נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC) כעובד מזון

נתרן קרבוקסימתיל תאית (הידוע גם בשם: נתרן קרבוקסימתיל תאית, קרבוקסימתיל תאית,CMC, קרבוקסימתיל, נתרן תאית, מלח נתרן של קבוקסי מתיל תאית) הוא הנפוץ ביותר והכמות הגדולה ביותר המשמשת בעולם כיום סוגים של תאית.

CMC-NA בקיצור, הוא נגזרת תאית עם דרגת פילמור גלוקוזית של 100-2000, ומסה מולקולרית יחסית של 242.16. אבקה סיבית או גרגירה לבנה. חסר ריח, חסר טעם, חסר טעם, היגרוסקופי, בלתי מסיס בממסים אורגניים.

מאפיינים בסיסיים

1. מבנה מולקולרי של נתרן קרבוקסימתיל -סלולוזה (CMC)

היא הופקה לראשונה על ידי גרמניה בשנת 1918, והיא הוגשה בפטנט בשנת 1921 והופיעה בעולם. ייצור מסחרי הושג מאז באירופה. באותה תקופה זה היה רק ​​מוצר גולמי, ששימש כקולואיד וכקלסר. בשנים 1936 עד 1941 היה מחקר על היישומים התעשייתיים של נתרן קרבוקסימתיל תאולוזה די פעיל, וכמה פטנטים מעוררי השראה הומצאו. במהלך מלחמת העולם השנייה, גרמניה השתמשה בנתרן קרבוקסימתיל -סלולוזה בחומרי ניקוי סינתטיים. הרקולס יצר לראשונה את נתרן קרבוקסימתיל -סילולוזה לראשונה בארצות הברית בשנת 1943, וייצר נתרן קרבוקסימתיל -סלולוזה מזוקק בשנת 1946, שהוכר כתוסף מזון בטוח. המדינה שלי החלה לאמץ אותה בשנות השבעים, והיא הייתה בשימוש נרחב בשנות התשעים. זהו הנפוצה ביותר והכמות הגדולה ביותר של התאית בעולם כיום.

פורמולה מבנית: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONA נוסחה מולקולרית: C8H11O7NA

מוצר זה הוא מלח הנתרן של אתר קרבוקסימתיל תאית, סיב אניוני

2. מראה של נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC)

מוצר זה הוא מלח הנתרן של אתר קרבוקסימתיל תאית, אתר תאית אניוני, אבקה סיבית לבנה או חלבית לבנה, צפיפות 0.5-0.7 גרם/ס"מ 3, כמעט נטולת ריח, חסרת טעם, היגרוסקופית. קל להתפזר במים ליצירת תמיסה קולואידלית שקופה, והוא אינו מסיס בממסים אורגניים כמו אתנול [1]. ה- pH של 1% תמיסה מימית הוא 6.5-8.5, כאשר ה- pH> 10 או <5, צמיגות הרירית פוחתת באופן משמעותי, והביצועים הם הטובים ביותר כאשר ה- pH = 7. היציב לחום, הצמיגות עולה במהירות מתחת ל 20 מעלות צלזיוס, ומשתנה לאט על 45 מעלות צלזיוס. חימום לטווח הארוך מעל 80 מעלות צלזיוס יכול לשלול את הקולואיד ולהפחית משמעותית את הצמיגות והביצועים. הוא מסיס בקלות במים, והפתרון שקוף; הוא יציב מאוד בתמיסה אלקליין, אך הוא נדבק בקלות כאשר הוא נתקל בחומצה, והוא יפגע כאשר ערך ה- pH הוא 2-3, והוא יגיב גם עם מלחי מתכת פוליוו-חמוניים.

המטרה העיקרית

הוא משמש כמעבה בתעשיית המזון, כמוביל תרופות בתעשיית התרופות, וכסוכן קלסר וכסוכן אנטי-אחיד בתעשייה הכימית היומית. בענף ההדפסה והצביעה הוא משמש כקולואיד מגן לסוכני גודל והדפסה. בתעשייה פטרוכימית, זה יכול לשמש כמרכיב בשבר השבר בשבר. [2]

אי התאמה

נתרן קרבוקסימתיל -סלולוזה אינו תואם תמיסות חומצה חזקות, מלחי ברזל מסיסים, וכמה מתכות אחרות כמו אלומיניום, כספית ואבץ. כאשר ה- pH הוא פחות מ -2, וכאשר מעורבב עם אתנול של 95%, יתרחש משקעים.

תאית נתרן קרבוקסימתיל יכולה ליצור אגלומרטים משותפים עם ג'לטין ופקטין, ויכולים גם ליצור קומפלקסים עם קולגן, שיכולים לזרז חלבונים טעונים חיוביים מסוימים.

מְלָאכָה

CMC הוא בדרך כלל תרכובת פולימרית אניונית שהוכנה על ידי תגובה תאית טבעית עם אלקלי קאוסטי וחומצה מונוכרואכלית, עם משקל מולקולרי של 6400 (± 1 000). תוצרי הלוואי העיקריים הם נתרן כלוריד ונתרן גליקולט. CMC שייך לשינוי תאית טבעי. ארגון המזון והחקלאות של האו"ם (FAO) וארגון הבריאות העולמי (WHO) קראו לו רשמית "שינוי תאית".

האינדיקטורים העיקריים למדידת איכות CMC הם דרגת החלפה (DS) וטהרה. באופן כללי, המאפיינים של CMC שונים אם ה- DS שונה; ככל שמידת ההחלפה גבוהה יותר, המסיסות חזקה יותר, ושקיפות ויציבותו של הפיתרון. על פי הדיווחים, השקיפות של CMC טובה יותר כאשר מידת ההחלפה היא 0.7-1.2, והצמיגות של הפיתרון המימי שלה היא הגדולה ביותר כאשר ערך ה- pH הוא 6-9. על מנת להבטיח את איכותו, בנוסף לבחירת חומר האתור, יש לקחת בחשבון גם גורמים מסוימים המשפיעים על מידת ההחלפה והטהרה, כמו הקשר בין כמות האלקלי לבין חומר האתור, זמן האתיקה, תכולת מים ב המערכת, הטמפרטורה, ערך ה- pH, ריכוז הפתרונות ומלח וכו '.

סטטוס קוו

על מנת לפתור את המחסור בחומרי גלם (כותנה מעודנת העשויה מטיפי כותנה), בשנים האחרונות, כמה יחידות מחקר מדעיות במדינה שיתפו פעולה עם ארגונים כדי להשתמש באופן מקיף קש אורז, כותנה קרקעית (כותנה פסולת) ושקעי שעועית שעועית לייצר CMC בהצלחה. עלות הייצור מופחתת מאוד, אשר פותחת מקור חדש לחומרי גלם לייצור תעשייתי של CMC ומבין את השימוש המקיף של המשאבים. מצד אחד, עלות הייצור מצטמצמת, ומצד שני CMC מתפתחת לדיוק גבוה יותר. המחקר והפיתוח של CMC מתמקד בעיקר בהפיכת טכנולוגיית הייצור הקיימת ובחדשנות של תהליך הייצור, כמו גם במוצרי CMC חדשים עם נכסים ייחודיים, כמו "שיטת Slvent-Slurry" [3] שפותחה בהצלחה בחו"ל ונמצא בשימוש נרחב. מיוצר סוג חדש של CMC שהשתנה עם יציבות גבוהה. בשל מידת ההחלפה הגבוהה יותר וההפצה האחידה יותר של תחליפים, ניתן להשתמש בה במגוון רחב יותר של שדות ייצור תעשייתיים וסביבות שימוש מורכבות כדי לעמוד בדרישות התהליך הגבוהות יותר. באופן בינלאומי, סוג חדש זה של CMC שהשתנה נקרא גם "תאית פוליאניונית (PAC, תאית פולי אניונית)".

בְּטִיחוּת

אבטחה גבוהה, ADI אינה זקוקה לתקנות, וסטנדרטים לאומיים גובשו [4].

בַּקָשָׁה

למוצר זה יש פונקציות של כריכה, עיבוי, חיזוק, תחליב, שמירת מים ומתלה.

יישום CMC במזון

FAO ואשר אישרו את השימוש ב- CMC טהור במזון. זה אושר לאחר מחקרים ובדיקות ביולוגיות וטוקסיקולוגיות מאוד קפדניות. הצריכה הבטוחה (ADI) של התקן הבינלאומי היא 25 מג/(ק"ג · ד), כלומר בערך 1.5 גרם/ד 'לאדם. דווח כי יש אנשים שלא הייתה תגובה רעילה כאשר הצריכה הגיעה ל -10 ק"ג. CMC הוא לא רק מייצב טוב של אמולסציה ועבה ביישומי מזון, אלא גם הוא בעל יציבות הקפאה והיס מצוינת, ויכול לשפר את הטעם של המוצר ולהאריך את זמן האחסון. הכמות המשמשת בחלב סויה, גלידה, גלידה, ג'לי, משקאות ופחים היא בערך 1% עד 1.5%. CMC יכול גם ליצור פיזור מתחלב יציב עם חומץ, רוטב סויה, שמן צמחי, מיץ פירות, רוטב, מיץ ירקות וכו ', והמינון הוא 0.2% עד 0.5%. במיוחד, יש לו ביצועים מתחליבים מצוינים לשמנים של בעלי חיים וירקות, חלבונים ופתרונות מימיים, מה שמאפשר לו ליצור תחליב הומוגני עם ביצועים יציבים. בגלל בטיחותו ואמינותו, המינון שלה אינו מוגבל על ידי ADI של היגיינת המזון הלאומית ADI. CMC פותח ברציפות בתחום המזון, ומחקר על יישום נתרן קרבוקסימתילולוזה בייצור יין בוצע גם הוא.

השימוש ב- CMC ברפואה

בתעשיית התרופות, זה יכול לשמש כמייצב תחליב לזריקות, קלסר וסוכן יוצרת סרטים לטאבלטים. יש אנשים שהוכיחו כי CMC הוא מנשא תרופות נגד סרטן בטוח ואמין באמצעות ניסויים בסיסיים ובעלי חיים. באמצעות CMC כחומר הממברנה, ניתן להשתמש בצורת המינון שהשתנה של הרפואה הסינית המסורתית יאנגיין שנגג'י, קרום יאנגיין שנגג'י, לפצעי פעולת דרמבריה ופצעים טראומטיים. מחקרי מודל בעלי חיים הראו כי הסרט מונע זיהום בפצעים ואין לו הבדל משמעותי מתחבושות גזה. מבחינת בקרת אקסודציה של נוזל רקמות פצע וריפוי פצעים מהיר, סרט זה טוב משמעותית מאשר תחבושות גזה, ויש לו השפעה של הפחתת בצקת לאחר הניתוח וגירוי בפצעים. הכנת הסרטים העשויה מאלכוהול פוליוויניל: נתרן קרבוקסימתיל תאית: polycarboxyethylene ביחס של 3: 6: 1 הוא המרשם הטוב ביותר, ושיעור ההדבקה ושחרור שניהם גדלים. הדבקה של ההכנה, זמן המגורים של ההכנה בחלל הפה ויעילות התרופה בתכשיר משופרים באופן משמעותי. Bupivacaine הוא הרדמה מקומית חזקה, אך לעיתים היא יכולה לייצר תופעות לוואי קרדיווסקולריות חמורות כאשר היא מורעלת. לכן, בעוד שבופיבקאין נמצא בשימוש נרחב קלינית, מחקרים על מניעה וטיפול בתגובותיו הרעילות תמיד הוקדשה תשומת לב רבה יותר. מחקרים פרמקולוגיים הראו כי Civic כחומר שחרור מתמשך שנוסח בתמיסת בופיבקאין יכול להפחית משמעותית את תופעות הלוואי של התרופה. בניתוח PRK, השימוש בטטרקאין בריכוז נמוך ובתרופות אנטי דלקתיות שאינן סטרואידיות בשילוב עם CMC יכול להקל באופן משמעותי בכאב לאחר הניתוח. מניעת הידבקויות הצפקיות לאחר הניתוח והפחתת חסימת המעיים הם אחד הנושאים המודאגים ביותר בניתוחים קליניים. מחקרים הראו כי CMC טובה משמעותית מאשר נתרן היאלורונאט בהפחתת מידת הידבקויות הצפק לאחר הניתוח, ויכולות לשמש כשיטה יעילה למניעת התרחשות של הידבקויות הצפקיות. CMC משמש בחליטת עורקים כבד של צנתר של תרופות נגד סרטן לטיפול בסרטן הכבד, שיכול להאריך משמעותית את זמן המגורים של תרופות נגד סרטן בגידולים, לשפר את הכוח האנטי-גידול ולשפר את ההשפעה הטיפולית. ברפואת בעלי חיים, ל- CMC יש גם מגוון רחב של שימושים. דווח על [5] כי ההנחיה התוך -רחמית של תמיסת 1% CMC לכבשים משפיעה משמעותית על מניעת דיסטוציה והידבקות בטן לאחר ניתוח דרכי הרבייה בבעלי חיים.

CMC ביישומים תעשייתיים אחרים

אצל חומרי ניקוי, CMC יכול לשמש כחומר של אמצע מחדש של אדמה, במיוחד עבור בדים של סיבים סינטטיים הידרופוביים, שהם טובים משמעותית מסיבי קרבוקסימתיל.

ניתן להשתמש ב- CMC כדי להגן על בארות נפט כמייצב בוץ וחומר שמירת מים בקידוח נפט. המינון עבור כל באר שמן הוא 2.3T לבארות רדודות ו- 5.6T לבארות עמוקות;

בענף הטקסטיל הוא משמש כחומר גודל, מעבה להדפסה וצביעה, הדפסת טקסטיל וגימור התקשורת. כאשר משתמשים בו כחומר גודל, זה יכול לשפר את המסיסות והצמיגות, וקל להתאמה; כחומר מתקשח, המינון שלו הוא מעל 95%; כאשר משתמשים בו כחומר גודל, הכוח והגמישות של סרט הגודל משופרים משמעותית; עם פיברואין משי מחודש, הממברנה המורכבת המורכבת מקרבוקסימתיל תאית משמשת כמטריצה ​​להפחתת גלוקוז אוקסידאז, והגלוקוז אוקסידאז והקרבוקסילאט הגלוקוזית המיוצרת ויציבות גבוהה יותר. מחקרים הראו שכאשר הומוגנאט סיליקה ג'ל מוכנים עם תמיסת CMC עם ריכוז של כ- 1% (w/v), הביצועים הכרומטוגרפיים של צלחת שכבה דקה מוכנה היא הטובה ביותר. במקביל, לצלחת השכבה הדקה המצופה בתנאים מותאמים יש חוזק שכבה מתאים, המתאים לטכניקות דגימה שונות, קל להפעלה. ל- CMC יש הדבקה לרוב הסיבים ויכולה לשפר את הקשר בין סיבים. יציבות צמיגותה יכולה להבטיח את אחידות הגודל, ובכך לשפר את יעילות האריגה. זה יכול לשמש גם כחומר גימור לטקסטיל, במיוחד לגימור קבוע נגד קמטים, מה שמביא שינויים עמידים לבדים.

CMC יכול לשמש כחומר אנטי-פדימנטציה, תחליב, פיזור, חומר פילוס, ודבק לציפויים. זה יכול להפוך את התוכן המוצק של הציפוי המופץ באופן שווה בממס, כך שהציפוי לא יתפוגג במשך זמן רב. הוא נמצא בשימוש נרחב גם בצבעים. ו

כאשר CMC משמש כמתן פליטה, הוא יעיל יותר מאשר נתרן גלוקונאט בהסרת יוני סידן. כאשר משתמשים בו כחילופי קטיונים, יכולת ההחלפה שלה יכולה להגיע ל 1.6 מ"ל/גרם.

CMC משמש כחומר גודל נייר בענף הנייר, שיכול לשפר משמעותית את חוזק היבש ואת חוזק הנייר הרטוב, כמו גם עמידות בפני שמן, ספיגת דיו ועמידות למים.

CMC משמש כהידרוסול בקוסמטיקה וכמעבה במשחת שיניים, והמינון שלו הוא כ -5%.

CMC יכול לשמש כ- Flocculant, חומר צ'לציה, תחליב, מעבה, חומר תומך מים, חומר גודל, חומר ליצירת סרטים וכו ', והוא נמצא בשימוש נרחב גם באלקטרוניקה, חומרי הדברה, עור, פלסטיקה, הדפסה, משחת שיניים, מדי יום, מדי יום כימיקלים ושדות אחרים, ובגלל הביצועים המצוינים והמגוון הרחב של השימושים, הוא כל הזמן פותח שדות יישומים חדשים, ופוטנציאל השוק רחב ביותר.

אמצעי זהירות

(1) תאימותו של מוצר זה עם חומצה חזקה, אלקלי חזק ויוני מתכת כבדה (כמו אלומיניום, אבץ, כספית, כסף, ברזל וכו ') היא התווית.

(2) הצריכה המותרת של מוצר זה היא 0-25 מג/ק"ג · ד.

הוראות

מערבבים CMC ישירות עם מים לייצור דבק דביק לשימוש מאוחר יותר. בעת קביעת תצורה של דבק CMC, תחילה הוסף כמות מסוימת של מים נקיים למיכל האצווה עם מכשיר לערבב, וכאשר מכשיר הבחינת מופעל, מפזרים לאט ושיד עם מים, CMC יכול להתמוסס במלואו. בעת פירוק ה- CMC, הסיבה לכך שיש לפזר אותו באופן שווה ולהיכנס ברציפות היא "למנוע את הבעיות של אגרומציה, אגרומציה, ולהקטין את כמות ה- CMC המומסת כאשר CMC פוגש מים", ולהגדיל את קצב הפירוק של CMC. הזמן לערבוב אינו זהה לזמן להתמוסס לחלוטין. הם שני מושגים. באופן כללי, הזמן לערבב הוא הרבה יותר קצר מהזמן של CMC להתמוסס לחלוטין. הזמן הנדרש לשניים תלוי במצב הספציפי.

הבסיס לקביעת זמן ההתעוררות הוא: כאשרCMCמפוזר באופן אחיד במים ואין גושים גדולים ברורים, ניתן לעצור את ההערכה, מה שמאפשר ל- CMC ולמים לחדור ולהתמזג זה עם זה במצב עומד.

הבסיס לקביעת הזמן הדרוש ל- CMC להתמוסס לחלוטין הוא כדלקמן:

(1) CMC ומים קשורים לחלוטין, ואין הפרדה נוזלית מוצקה בין השניים;

(2) העיסה המעורבת במצב אחיד, והמשטח שטוח וחלק;

(3) צבע העיסה המעורבת קרוב לחסר צבע ושקוף, ואין חפצים גרגירים בסיסה. מהתקופה בה מכניסים CMC למיכל האצווה ומעורבבים במים לתקופה בה CMC מומס לחלוטין, הזמן הנדרש הוא בין 10 ל 20 שעות.