Il carbossimetil cellulosa (CMC) è un importante addensante naturale, che è ampiamente utilizzato in cibo, medicina, cosmetici, estrazione di olio e altri campi. Come additivo multifunzionale, la CMC ha un buon ispessimento, stabilizzazione, formazione di film, idratante e altre proprietà. Rispetto ad altri addensanti, la struttura e le proprietà uniche di CMC lo fanno risaltare in molte applicazioni.
1. Struttura chimica
Carbossimetil cellulosa
Il carbossimetil cellulosa è un etere anionico di cellulosa prodotto introducendo gruppi carbossimetilici in cellulosa naturale dopo l'alcalizzazione. La sua unità strutturale di base è il glucosio e il carbossimetil sostituisce parte dei gruppi idrossilici (-OH) nella cellulosa per formare un legame etere di carbossimetil (-o-ch2-cooh). Questa struttura fa sì che CMC abbia un'alta solubilità in acqua e buone proprietà reologiche.
Altri addensanti
Gum di Xanthan: la gomma di Xanthan è un polisaccaride ad alto peso molecolare prodotto dalla fermentazione di Xanthomonas. La sua catena principale è composta da β-D-glucano e le sue catene laterali contengono mannosio, acido glucuronico, ecc. La gomma di Xanthan ha un'alta viscosità e eccellenti proprietà di assottigliamento a taglio.
GUM di guar: la gomma di guar viene estratta dall'endosperma di fagioli di guar e appartiene a Galactomannan. La catena principale è composta da D-mannosio e la catena laterale è D-galattosio. La gomma di guar è facilmente solubile in acqua fredda e forma un colloide ad alta viscosità.
Pectina: la pectina è un polisaccaride presente nelle pareti cellulari vegetali, composto principalmente da acido galattuonico, e il suo grado di metossilazione influisce sulle sue proprietà funzionali. La pectina ha buone proprietà in gel in un ambiente acido.
Idrossipropil metilcellulosa (HPMC): HPMC è un derivato di metilcellulosa con una struttura parzialmente idrossipropilata e metilata. HPMC ha una buona solubilità e proprietà ispessenti in acqua.
2. Meccanismo di ispessimento
Carbossimetil cellulosa
Dopo che la CMC è stata sciolta in acqua, il gruppo carbossimetilico lo fa avere una buona idrofilia e interagisce con molecole d'acqua formando legami idrogeno e forze di van der Waals. Il suo meccanismo di ispessimento è principalmente quello di aumentare la viscosità della soluzione attraverso l'entanglement e la repulsione tra le molecole. Inoltre, la CMC ha una buona stabilità in condizioni acide o alcaline ed è ampiamente utilizzata nei sistemi con valori di pH diversi.
Altri addensanti
GUM di Xanthan: la gomma di Xanthan aumenta la viscosità della soluzione attraverso l'entanglement e il legame idrogeno delle molecole a catena lunga. La sua proprietà di assottigliamento di taglio unica fa sì che la viscosità diminuisca rapidamente quando è sottoposta a forza di taglio e ripristina l'elevata viscosità quando stazionario.
GUM di guar: la gomma di guar aumenta la viscosità della soluzione formando una rete reticolata e gonfiore mediante assorbimento d'acqua. La sua struttura molecolare può formare un sistema colloidale altamente viscoso.
Pectina: la pectina forma legami idrogeno con molecole d'acqua attraverso i gruppi carbossilici delle sue catene laterali. Può formare una rete di gel con ioni di calcio in condizioni acide, aumentando significativamente la viscosità della soluzione.
Idroxypropil metilcellulosa: HPMC aumenta la viscosità della soluzione attraverso l'entanglement delle molecole e la formazione di legami idrogeno. La sua solubilità e viscosità variano notevolmente in diverse condizioni di temperatura e ha alcune proprietà del gel termico.
3. Ambito dell'applicazione
Carbossimetil cellulosa
Industria alimentare: la CMC è comunemente usata in alimenti come prodotti lattiero -caseari, pane, bevande e marmellate per addensare, stabilizzare, idratare e migliorare la consistenza.
Medicina: nel campo farmaceutico, la CMC viene utilizzata come legante e disintegrante per le compresse ed è anche usato in lubrificanti oftalmici e basi di unguento.
Cosmetici: la CMC è utilizzata in cosmetici come lozioni e creme e ha funzioni idratanti e stabilizzanti.
Industria petrolifera: nella produzione di petrolio, la CMC viene utilizzata nei fluidi e nei fanghi di perforazione per addensare e ridurre la perdita di filtrazione.
Altri addensanti
GUM XANTHAN: ampiamente utilizzata in prodotti chimici alimentari, cosmetici, farmaceutici e sul campo petrolifero, in particolare per i sistemi che richiedono proprietà a taglio, come salse, salse ed emulsionanti.
GUM di guar: comunemente usato in alimenti come gelati, prodotti lattiero -caseari e medicazioni per insalate per fornire alta viscosità e stabilità; Utilizzato come addensante e stabilizzatore nelle industrie di carta e tessile.
Pectina: utilizzato principalmente in alimenti come marmellate, gelatine e caramelle morbide, a causa delle sue proprietà di gel, si comporta bene in ambienti elevati di zucchero e acidi.
Idrossipropil metilcellulosa: utilizzato in preparati farmaceutici, materiali da costruzione, additivi alimentari, ecc., Soprattutto in gel termici e farmaci a rilascio controllato.
3. Sicurezza
Carbossimetil cellulosa
CMC è ampiamente considerato un additivo alimentare sicuro e soddisfa gli standard di sicurezza alimentare di molti paesi. Quando la quantità utilizzata è conforme alle normative, la CMC non è tossica per il corpo umano. Mostra anche una buona biocompatibilità e bassa allergenicità se usato come eccipiente farmaceutico e ingrediente cosmetico.
Altri addensanti
GUM di Xanthan: come additivo alimentare, la gomma di Xanthan è generalmente considerata sicura, ma le dosi elevate possono causare disagio gastrointestinale.
GUM di guar: è anche un additivo alimentare sicuro, ma l'assunzione eccessiva può causare problemi digestivi come il gonfiore.
Pectina: generalmente considerata sicura, ma può causare reazioni allergiche nei singoli casi.
Idrossipropil metilcellulosa: come eccipiente farmaceutico e additivo alimentare, HPMC ha una buona sicurezza, ma il suo dosaggio dovrebbe rispettare le normative pertinenti.
Il carbossimetil cellulosa mostra i suoi vantaggi unici rispetto ad altri addensanti, tra cui una buona solubilità dell'acqua, versatilità e una vasta gamma di applicazioni. Sebbene altri addensanti possano avere vantaggi in aree specifiche, come le proprietà di diradamento a taglio della gomma di Xanthan e le proprietà del gel della pectina, CMC ha ancora un'importante posizione di mercato a causa delle sue diverse prospettive di applicazione e della sicurezza eccellente. Quando si seleziona un addensante, è necessario considerare in modo completo fattori come le prestazioni di ispessimento, l'ambiente di applicazione e la sicurezza per ottenere il miglior effetto.
Tempo post: febbraio-17-2025