίμων, αλλά η υπερβολική πρόσληψη μπορεί να προκαλέσει πεπτικά προβλήματα όπως φούσκωμα.
Πηκτίνη: Γενικά θεωρείται ασφαλής, αλλά μπορεί να προκαλέσει αλλεργικές αντιδράσεις σε μεμονωμένες περιπτώσεις.
Υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη: Ως φαρμακευτικό εκδοτικό και πρόσθετο τροφίμων, η HPMC έχει καλή ασφάλεια, αλλά η δοσολογία της πρέπει να συμμορφώνεται με τους σχετικούς κανονισμούς.
Η καρβοξυμεθυλο κυτταρίνη δείχνει τα μοναδικά πλεονεκτήματα της σε σύγκριση με άλλα πυκνότητα, συμπεριλαμβανομένης της καλής υδατοδιαλυτότητας, της ευελιξίας και ενός ευρέος φάσματος εφαρμογών. Παρόλο που άλλα πυκνωτικά μπορεί να έχουν πλεονεκτήματα σε συγκεκριμένες περιοχές, όπως οι ιδιότητες αραίωσης διάτμησης του κόμμι ξανθάνης και οι ιδιότητες πηκτής της πηκτίνης, η CMC εξακολουθεί να έχει σημαντική θέση στην αγορά λόγω των διαφορετικών προοπτικών εφαρμογής και της εξαιρετικής ασφάλειας. Κατά την επιλογή ενός πυκνωτικού, είναι απαραίτητο να εξεταστούν διεξοδικά παράγοντες όπως η απόδοση πάχυνσης, το περιβάλλον εφαρμογής και η ασφάλεια για να επιτευχθεί το καλύτερο αποτέλεσμα.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-17-2025