Polvo de carboximetilcelulosa de sodio 9004-32-4

La carboximetilcelulosa de sodio (CMC NA) es una sustancia orgánica con la fórmula química [C6H7O2 (OH) 2och2coona] n. Es un derivado de carboximetil de celulosa y la goma de celulosa iónica más importante.Polvo de carboximetilcelulosa de sodioes una especie de compuesto aniónico alto molecular generalmente preparado al reaccionar celulosa natural con soda cáustica y ácido monocloroacético. Su peso molecular varía de miles a millones. CMC NA es un polvo blanco fibroso o granular, inodoro, insípido, higroscópico y fácil de dispersar en agua para formar una solución coloidal transparente.

La carboximetilcelulosa de sodio (CMC NA para abreviar) es un polvo blanco a amarillo claro, sustancia granular o fibrosa con higroscópica fuerte y fácil de disolver en el agua. Cuando es neutral o alcalino, la solución es un líquido de alta viscosidad. Es estable para drogas, luz y calor. Sin embargo, el calor se limita a 80 grados. Cuando se calienta por encima de 80 grados durante mucho tiempo, la viscosidad disminuye y es insoluble en agua. La densidad relativa es 1.60 y la densidad relativa de la hoja es 1.59. El índice de refracción es 1.515. Se vuelve marrón cuando se calienta a 190-205 y se carboniza cuando se calienta a 235-248 grados. Su solubilidad en el agua depende del grado de sustitución. Es insoluble en ácidos y alcoholes y no precipita en la sal. No es fácil fermentar, tiene una gran potencia emulsionante para el aceite y la cera, y se puede almacenar durante mucho tiempo.

El sodio de carboximetilcelulosa se usa ampliamente como agente de tratamiento de lodo de perforación, detergente sintético, ayuda de limpieza orgánica, agente de tallado de impresión y tintura textil, gel soluble en agua como agente de espesamiento para productos químicos diarios, agente espesante y emulsionante para la industria farmacéutica, el agente espesante de la industria de los alimentos para el agente adhesivo para la industria de la cerámica, la pasta industrial, el dimensionamiento de la industria, el dimensionamiento de la industria, la industria de la industria de la flója, la industria de la industria de la red, la industria de la industria de la flója de los trabajos, la industria de la industria de la flója, la industria de la industria de los alimentos, el tope de la industria de la industria, la industria de la industria, el tamaño de la industria de la industria, el tamaño de la industria de la industria de la industria, el tamaño de la industria de la industria de la industria de los floculantes, el senador de la industria de la industria de la industria básica. Principalmente para el tratamiento de aguas residuales y de lodos, puede aumentar el contenido sólido del pastel de filtro.

 

1. Efectos de estabilización engrosamiento y emulsionante

Polvo de carboximetilcelulosa de sodioUtilizado para el consumo puede emulsionar y estabilizar las bebidas que contienen aceite y proteínas. En general, las bebidas de aceite y proteínas se caracterizan por diversos grados de grasa y una cierta cantidad de proteínas, que pueden separarse fácilmente y flotar durante el almacenamiento, formando un "collar" desagradable que afecta la apariencia del producto.
Además, las proteínas son propensas a la coagulación y la separación, especialmente en productos con valores de pH bajos, y las proteínas se unirán. CMC NA puede resolver estos problemas efectivamente disolviendo en agua como un coloide transparente y estable, lo que puede estabilizar las proteínas y reducir la tensión superficial entre la grasa y el agua, lo que permite que la grasa se emulsione por completo. Por lo tanto, CMC NA a menudo se usa como espesante en la industria alimentaria.

 

2. Función de retención de agua
La carboximetilcelulosa de sodio tiene efecto de hidratación. Puede desempeñar el papel de la mejora de los tejidos en los productos cárnicos, el pan, el mantuario y otros alimentos, y puede hacer que el agua no sea volátil, mejore la producción de productos y aumente el sabor.
3. Gel
La carboximetilcelulosa de sodio con tixotropía se refiere a la interacción de un cierto número de cadenas moleculares grandes, lo que tiende a formar una estructura tridimensional. Después de formar una estructura tridimensional, aumenta la viscosidad aparente de la solución; Después de romper la estructura tridimensional, la viscosidad aparente disminuye. El fenómeno de la tixotropía se refiere al cambio dependiente del tiempo en la viscosidad aparente. La carboximetilcelulosa tixotrópica juega un papel importante en el sistema de gel y se puede usar para hacer gelatina y mermelada.

 

4. Propiedad de formación de películas
La carboximetilcelulosa de sodio puede formar una película en la superficie de los alimentos, que puede proporcionar cierta protección para las frutas y verduras. Debido a la presencia de la película, se forma un ambiente de gas de dióxido de carbono bajo de oxígeno entre la película y las frutas y verduras, reduciendo así el tipo de cambio de gas y el tipo de cambio de sustancias, y extendiendo la vida útil de las frutas y verduras.
La carboximetilcelulosa de sodio también tiene otras propiedades, como la suspensión y la estabilidad química, que sientan las bases para su aplicación generalizada en la industria alimentaria.

 

5. Aplicación en productos lácteos
(1) Investigación de aplicaciones en bebidas ácidas
Las bebidas lácteas ácidas tienen un sabor agrio y dulce único y tienen un mercado amplio. Sin embargo, durante el proceso de producción, la caseína tiende a agregarse y volverse inestable en condiciones ácidas. Por lo tanto, los polisacáridos generalmente se agregan para proteger la caseína, estabilizar el sistema y garantizar un buen gusto. El mecanismo por el cual la carboximetilcelulosa sodio, como polisacárido, puede estabilizar las bebidas lácteas ácidas se puede describir de la siguiente manera: durante el proceso de ajuste de ácido, cuando el valor de pH es 5.2, CMC NA comienza a adsorbarse en la superficie de las micelas de caseína, similar al efecto de Kappa en la caso de las condiciones neutrales.

 

La repulsión electrostática y el obstáculo estérico de la capa de adsorción mantienen la existencia estable de micelas de caseína, y CMC NA tiene un efecto de engrosamiento, lo que puede reducir la velocidad de asentamiento de las partículas de proteínas. Los resultados indican que a valores de pH bajos, se requiere una cierta concentración de carboximetilcelulosa de sodio; Y debajo de esta concentración, el sistema perderá la estabilidad. A valores de pH de 3.6 ~ 4.6, los sistemas de pH más bajos requieren más carboximetilcelulosa de sodio para la estabilidad. Las bebidas lácteas ácidas fermentadas tienen requisitos más altos para los estabilizadores en comparación con las bebidas ajustadas ácido. Las bebidas lácteas a la que contienen gránulos de frutas requieren la adición de una cierta cantidad de gránulos de frutas para estabilizar el sistema. El experimento mostró que CMC NA es el estabilizador principal para las bebidas lácteas ácidas. Cuando CMC NA representa el 0.4% y la pectina representa el 0.14% en el estabilizador compuesto, el sistema tiene una mejor estabilidad.

 

Los académicos también han estudiado el uso de carboximetilcelulosa sodio para estabilizar el sistema en bebidas activas de licopeno. La investigación ha demostrado que cuando la cantidad de CMC NA agregada es mayor al 0.4%, el producto tiene buena estabilidad, pero la viscosidad aumenta significativamente en este momento, por lo que se puede usar en combinación con otros coloides.
Después de optimizar el proceso de enfriamiento de CMC NA, la viscosidad de las bebidas lácteas que regulan el ácido tradicional es siempre más alta que la de los productos calentados durante la vida útil, proporcionando una mejor estabilidad. Esto también proporciona una base teórica para la mejor aplicación de carboximetilcelulosa sodio en la producción de bebidas lácteas ácidas.

 

(2) Aplicación en yogurt mezclado
La desnaturalización y precipitación de la proteína de la leche en condiciones ácidas siempre ha sido un tema clave que afecta el desarrollo de yogurt. Debido a sus propiedades multifuncionales, fuentes abundantes y precio asequible, CMC NA se usa comúnmente como estabilizador.
Los resultados mostraron que CMC NA se vio muy afectado por la temperatura y el valor de pH. Cuando la cantidad de CMC NA agregada era pequeña, el estado del yogurt no pudo estabilizarse. Cuando su contenido era mayor al 0,4%, el estado del yogur mejoró y el sistema tendió a ser estable; Y el efecto de engrosamiento de CMC Na en el yogurt es relativamente pequeño en 0.05%~ 0.1%, mientras que el efecto de engrosamiento es significativo en el rango de alto contenido (0.4%~ 0.5%).

 

(3) Aplicación de loción de caseína
La loción es un sistema de dispersión compuesto por un líquido disperso en forma de pequeñas gotas en otro líquido inmiscible, que es un sistema inestable. Entre numerosas encías de alimentos,polvo de carboximetilcelulosa de sodioy la goma de Xantán se han estudiado ampliamente debido a sus propiedades funcionales únicas. Los resultados indican que la combinación de CMC NA y XG (goma Xanthan) puede hacer que el sistema sea más estable. A una cierta relación de mezcla (CMC NA: XG es 1 ∶ 1, 3 ∶ 1), la cantidad de adición total es del 0,4% de la masa total de la loción, y la estabilidad de la loción de la loción aumentará. El fenómeno de capas no es obvio cuando la emulsión se almacena a temperatura ambiente durante 2 semanas.

Aplicación en la producción de pan y Mantou

 

La carboximetilcelulosa de sodio tiene ciertas propiedades de hidrofilia y rehidratación, por lo tanto, se usa en la producción de productos de harina.

(1) Aplicación en pan
Debido a la presencia de grupos hidrofílicos en carboximetilcelulosa sodio, puede combinarse con agua para formar coloides hidrofílicos y absorber agua para expandirse. El CMC NA ampliado puede aumentar la capacidad de retención de agua del gluten, que es beneficiosa para el proceso de fermentación y hornear del pan y la retención de dióxido de carbono, aumentando así el volumen de pan. Sin embargo, la cantidad de carboboximetilcelulosa sodio no debe exceder el 6%. Debido a su fuerte retención de agua, la cantidad adecuada de adición puede reducir la dureza del pan. El experimento mostró que agregar una cantidad apropiada (2%~ 8%) de carboximetilcelulosa sodio mejoró significativamente la calidad del pan horneado, con el mejor efecto observado al agregar 6%, seguido por el 4%. Puede aumentar el volumen de pan, mejorar la estructura y el sabor del pan, y extender la vida útil del pan. Esto proporciona la posibilidad de agregar carboximetilcelulosa de sodio al pan para mejorar su calidad.

 

(2) Aplicación de la producción de Mantou
La cantidad de adición de la carboximetilcelulosa de sodio tiene poco efecto sobre el valor de pH de la masa de Mantou de trigo. La investigación muestra que la carboximetilcelulosa de sodio puede mejorar de manera efectiva la textura del mantou de trigo y reducir efectivamente la dureza, la adhesión y la masticación de Mantou. Cuando la cantidad de adición de carboximetilcelulosa de sodio es 0.06%~ 0.08%, cada índice de textura funciona mejor. Sin embargo, la aplicación de carboximetilcelulosa de sodio en Mantou es aún menor, lo que también proporciona la posibilidad de su aplicación en nuevos campos y puede aumentar su rango de aplicaciones.

 

6. Otras aplicaciones
Los espesantes de los alimentos tienen las características de engrosamiento, espesamiento, estabilidad, resistencia a la sal y la temperatura, y se usan ampliamente en los condimentos de alimentos. Algunos académicos han estudiado la selección de la optimización del agente engrosamiento y el proceso en la preparación de la esencia de la carne natural. Los resultados muestran que se selecciona al 5% de carboximetilcelulosa como esencia de la esencia de carne, calentada y disuelta en un baño de agua a 60 ~ 70 grados, agitado durante 30 minutos, disuelto el coloide, colocado durante 24 ~ 48h, se hincha y luego se usa para preparar el glutamato de monosodio de carne de carne. El producto tiene una buena propiedad de engrosamiento, incoloro e insípido.

Debido a su efecto de engrosamiento, la carboximetilcelulosa de sodio se puede usar para hacer mermelada. Después de la experimentación, se descubrió que el proceso óptimo para hacer salsa de tomate de castaña de agua es 1.9% de carboximetil celulosa de sodio, ácido cítrico al 0,8%, azúcar blanca al 4% y salsa de salsa de salsa de tomate de agua de 1: 1. La mermelada resultante tiene un buen sabor y estabilidad.

 

La carboximetilcelulosa de sodio también se puede usar para hacer bebidas. Las bebidas de maíz son propensas a las capas y la precipitación durante el almacenamiento, mientras que la combinación de CMC y alginato de sodio puede mejorar la estabilidad. Cuando se agregaron alginato de carboximetilcelulosa sodio y alginato de sodio a una dosis de 0.05%, la tasa de precipitación de la bebida de maíz fue la más pequeña, y la estratificación no fue obvia después de la centrifugación, con buena estabilidad. Esto también sentó una cierta base para el desarrollo del mercado de bebidas de maíz. La carboximetilcelulosa de sodio también se usa en la producción de helados y la aclaración de bebidas alcohólicas.

Método de preparación dePolvo de carboximetilcelulosa de sodio:

CMC NA se preparó a partir de celulosa mediante un método de dos pasos. El primero es el proceso de alcalización de la celulosa. La celulosa reacciona con hidróxido de sodio para formar celulosa alcalina, y luego la celulosa alcalina reacciona con ácido cloroacético para formar CMC Na, que se llama reacción de eterificación.

El sistema de reacción debe ser básico. Este proceso pertenece al método de síntesis de Ether Williamson. El mecanismo de reacción es la sustitución nucleofílica. El sistema de reacción es alcalino. En presencia de agua, hay algunas reacciones laterales, como la formación de hidroxiacetato de sodio, ácido hidroxiaxiacético y otros subproductos. Debido a la existencia de reacciones laterales, se incrementará el consumo de álcali y agente eterificante, reduciendo así la eficiencia de eterificación; Al mismo tiempo, se generarán hidroxiacetato de sodio, ácido hidroxiacético y más impurezas de sal en la reacción lateral, lo que reducirá la pureza y el rendimiento del producto. Para suprimir las reacciones secundarias, no solo es necesario usar razonablemente álcali, controlar la cantidad de sistema de agua, la concentración de álcali y el método de agitación, con el objetivo de alcalizar completamente, sino también considerar los requisitos del producto para la viscosidad y el grado de sustitución, y considerar la velocidad de agitación, el control de temperatura y otros factores para mejorar la tasa de omitirización de la omitción y la supresión de la ocurrencia de la acero a la altura al lado.

Según los diferentes medios de eterificación, la producción industrial de CMC NA se puede dividir en dos categorías: métodos acuosos y solventes. El método que usa agua como medio de reacción se llama método de medio de agua, que se utiliza para producir medio alcalino y CMC NA de bajo grado. El método que usa solvente orgánico como medio de reacción se llama método de solvente, que es adecuado para la producción de CMC NA de grado medio y alto. Estas dos reacciones se llevan a cabo en una amada, que pertenece al proceso de amasado y es el método principal para producir CMC NA en la actualidad.

La carboximetilcelulosa de sodio es un polímero versátil con una amplia gama de aplicaciones industriales, desde alimentos y productos farmacéuticos hasta cosméticos y remediación ambiental. Su combinación única de propiedades, incluida la solubilidad de agua, la capacidad de engrosamiento, la capacidad de formación de películas y la biocompatibilidad, lo convierte en un aditivo invaluable en numerosas formulaciones. Si bien CMC-NA generalmente se considera seguro para el uso humano y las prácticas de manejo y eliminación adecuadas para el medio ambiente, son esenciales para minimizar los riesgos potenciales de salud y ecológicos. A medida que la investigación continúa descubriendo nuevas aplicaciones y métodos de producción sostenibles, la carboximetilcelulosa de sodio está a punto de desempeñar un papel cada vez más importante en la configuración del futuro de la ciencia de los materiales y la fabricación industrial.

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