Karboksimetilna celuloza (CMC) je pomemben naravni zgoščevalec, ki se pogosto uporablja v hrani, medicini, kozmetiki, ekstrakciji olja in drugih poljih. Kot večnamenski dodatek ima CMC dobro zgostitev, stabilizacijo, oblikovanje filmov, vlažilno in druge lastnosti. V primerjavi z drugimi zgoščevalci CMC -jeva edinstvena struktura in lastnosti izstopajo v številnih aplikacijah.
1. Kemična struktura
Karboksimetil celuloza
Karboksimetilna celuloza je anionski celulozni eter, ki ga naredimo z uvedbo karboksimetilnih skupin v naravno celulozo po alkalizaciji. Njegova osnovna konstrukcijska enota je glukoza, karboksimetil pa del hidroksilnih skupin (-OH) v celulozi nadomesti, da tvori karboksimetil eter vez (-o-ch2-cooh). Zaradi te strukture ima CMC visoko topnost v vodi in dobre reološke lastnosti.
Drugi zgoščevalci
Xanthan gumi: ksantanski gumi je polisaharid z visoko molekulsko maso, ki nastane s fermentacijo ksantomonov. Njegova glavna veriga je sestavljena iz β-D-glukana, njene stranske verige pa vsebujejo mannozo, glukuronsko kislino itd. Xanthan Gum ima visoko viskoznost in odlične lastnosti redčenja striženja.
Guar gumi: Guar gumi se pridobivajo iz endosperma guar fižola in spada v Galactomannan. Glavna veriga je sestavljena iz D-mannoze, stranska veriga pa D-galaktoza. Guar Gum je v hladni vodi zlahka topen in tvori koloid z visoko viskoznostjo.
Pektin: pektin je polisaharid, ki je prisoten v rastlinskih celičnih stenah, v glavnem sestavljen iz galakturonske kisline, stopnja metoksilacije pa vpliva na njegove funkcionalne lastnosti. Pektin ima dobre lastnosti gela v kislem okolju.
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC): HPMC je derivat metilceluloze z delno hidroksipropilirano in metilirano strukturo. HPMC ima dobro topnost in zgoščevanje lastnosti v vodi.
2. Mehanizem zgoščevanja
Karboksimetil celuloza
Ko se CMC raztopi v vodi, zaradi karboksimetilne skupine ima dobro hidrofilnost in deluje z molekulami vode z oblikovanjem vodikovih vezi in sil van der Waals. Njegov mehanizem za zgoščevanje je predvsem za povečanje viskoznosti raztopine z zapletom in odbojnostjo med molekulami. Poleg tega ima CMC dobro stabilnost v kislih ali alkalnih pogojih in se pogosto uporablja v sistemih z različnimi pH vrednosti.
Drugi zgoščevalci
Xanthan Gum: Xanthan Gum poveča viskoznost raztopine z zapletom in vodikovim vezanjem molekul z dolgo verigo. Njegova edinstvena lastnost striženja povzroči, da se viskoznost hitro zmanjša, ko jo podvržejo strižni sili, in obkroži visoko viskoznost, ko miruje.
Guar gumi: Guar gumi povečajo viskoznost raztopine tako, da tvorijo navzkrižno povezano omrežje in otekanje z absorpcijo vode. Njegova molekularna struktura lahko tvori zelo viskozen koloidni sistem.
Pektin: pektin tvori vodikove vezi z molekulami vode skozi karboksilne skupine svojih stranskih verig. Lahko tvori gel omrežje s kalcijevimi ioni v kislih pogojih, kar znatno poveča viskoznost raztopine.
Hidroksipropil metilceluloza: HPMC poveča viskoznost raztopine z zapletom molekul in tvorbo vodikovih vezi. Njegova topnost in viskoznost se v različnih temperaturnih pogojih močno razlikujeta in ima določene lastnosti toplotnega gela.
3. Obseg aplikacije
Karboksimetil celuloza
Živilska industrija: CMC se običajno uporablja v živilih, kot so mlečni izdelki, kruh, pijače in džemi, da se zgosti, stabilizira, vlaži in izboljšuje teksturo.
Medicina: Na farmacevtskem polju se CMC uporablja kot vezivo in razpadanje za tablete, uporablja pa se tudi pri oftalmičnih mazivih in bazah mazila.
Kozmetika: CMC se uporablja v kozmetiki, kot so losjoni in kreme, in ima vlažilne in stabilizacijske funkcije.
Naftna industrija: Pri proizvodnji nafte se CMC uporablja pri vrtalnih tekočinah in blatu, da se zgosti in zmanjša izgubo filtracije.
Drugi zgoščevalci
Xanthan Gum: široko se uporablja v hrani, kozmetiki, farmacevtskih izdelkih in naftnih poljih, zlasti za sisteme, ki potrebujejo lastnosti grozdja, kot so omake, omake in emulgatorji.
Guar gumi: običajno se uporablja v živilih, kot so sladoled, mlečni izdelki in solatni prelivi za zagotavljanje visoke viskoznosti in stabilnosti; Uporablja se kot zgoščevalec in stabilizator v industriji papirja in tekstila.
Pektin: v glavnem se uporablja v živilih, kot so džemi, želeji in mehki bomboni, zaradi svojih gel lastnosti deluje dobro v visokem sladkorju in kislem okolju.
Hidroksipropil metilceluloza: Uporablja se v farmacevtskih pripravkih, gradbenih materialih, aditivih za hrano itd., Zlasti pri toplotnih gelih in zdravilih z nadzorovanim sproščanjem.
3. Varnost
Karboksimetil celuloza
CMC na splošno velja za varno hrano in izpolnjuje standarde varnosti hrane mnogih držav. Kadar je uporabljena količina v skladu s predpisi, je CMC netoksičen za človeško telo. Pokaže tudi dobro biokompatibilnost in nizko alergenost, kadar se uporablja kot farmacevtska pomožna in kozmetična sestavina.
Drugi zgoščevalci
Xanthan Gum: Kot dodatek za hrano Xanthan Gum na splošno velja za varen, vendar lahko visoki odmerki povzročijo nelagodje v prebavilih.
Guar Gum: Je tudi varen dodatek za hrano, vendar lahko pretiran vnos povzroči prebavne težave, kot je napihnjenost.
Pektin: na splošno velja za varno, lahko pa v posameznih primerih povzroči alergijske reakcije.
Hidroksipropil metilceluloza: Kot farmacevtski aditiv za pomoč in prehrano ima HPMC dobro varnost, vendar bi moral odmerjanje v skladu z ustreznimi predpisi.
Karboksimetil celuloza kaže svoje edinstvene prednosti v primerjavi z drugimi zgoščevalci, vključno z dobro topnostjo vode, vsestranskostjo in široko paleto aplikacij. Čeprav imajo lahko drugi zgoščevalci prednosti na določenih območjih, kot so lastnosti strižnega redčenja ksantanskih gumijev in gel lastnosti pektina, ima CMC še vedno pomemben tržni položaj zaradi svojih raznolikih možnosti uporabe in odlične varnosti. Pri izbiri zgoščevalca je treba celovito razmisliti o dejavnikih, kot so zgostitev uspešnosti, aplikacijsko okolje in varnost, da dosežemo najboljši učinek.
Čas objave: februar-17-2025