Carboxymethylcellulose (CMC) er en vigtig naturlig fortykningsmiddel, der er vidt brugt i mad, medicin, kosmetik, olieekstraktion og andre felter. Som et multifunktionelt tilsætningsstof har CMC god fortykning, stabilisering, filmdannende, fugtgivende og andre egenskaber. Sammenlignet med andre fortykningsmidler får CMCs unikke struktur og egenskaber den til at skille sig ud i mange applikationer.
1. Kemisk struktur
Carboxymethylcellulose
Carboxymethylcellulose er en anionisk celluloseether fremstillet ved at introducere carboxymethylgrupper i naturlig cellulose efter alkalisering. Dens basale strukturelle enhed er glukose, og carboxymethyl erstatter en del af hydroxylgrupperne (-OH) i cellulose for at danne en carboxymethyletherbinding (-O-CH2-COOH). Denne struktur får CMC til at have høj opløselighed i vand og gode reologiske egenskaber.
Andre fortykningsmidler
Xanthan Gum: Xanthan Gum er en polysaccharid med høj molekylvægt produceret ved gæring af Xanthomonas. Dens hovedkæde er sammensat af ß-D-glucan, og dens sidekæder indeholder mannose, glucuronsyre osv. Xanthan gummi har høj viskositet og fremragende forskydningsfortyndende egenskaber.
Guargummi: Guargummi ekstraheres fra endospermen af guarbønner og hører til Galactomannan. Hovedkæden er sammensat af d-mannose, og sidekæden er D-galactose. Guargummi er let opløseligt i koldt vand og danner en højviskositetskolloid.
Pectin: Pectin er et polysaccharid, der er til stede i plantecellevægge, hovedsageligt sammensat af galacturonsyre, og dens methoxyleringsgrad påvirker dens funktionelle egenskaber. Pectin har gode gelegenskaber i et surt miljø.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC): HPMC er et derivat af methylcellulose med en delvist hydroxypropyleret og methyleret struktur. HPMC har god opløselighed og fortykning af egenskaber i vand.
2. Tykkemekanisme
Carboxymethylcellulose
Efter at CMC er opløst i vand, gør carboxymethylgruppen den har god hydrofilicitet og interagerer med vandmolekyler ved at danne hydrogenbindinger og van der Waals -kræfter. Dens fortykningsmekanisme er hovedsageligt for at øge viskositeten af opløsningen gennem sammenfiltring og frastødelse mellem molekyler. Derudover har CMC god stabilitet under sure eller alkaliske forhold og er vidt brugt i systemer med forskellige pH -værdier.
Andre fortykningsmidler
Xanthan Gum: Xanthan Gum øger opløsningens viskositet gennem sammenfiltring og hydrogenbinding af langkædede molekyler. Dens unikke forskydningsfortyndende egenskab får viskositeten til at falde hurtigt, når den udsættes for forskydningskraft, og gendanner høj viskositet, når den er stationær.
Guargummi: Guargummi øger opløsningens viskositet ved at danne et tværbundet netværk og hævelse ved vandabsorption. Dets molekylære struktur kan danne et meget viskøst kolloidalt system.
Pectin: Pectin danner hydrogenbindinger med vandmolekyler gennem carboxylgrupperne af dens sidekæder. Det kan danne et gelnetværk med calciumioner under sure forhold, hvilket øger opløsningens viskositet markant.
Hydroxypropylmethylcellulose: HPMC øger viskositeten af opløsningen gennem sammenfiltring af molekyler og dannelsen af hydrogenbindinger. Dens opløselighed og viskositet varierer meget under forskellige temperaturforhold, og den har visse termiske gelegenskaber.
3. applikationsomfang
Carboxymethylcellulose
Fødevareindustri: CMC bruges ofte i fødevarer som mejeriprodukter, brød, drikkevarer og syltetøj til at tykkere, stabilisere, fugte og forbedre strukturen.
Medicin: I det farmaceutiske felt bruges CMC som et bindemiddel og opløsningsmiddel til tabletter og bruges også i oftalmiske smøremidler og salvebaser.
Kosmetik: CMC bruges i kosmetik såsom lotioner og cremer og har fugtighedscreme og stabiliserende funktioner.
Petroleumsindustri: I olieproduktion bruges CMC til borevæsker og mudder til at tykkere og reducere filtreringstab.
Andre fortykningsmidler
Xanthan tyggegummi: meget brugt i mad, kosmetik, farmaceutiske stoffer og oliefeltkemikalier, især til systemer, der kræver forskydningsegenskaber, såsom saucer, saucer og emulgatorer.
Guargummi: ofte brugt i fødevarer såsom is, mejeriprodukter og salatdressinger for at give høj viskositet og stabilitet; Brugt som en fortykningsmiddel og stabilisator i papirfremstillings- og tekstilindustrien.
Pectin: Brugt hovedsageligt i fødevarer som syltetøj, gelé og bløde slik på grund af dets gelegenskaber fungerer det godt i højt sukker og sure miljøer.
Hydroxypropylmethylcellulose: Brugt i farmaceutiske præparater, byggematerialer, fødevaretilsætningsstoffer osv., Især i termiske geler og lægemidler til kontrolleret frigivelse.
3. sikkerhed
Carboxymethylcellulose
CMC betragtes bredt som et sikkert fødevaretilsætningsstof og opfylder fødevaresikkerhedsstandarderne i mange lande. Når det anvendte beløb er i overensstemmelse med reglerne, er CMC ikke-toksisk for den menneskelige krop. Det viser også god biokompatibilitet og lav allergenicitet, når den bruges som farmaceutisk excipient og kosmetisk ingrediens.
Andre fortykningsmidler
Xanthan Gum: Som fødevaretilsætningsstof betragtes Xanthan Gum generelt som sikre, men høje doser kan forårsage gastrointestinal ubehag.
Guargummi: Det er også et sikkert fødevaretilsætningsstof, men overdreven indtag kan forårsage fordøjelsesproblemer såsom oppustethed.
Pectin: Generelt betragtes som sikker, men kan forårsage allergiske reaktioner i individuelle tilfælde.
Hydroxypropylmethylcellulose: Som farmaceutisk excipient og fødevaretilsætningsstof har HPMC god sikkerhed, men dens dosering skal overholde relevante regler.
Carboxymethylcellulose viser sine unikke fordele i sammenligning med andre fortykningsmidler, herunder god vandopløselighed, alsidighed og en bred vifte af applikationer. Selvom andre fortykningsmidler kan have fordele på specifikke områder, såsom forskydningsfortyndende egenskaber ved Xanthan Gum og gelegenskaberne for pectin, har CMC stadig en vigtig markedsposition på grund af dets forskellige applikationsudsigter og fremragende sikkerhed. Når man vælger en fortykningsmiddel, er det nødvendigt at overveje faktorer, såsom fortykning af ydeevne, applikationsmiljø og sikkerhed for at opnå den bedste effekt.
Posttid: Feb-17-2025