Carboxymethyl cellulose (CMC) là một chất làm đặc tự nhiên quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, y học, mỹ phẩm, khai thác dầu và các mỏ khác. Là một phụ gia đa chức năng, CMC có độ dày, ổn định, hình thành phim, dưỡng ẩm và các tính chất khác. So với các chất làm đặc khác, cấu trúc và tính chất độc đáo của CMC làm cho nó nổi bật trong nhiều ứng dụng.
1. Cấu trúc hóa học
Carboxymethyl cellulose
Carboxymethyl cellulose là một ether cellulose anion được tạo ra bằng cách đưa các nhóm carboxymethyl vào cellulose tự nhiên sau khi kiềm hóa. Đơn vị cấu trúc cơ bản của nó là glucose và carboxymethyl thay thế một phần của các nhóm hydroxyl (-OH) trong cellulose để tạo thành một liên kết ether carboxymethyl (-O-CH2-COOH). Cấu trúc này làm cho CMC có độ hòa tan cao trong nước và tính chất lưu biến tốt.
Các chất làm đặc khác
Xanthan Gum: Xanthan Gum là một polysacarit trọng lượng phân tử cao được sản xuất bằng cách lên men Xanthomonas. Chuỗi chính của nó bao gồm β-D-glucan, và các chuỗi bên của nó chứa mannose, axit glucuronic, v.v ... Gum Xanthan có độ nhớt cao và tính chất mỏng tuyệt vời.
Guar Gum: Guar Gum được chiết xuất từ nội nhũ của đậu guar và thuộc về Galactomannan. Chuỗi chính bao gồm D-mannose và chuỗi bên là D-galactose. Guar Gum có thể dễ dàng hòa tan trong nước lạnh và tạo thành một chất keo có độ nhớt cao.
Pectin: Pectin là một polysacarit có trong thành tế bào thực vật, chủ yếu bao gồm axit galacturonic và mức độ methoxyl hóa của nó ảnh hưởng đến các đặc tính chức năng của nó. Pectin có đặc tính gel tốt trong môi trường axit.
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC): HPMC là một dẫn xuất của methylcellulose với cấu trúc hydroxypropylated và methyl hóa một phần. HPMC có độ hòa tan tốt và đặc tính làm dày trong nước.
2. Cơ chế làm dày
Carboxymethyl cellulose
Sau khi CMC hòa tan trong nước, nhóm carboxymethyl làm cho nó có tính ưa nước tốt và tương tác với các phân tử nước bằng cách hình thành các liên kết hydro và lực van der Waals. Cơ chế làm dày của nó chủ yếu là để tăng độ nhớt của dung dịch thông qua sự vướng víu và lực đẩy giữa các phân tử. Ngoài ra, CMC có độ ổn định tốt trong điều kiện axit hoặc kiềm và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống có các giá trị pH khác nhau.
Các chất làm đặc khác
XANTHAN GUM: GUM XANTHAN làm tăng độ nhớt của dung dịch thông qua sự vướng víu và liên kết hydro của các phân tử chuỗi dài. Tính chất cắt mỏng độc đáo của nó làm cho độ nhớt giảm nhanh khi chịu lực cắt và phục hồi độ nhớt cao khi đứng yên.
Guar Gum: Guar Gum làm tăng độ nhớt của dung dịch bằng cách tạo thành một mạng lưới liên kết chéo và sưng do hấp thụ nước. Cấu trúc phân tử của nó có thể tạo thành một hệ thống keo có độ nhớt cao.
Pectin: Pectin tạo thành liên kết hydro với các phân tử nước thông qua các nhóm carboxyl của chuỗi bên. Nó có thể tạo thành một mạng lưới gel với các ion canxi trong điều kiện axit, làm tăng đáng kể độ nhớt của dung dịch.
Hydroxypropyl methylcellulose: HPMC làm tăng độ nhớt của dung dịch thông qua sự vướng víu của các phân tử và sự hình thành các liên kết hydro. Độ hòa tan và độ nhớt của nó khác nhau rất nhiều trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau, và nó có tính chất gel nhiệt nhất định.
3. Phạm vi ứng dụng
Carboxymethyl cellulose
Ngành công nghiệp thực phẩm: CMC thường được sử dụng trong các thực phẩm như sản phẩm sữa, bánh mì, đồ uống và mứt để làm đặc, ổn định, giữ ẩm và cải thiện kết cấu.
Y học: Trong lĩnh vực dược phẩm, CMC được sử dụng làm chất kết dính và phân tán cho máy tính bảng, và cũng được sử dụng trong chất bôi trơn nhãn khoa và cơ sở thuốc mỡ.
Mỹ phẩm: CMC được sử dụng trong mỹ phẩm như kem dưỡng da và kem, và có các chức năng dưỡng ẩm và ổn định.
Ngành dầu khí: Trong sản xuất dầu, CMC được sử dụng trong việc khoan chất lỏng và bùn để làm dày và giảm tổn thất lọc.
Các chất làm đặc khác
Xanthan Gum: Được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm và hóa chất mỏ dầu, đặc biệt đối với các hệ thống đòi hỏi các đặc tính cắt cắt, như nước sốt, nước sốt và chất nhũ hóa.
Guar Gum: thường được sử dụng trong các thực phẩm như kem, sản phẩm sữa và nước salad để cung cấp độ nhớt và ổn định cao; Được sử dụng như một chất làm đặc và chất ổn định trong các ngành công nghiệp làm giấy và dệt.
Pectin: Chủ yếu được sử dụng trong các thực phẩm như mứt, thạch và kẹo mềm, vì tính chất gel của nó, nó hoạt động tốt trong môi trường đường và axit cao.
Hydroxypropyl methylcellulose: Được sử dụng trong các chế phẩm dược phẩm, vật liệu xây dựng, phụ gia thực phẩm, v.v., đặc biệt là trong gel nhiệt và thuốc giải phóng có kiểm soát.
3. An toàn
Carboxymethyl cellulose
CMC được coi là phụ gia thực phẩm an toàn và đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm của nhiều quốc gia. Khi số tiền được sử dụng phù hợp với các quy định, CMC không độc hại đối với cơ thể con người. Nó cũng cho thấy khả năng tương thích sinh học tốt và tính dị ứng thấp khi được sử dụng như một thành phần dược phẩm và mỹ phẩm.
Các chất làm đặc khác
XANTHAN GUM: Là một phụ gia thực phẩm, kẹo cao su Xanthan thường được coi là an toàn, nhưng liều cao có thể gây khó chịu đường tiêu hóa.
Guar Gum: Đây cũng là một phụ gia thực phẩm an toàn, nhưng lượng quá mức có thể gây ra các vấn đề tiêu hóa như đầy hơi.
Pectin: thường được coi là an toàn, nhưng có thể gây ra phản ứng dị ứng trong các trường hợp riêng lẻ.
Hydroxypropyl methylcellulose: Là một chất phụ gia dược phẩm và phụ gia thực phẩm, HPMC có sự an toàn tốt, nhưng liều lượng của nó phải tuân thủ các quy định liên quan.
Carboxymethyl cellulose cho thấy những ưu điểm độc đáo của nó so với các chất làm đặc khác, bao gồm độ hòa tan trong nước tốt, tính linh hoạt và một loạt các ứng dụng. Mặc dù các chất làm đặc khác có thể có lợi thế trong các khu vực cụ thể, chẳng hạn như các đặc tính mỏng của kẹo cao su xanthan và tính chất gel của pectin, CMC vẫn có vị trí thị trường quan trọng do triển vọng ứng dụng đa dạng và an toàn tuyệt vời. Khi chọn chất làm đặc, cần phải xem xét toàn diện các yếu tố như hiệu suất làm dày, môi trường ứng dụng và an toàn để đạt được hiệu quả tốt nhất.
Thời gian đăng: Tháng 2-17-2025