Sodium karboksimetil selulosa (CMC NA) adalah zat organik dengan formula kimia [C6H7O2 (OH) 2och2coona] n. Ini adalah turunan karboksimetil selulosa dan gusi selulosa ionik yang paling penting.Bubuk selulosa natrium karboksimetiladalah sejenis senyawa molekul tinggi anionik yang biasanya disiapkan dengan bereaksi selulosa alami dengan soda kaustik dan asam monokloroasetat. Berat molekulnya berkisar dari ribuan hingga jutaan. CMC NA adalah bubuk berserat atau granular putih, tidak berbau, hambar, higroskopis dan mudah dibubarkan dalam air untuk membentuk larutan koloid transparan.
Sodium carboxymethyl cellulose (CMC NA untuk pendek) adalah bubuk putih hingga ringan, zat granular atau berserat dengan higroskopisitas yang kuat dan mudah larut dalam air. Ketika netral atau basa, solusinya adalah cairan viskositas tinggi. Stabil untuk obat -obatan, cahaya dan panas. Namun, panasnya dibatasi hingga 80 derajat. Ketika dipanaskan di atas 80 derajat untuk waktu yang lama, viskositas berkurang dan tidak larut dalam air. Kepadatan relatif adalah 1,60 dan kepadatan relatif lembar adalah 1,59. Indeks bias adalah 1,515. Warnanya coklat ketika dipanaskan hingga 190-205 derajat dan berkarbonisasi ketika dipanaskan hingga 235-248 derajat. Kelarutannya dalam air tergantung pada tingkat substitusi. Itu tidak larut dalam asam dan alkohol dan tidak mengendapkan dalam garam. Tidak mudah untuk difermentasi, memiliki kekuatan pengemulsi yang hebat untuk minyak dan lilin, dan dapat disimpan untuk waktu yang lama.
|
Morfologis |
visibilitas rendah |
|
Warna |
Putih hingga kuning muda |
|
Titik lebur |
274 derajat C (Desember) |
|
FEMA 2239 |
Carboxymethylcellulose |
|
Kepadatan |
1,6 g / cm3 |
|
Kondisi penyimpanan |
suhu kamar |
|
Koefisien Keasaman (PKA) |
4.30 (pada 25 derajat) |
|
Nilai pH |
pH (10g / L, 25 derajat) 6.0 ~ 8.0 |
|
Kelarutan H2O |
20 mg / ml, larut |
Sodium selulosa karboksimetil banyak digunakan sebagai agen pengembangan lumpur pengeboran, deterjen sintetis, bantuan pembersihan organik, pencetakan tekstil dan agen pengukur pewarnaan, gel yang larut dalam air seperti agen penebalan untuk produk kimia harian, agen pengisikan dan pengemulsi untuk industri farmasi, agen pengental untuk industri makanan, agen adhes untuk industri serami, agen pengisap agen pipar, agen pengisian agen, dll. Pengolahan air, terutama untuk air limbah dan pengolahan lumpur, dapat meningkatkan kandungan padat dari kue filter.
1. Efek penebalan dan pengemulsi stabilisasi
Bubuk selulosa natrium karboksimetilDigunakan untuk konsumsi dapat mengemulsi dan menstabilkan minuman yang mengandung minyak dan protein. Secara umum, minuman minyak dan protein ditandai dengan berbagai tingkat lemak dan sejumlah protein, yang dapat dengan mudah terpisah dan mengambang selama penyimpanan, membentuk "kerah" yang tidak sedap dipandang yang mempengaruhi penampilan produk.
Selain itu, protein rentan terhadap koagulasi dan pemisahan, terutama dalam produk dengan nilai pH rendah, dan protein terikat untuk coagulate. CMC NA dapat secara efektif menyelesaikan masalah ini dengan melarutkan air sebagai koloid transparan dan stabil, yang dapat menstabilkan protein dan mengurangi tegangan permukaan antara lemak dan air, memungkinkan lemak untuk sepenuhnya diemulsi. Oleh karena itu, CMC NA sering digunakan sebagai pengental dalam industri makanan.
2. Fungsi retensi air
Sodium karboksimetil selulosa memiliki efek hidrasi. Ini dapat memainkan peran peningkatan jaringan dalam produk daging, roti, mantou dan makanan lainnya, dan itu dapat membuat air tidak mudah menguap, meningkatkan output produk dan meningkatkan rasa.
3. Gel
Sodium karboksimetil selulosa dengan thixotropy mengacu pada interaksi sejumlah rantai molekul besar, yang cenderung membentuk struktur tiga dimensi. Setelah membentuk struktur tiga dimensi, viskositas nyata dari larutan meningkat; Setelah melanggar struktur tiga dimensi, viskositas yang jelas berkurang. Fenomena thixotropy mengacu pada perubahan yang tergantung waktu dalam viskositas yang jelas. Selulosa karboksymethyl thixotropic memainkan peran penting dalam sistem gel dan dapat digunakan untuk membuat jeli dan selai.
4. Properti pembentuk film
Sodium carboxymethyl cellulose dapat membentuk film di permukaan makanan, yang dapat memberikan perlindungan tertentu untuk buah -buahan dan sayuran. Karena adanya film, oksigen rendah, lingkungan gas dioksida karbon tinggi terbentuk antara film dan buah -buahan dan sayuran, sehingga mengurangi nilai tukar gas dan nilai tukar zat, dan memperpanjang umur simpan buah -buahan dan sayuran.
Sodium carboxymethyl cellulose juga memiliki sifat lain seperti suspensi dan stabilitas kimia, yang meletakkan fondasi untuk penerapannya yang meluas di industri makanan.
5. Aplikasi dalam Produk Susu
(1) Penelitian aplikasi dalam minuman asam
Minuman susu asam memiliki rasa asam dan manis yang unik dan memiliki pasar yang luas. Namun, selama proses produksi, kasein cenderung agregat dan menjadi tidak stabil dalam kondisi asam. Oleh karena itu, polisakarida umumnya ditambahkan untuk melindungi kasein, menstabilkan sistem, dan memastikan rasa yang baik. Mekanisme dimana sodium selulosa karboksimetil, sebagai polisakarida, dapat menstabilkan minuman susu asam dapat digambarkan sebagai berikut: Selama proses penyesuaian asam, ketika nilai pH adalah 5,2, CMC NA mulai menyerap ke permukaan misel kasein, mirip dengan efek kappa casein di bawah kondisi netral.
Penolakan elektrostatik dan hambatan sterik dari lapisan adsorpsi mempertahankan keberadaan misel kasein yang stabil, dan CMC NA memiliki efek penebalan, yang dapat mengurangi laju pengendapan partikel protein. Hasil menunjukkan bahwa pada nilai pH rendah, konsentrasi tertentu dari selulosa natrium karboksimetil diperlukan; Dan di bawah konsentrasi ini, sistem akan kehilangan stabilitas. Pada nilai pH 3,6 ~ 4.6, sistem pH yang lebih rendah membutuhkan lebih banyak selulosa natrium karboksimetil untuk stabilitas. Minuman susu asam yang difermentasi memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk penstabil dibandingkan dengan minuman yang disesuaikan dengan asam. Minuman susu asam yang mengandung butiran buah memerlukan penambahan sejumlah butiran buah untuk menstabilkan sistem. Percobaan menunjukkan bahwa CMC NA adalah penstabil utama untuk minuman susu asam. Ketika CMC NA menyumbang 0,4% dan pektin menyumbang 0,14% di penstabil komposit, sistem ini memiliki stabilitas yang lebih baik.
Para sarjana juga telah mempelajari penggunaan natrium karboksimetil selulosa untuk menstabilkan sistem dalam minuman aktif likopen. Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika jumlah CMC NA yang ditambahkan lebih besar dari 0,4%, produk memiliki stabilitas yang baik, tetapi viskositas meningkat secara signifikan pada saat ini, sehingga dapat digunakan dalam kombinasi dengan koloid lain.
Setelah mengoptimalkan proses pendinginan CMC NA, viskositas asam tradisional yang mengatur minuman susu selalu lebih tinggi daripada produk yang dipanaskan selama umur simpan, memberikan stabilitas yang lebih baik. Ini juga memberikan dasar teoritis untuk aplikasi yang lebih baik dari natrium karboksimetil selulosa dalam produksi minuman susu asam.
(2) Aplikasi dalam yogurt campuran
Denaturasi dan presipitasi protein susu dalam kondisi asam selalu menjadi masalah utama yang mempengaruhi pengembangan yogurt. Karena sifat multifungsi, sumber yang berlimpah, dan harga yang terjangkau, CMC NA biasanya digunakan sebagai penstabil.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa CMC NA sangat dipengaruhi oleh suhu dan nilai pH. Ketika jumlah CMC NA yang ditambahkan kecil, keadaan yogurt tidak dapat distabilkan. Ketika isinya lebih besar dari 0,4%, keadaan yogurt meningkat dan sistem cenderung stabil; Dan efek penebalan CMC NA pada yogurt relatif kecil pada 0,05%~ 0,1%, sedangkan efek penebalan signifikan dalam kisaran kandungan tinggi (0,4%~ 0,5%).
(3) Penerapan lotion kasein
Lotion adalah sistem dispersi yang terdiri dari satu cairan yang terdispersi dalam bentuk tetesan kecil dalam cairan lain yang tidak terlihat, yang merupakan sistem yang tidak stabil. Di antara banyak gusi makanan,bubuk selulosa sodium karboksimetildan permen karet Xanthan telah dipelajari secara luas karena sifat fungsionalnya yang unik. Hasilnya menunjukkan bahwa kombinasi CMC NA dan XG (Xanthan Gum) dapat membuat sistem lebih stabil. Pada rasio pencampuran tertentu (CMC NA: XG adalah 1 ∶ 1, 3 ∶ 1), jumlah total penambahan adalah 0,4% dari total massa lotion, dan stabilitas pelapisan lotion akan meningkat. Fenomena layering tidak jelas ketika emulsi disimpan pada suhu kamar selama 2 minggu.
Sodium karboksimetil selulosa memiliki sifat hidrofilisitas dan rehidrasi tertentu, oleh karena itu digunakan dalam produksi produk tepung.
(1) aplikasi dalam roti
Karena adanya gugus hidrofilik dalam natrium karboksimetil selulosa, ia dapat bergabung dengan air untuk membentuk koloid hidrofilik dan menyerap air untuk mengembang. CMC NA yang diperluas dapat meningkatkan kapasitas penahan air gluten, yang bermanfaat untuk fermentasi dan proses memanggang roti dan retensi karbon dioksida, sehingga meningkatkan volume roti. Namun, jumlah natrium karboksimetil selulosa tidak boleh melebihi 6%. Karena retensi airnya yang kuat, jumlah penambahan yang sesuai dapat mengurangi kekerasan roti. Percobaan menunjukkan bahwa menambahkan jumlah yang sesuai (2%~ 8%) dari natrium karboksimetil selulosa secara signifikan meningkatkan kualitas roti panggang, dengan efek terbaik yang diamati ketika menambahkan 6%, diikuti oleh 4%. Ini dapat meningkatkan volume roti, meningkatkan struktur dan rasa roti, dan memperpanjang umur simpan roti. Ini memberikan kemungkinan untuk menambahkan selulosa natrium karboksimetil ke roti untuk meningkatkan kualitasnya.
(2) Penerapan dalam produksi mantou
Jumlah penambahan natrium karboksimetil selulosa memiliki sedikit efek pada nilai pH adonan mantou gandum. Penelitian menunjukkan bahwa natrium karboksimetil selulosa dapat secara efektif meningkatkan tekstur mantou gandum, dan secara efektif mengurangi kekerasan, adhesi, dan kenyal mantou. Ketika jumlah penambahan natrium karboksimetil selulosa adalah 0,06%~ 0,08%, setiap indeks tekstur berkinerja terbaik. Namun, aplikasi natrium carboxymethyl cellulose di mantou masih kurang, yang juga memberikan kemungkinan untuk penerapannya di bidang baru dan dapat meningkatkan rentang aplikasinya.
6. Aplikasi lainnya
Pengental makanan memiliki karakteristik penebalan, penebalan, stabilitas, resistensi garam dan suhu, dan banyak digunakan dalam bumbu makanan. Beberapa sarjana telah mempelajari pemilihan agen penebalan dan optimasi proses dalam persiapan esensi daging alami. Hasilnya menunjukkan bahwa 5% carboxymethyl cellulose dipilih sebagai koloid esensi daging, dipanaskan dan dilarutkan dalam penangas air pada 60 ~ 70 derajat, diaduk selama 30 menit, melarutkan koloid, ditempatkan selama 24 ~ 48 jam, membengkak dan kemudian digunakan untuk menyiapkan rasa daging monosodium glutamat. Produk ini memiliki properti penebalan yang baik, tidak berwarna dan hambar.
Karena efek penebalannya, selulosa natrium karboksimetil dapat digunakan untuk membuat selai. Setelah eksperimen, ditemukan bahwa proses optimal untuk membuat saus tomat berangan air adalah 1,9% natrium karboksimetil selulosa, asam sitrat 0,8%, gula putih 4%, dan saus berangan air dengan rasio saus tomat 1: 1. Kemacetan yang dihasilkan memiliki selera dan stabilitas yang baik.
Sodium karboksimetil selulosa juga dapat digunakan untuk membuat minuman. Minuman jagung rentan terhadap pelapisan dan presipitasi selama penyimpanan, sedangkan kombinasi CMC dan natrium alginat dapat meningkatkan stabilitas. Ketika kedua karboksimetil selulosa natrium dan natrium alginat ditambahkan pada dosis 0,05%, laju curah hujan minuman jagung adalah yang terkecil, dan stratifikasi tidak jelas setelah sentrifugasi, dengan stabilitas yang baik. Ini juga meletakkan dasar tertentu untuk pengembangan pasar minuman jagung. Sodium karboksimetil selulosa juga digunakan dalam produksi es krim dan klarifikasi minuman beralkohol.
Metode persiapanBubuk selulosa natrium karboksimetil:
CMC NA dibuat dari selulosa dengan metode dua langkah. Yang pertama adalah proses alkalisasi selulosa. Selulosa bereaksi dengan natrium hidroksida untuk membentuk selulosa alkali, dan kemudian selulosa alkali bereaksi dengan asam kloroasetat untuk membentuk CMC NA, yang disebut reaksi eterifikasi.
Sistem reaksi harus mendasar. Proses ini milik metode sintesis Williamson Ether. Mekanisme reaksi adalah substitusi nukleofilik. Sistem reaksi adalah basa. Di hadapan air, ada beberapa reaksi samping, seperti pembentukan natrium hidrokyacetate, asam hidroksiasetat dan produk sampingan lainnya. Karena adanya reaksi samping, konsumsi agen alkali dan eterfikasi akan meningkat, sehingga mengurangi efisiensi eterifikasi; Pada saat yang sama, natrium hidroksiasetat, asam hidroksiasetat dan lebih banyak pengotor garam akan dihasilkan dalam reaksi samping, yang akan mengurangi kemurnian dan kinerja produk. Untuk menekan reaksi samping, tidak hanya perlu menggunakan alkali secara wajar, mengontrol jumlah sistem air, konsentrasi alkali dan metode pengadukan, dengan tujuan sepenuhnya alkalizing, tetapi juga untuk mempertimbangkan persyaratan produk untuk tingkat viskositas dan substitusi, dan secara komprehensif mempertimbangkan kecepatan pengadukan, kontrol suhu dan faktor -faktor lain untuk meningkatkan tingkat eter dan penindasan secara komprehensif.
Menurut media eterifikasi yang berbeda, produksi industri CMC NA dapat dibagi menjadi dua kategori: metode air dan pelarut. Metode menggunakan air sebagai media reaksi disebut metode media air, yang digunakan untuk menghasilkan medium alkali dan CMC NA tingkat rendah. Metode menggunakan pelarut organik sebagai media reaksi disebut metode pelarut, yang cocok untuk produksi CMC NA menengah dan tinggi. Kedua reaksi ini dilakukan dalam pengulas, yang termasuk dalam proses pengulangan dan merupakan metode utama untuk memproduksi CMC NA saat ini.
Metode Medium Air:
Metode berbasis air adalah proses produksi industri sebelumnya, di mana alkali selulosa direaksikan dengan agen everifikasi di bawah kondisi alkali dan air bebas. Tidak ada media organik dalam sistem selama alkalisasi dan eterifikasi. Metode media air membutuhkan peralatan yang relatif sederhana, lebih sedikit investasi dan biaya rendah. Kerugiannya adalah kurangnya sejumlah besar media cair, panas yang dihasilkan oleh reaksi meningkatkan suhu, mempercepat kecepatan reaksi samping, menyebabkan efisiensi eterifikasi yang rendah dan kualitas produk yang buruk. Metode ini digunakan untuk menyiapkan produk CMC NA menengah dan rendah, seperti deterjen dan agen ukuran tekstil.
Metode pelarut:
Metode pelarut juga dikenal sebagai metode pelarut organik. Fitur utamanya adalah bahwa reaksi alkalisasi dan eterifikasi dilakukan di bawah kondisi bahwa pelarut organik digunakan sebagai media reaksi (pengencer). Menurut jumlah pengencer reaksi, itu dapat dibagi menjadi metode pengulangan dan metode bubur. Proses reaksi metode pelarut sama dengan metode berbasis air, yang juga terdiri dari dua tahap alkalisasi dan eterifikasi, kecuali bahwa media reaksi dari dua tahap berbeda. Metode pelarut menghilangkan pencucian alkali yang melekat, menekan, menghancurkan, penuaan, dan proses lain dari metode berbasis air, dan alkalization dan etherifikasi dilakukan di mesin pengulangan. Kerugiannya adalah pengontrolan suhu yang relatif buruk, persyaratan ruang dan biaya tinggi. Tentu saja, untuk produksi tata letak peralatan yang berbeda, suhu sistem dan waktu makan harus dikontrol secara ketat untuk menyiapkan produk dengan kualitas dan kinerja yang sangat baik.
Sodium carboxymethyl cellulose adalah polimer serbaguna dengan berbagai aplikasi industri, dari makanan dan obat -obatan hingga kosmetik dan remediasi lingkungan. Kombinasi sifatnya yang unik, termasuk kelarutan air, kemampuan penebalan, kapasitas pembentukan film, dan biokompatibilitas, menjadikannya aditif yang sangat berharga dalam berbagai formulasi. Sementara CMC-NA umumnya dianggap aman untuk penggunaan manusia dan ramah lingkungan, praktik penanganan dan pembuangan yang tepat sangat penting untuk meminimalkan potensi risiko kesehatan dan ekologis. Ketika penelitian terus mengungkap aplikasi baru dan metode produksi berkelanjutan, natrium carboxymethyl cellulose siap untuk memainkan peran yang semakin penting dalam membentuk masa depan ilmu material dan manufaktur industri.
Tag populer: Sodium carboxymethyl selulosa bubuk 9004-32-4, pemasok, produsen, pabrik, grosir, beli, harga, curah, dijual