Sodium carboxymethyl cellulose (CMC) minangka pengental pangan

Sodium carboxymethyl cellulose (uga dikenal minangka: sodium carboxymethyl cellulose, carboxymethyl cellulose,CMC, Carboxymethyl, Cellulose Sodium, Sodium salt of Caboxy Methyl Cellulose) minangka jinis selulosa sing paling akeh digunakake lan paling akeh digunakake ing donya.

CMC-Na kanggo cendhak, minangka turunan selulosa kanthi tingkat polimerisasi glukosa 100-2000, lan massa molekul relatif 242,16. Wêdakakêna fibrosa utawa granular putih. Ora ana ambune, tanpa rasa, tanpa rasa, higroskopis, ora larut ing pelarut organik.

Sifat dhasar

1. Struktur molekul sodium carboxymethylcellulose (CMC)

Iki pisanan diprodhuksi dening Jerman ing taun 1918, lan dipatenake ing taun 1921 lan muncul ing donya. Produksi komersial wis digayuh ing Eropa. Ing wektu iku, mung produk mentah, digunakake minangka koloid lan pengikat. Saka taun 1936 nganti 1941, riset aplikasi industri natrium karboksimetil selulosa cukup aktif, lan sawetara paten inspirasi diciptakake. Sajrone Perang Donya II, Jerman nggunakake sodium carboxymethylcellulose ing deterjen sintetik. Hercules nggawe sodium carboxymethylcellulose kanggo pisanan ing Amerika Serikat ing taun 1943, lan ngasilake sodium carboxymethylcellulose olahan ing taun 1946, sing diakoni minangka aditif panganan sing aman. negaraku wiwit nganggo ing taun 1970-an, lan iki digunakake digunakake ing taun 1990-an. Iki minangka selulosa sing paling akeh digunakake lan paling akeh ing donya saiki.

Rumus struktur: C6H7O2 (OH) 2OCH2COONa Rumus molekul: C8H11O7Na

Produk iki minangka uyah natrium saka selulosa carboxymethyl ether, serat anionik

2. Penampilan sodium carboxymethyl cellulose (CMC)

Produk iki minangka uyah natrium saka selulosa karboksimetil eter, eter selulosa anionik, bubuk utawa granula berserat putih utawa putih susu, kapadhetan 0,5-0,7 g/cm3, meh ora ana ambune, tanpa rasa, higroskopis. Iku gampang disperse ing banyu kanggo mbentuk solusi koloid transparan, lan ora larut ing pelarut organik kayata etanol [1]. PH 1% larutan banyu yaiku 6,5-8,5, nalika pH>10 utawa <5, viskositas mucilage mudhun kanthi signifikan, lan kinerja paling apik nalika pH = 7. Stabil kanggo panas, viskositas mundhak kanthi cepet ing ngisor 20 ° C, lan owah-owahan alon ing 45 ° C. Pemanasan jangka panjang ing ndhuwur 80 ° C bisa denaturasi koloid lan nyuda viskositas lan kinerja. Gampang larut ing banyu, lan solusi kasebut transparan; iku stabil banget ing solusi alkalin, nanging gampang hydrolyzed nalika ketemu asam, lan bakal precipitate nalika Nilai pH 2-3, lan uga bakal nanggepi karo uyah logam polyvalent.

Tujuan utama

Iki digunakake minangka thickener ing industri panganan, minangka operator obat ing industri farmasi, lan minangka binder lan agen anti-redeposition ing industri kimia saben dina. Ing industri printing lan dyeing, digunakake minangka koloid protèktif kanggo agen ukuran lan pastes printing. Ing industri petrokimia, bisa digunakake minangka komponen cairan fraktur pemulihan minyak. [2]

Incompatibility

Sodium carboxymethylcellulose ora kompatibel karo larutan asam kuat, uyah wesi sing larut, lan sawetara logam liyane kayata aluminium, merkuri, lan seng. Nalika pH kurang saka 2, lan nalika dicampur karo etanol 95%, udan bakal kelakon.

Sodium carboxymethyl cellulose bisa mbentuk co-agglomerates karo gelatin lan pektin, lan uga bisa mbentuk komplèks karo kolagen, kang bisa precipitate protèin muatan positif tartamtu.

pakaryan

CMC biasane senyawa polimer anionik sing disiapake kanthi reaksi selulosa alam karo alkali caustic lan asam monokloroasetat, kanthi bobot molekul 6400 (± 1 000). Produk sampingan utama yaiku natrium klorida lan natrium glikolat. CMC kalebu modifikasi selulosa alami. Organisasi Pangan lan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa (FAO) lan Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) resmi nyebat "selulosa sing dimodifikasi".

Indikator utama kanggo ngukur kualitas CMC yaiku derajat substitusi (DS) lan kemurnian. Umumé, sifat CMC beda yen DS beda; tingkat substitusi sing luwih dhuwur, kelarutan sing luwih kuat, lan transparansi lan stabilitas solusi sing luwih apik. Miturut laporan, transparansi CMC luwih apik nalika tingkat substitusi 0,7-1,2, lan viskositas larutan banyu paling gedhe nalika nilai pH 6-9. Supaya kanggo mesthekake kualitas, saliyane kanggo pilihan saka agen etherification, sawetara faktor sing mengaruhi jurusan substitusi lan kemurnian uga kudu dianggep, kayata hubungan antarane jumlah alkali lan agen etherification, wektu etherification, isi banyu ing. sistem, suhu, nilai pH, konsentrasi larutan lan uyah etc.

status quo

Kanggo ngatasi kekurangan bahan mentah (katun olahan sing digawe saka kapas linters), ing taun-taun pungkasan, sawetara unit riset ilmiah ing negaraku wis kerja sama karo perusahaan kanggo nggunakake jerami pari, kapas lemah (kapas sampah), lan ampas kacang buncis. kanggo ngasilake CMC kanthi sukses. Biaya produksi dikurangi banget, sing mbukak sumber bahan mentah anyar kanggo produksi industri CMC lan nyadari pemanfaatan sumber daya sing komprehensif. Ing tangan siji, biaya produksi suda, lan ing tangan liyane, CMC berkembang menyang tliti sing luwih dhuwur. Riset lan pangembangan CMC utamane fokus ing transformasi teknologi produksi sing ana lan inovasi proses manufaktur, uga produk CMC anyar kanthi sifat unik, kayata "metode solvent-slurry" [3] sing wis sukses dikembangake. luar negeri lan wis akeh digunakake. Jinis anyar CMC sing dimodifikasi kanthi stabilitas dhuwur diprodhuksi. Amarga tingkat substitusi sing luwih dhuwur lan distribusi substituen sing luwih seragam, bisa digunakake ing macem-macem lapangan produksi industri lan lingkungan panggunaan sing kompleks kanggo nyukupi syarat proses sing luwih dhuwur. Sacara internasional, jinis anyar saka CMC sing diowahi iki uga disebut "selulosa polyanionic (PAC, selulosa anionik poli)".

safety

Keamanan dhuwur, ADI ora mbutuhake regulasi, lan standar nasional wis dirumusake [4] .

aplikasi

Produk iki nduweni fungsi naleni, thickening, nguatake, emulsifying, penylametan banyu lan suspensi.

Aplikasi CMC ing panganan

FAO lan WHO wis nyetujoni panggunaan CMC murni ing panganan. Iki disetujoni sawise riset lan tes biologis lan toksikologis sing ketat. Asupan aman (ADI) saka standar internasional yaiku 25mg/(kg·d), yaiku udakara 1,5 g/d saben wong. Kacarita sawetara wong ora duwe reaksi beracun nalika asupan tekan 10 kg. CMC ora mung stabilizer emulsification apik lan thickener ing aplikasi pangan, nanging uga wis pembekuan banget lan stabilitas leleh, lan bisa nambah roso produk lan ndawakake wektu panyimpenan. Jumlah sing digunakake ing susu kedhelé, es krim, es krim, sele, omben-omben, lan kaleng kira-kira 1% nganti 1,5%. CMC uga bisa mbentuk sawur stabil emulsified karo cuka, kecap, lenga sayur-sayuran, jus woh, gravy, jus sayur-sayuran, etc, lan dosis punika 0,2% kanggo 0,5%. Utamane, nduweni kinerja pengemulsi sing apik banget kanggo lenga kewan lan nabati, protein lan larutan banyu, saéngga bisa mbentuk emulsi homogen kanthi kinerja sing stabil. Amarga safety lan linuwih, dosis ora diwatesi dening standar kebersihan panganan nasional ADI. CMC wis terus dikembangaké ing lapangan pangan, lan riset ing aplikasi saka sodium carboxymethylcellulose ing produksi anggur uga wis digawa metu.

Panggunaan CMC ing obat

Ing industri farmasi, bisa digunakake minangka stabilizer emulsi kanggo injeksi, binder lan agen pembentuk film kanggo tablet. Sawetara wong wis mbuktekake manawa CMC minangka operator obat antikanker sing aman lan dipercaya liwat eksperimen dhasar lan kewan. Nggunakake CMC minangka bahan membran, wangun dosis sing diowahi saka obat tradisional Cina Yangyin Shengji Powder, Yangyin Shengji Membrane, bisa digunakake kanggo tatu operasi dermabrasi lan tatu traumatik. Panaliten model kewan nuduhake manawa film kasebut nyegah infeksi tatu lan ora ana bedane sing signifikan saka dressing gauze. Ing babagan ngontrol eksudasi cairan jaringan tatu lan penyembuhan tatu kanthi cepet, film iki luwih apik tinimbang dressing gauze, lan nduweni efek ngurangi edema pasca operasi lan iritasi tatu. Preparasi film digawe saka polivinil alkohol: natrium carboxymethyl selulosa: polycarboxyethylene kanthi rasio 3: 6: 1 minangka resep sing paling apik, lan tingkat adhesi lan rilis loro-lorone tambah. Adhesion saka preparation, wektu panggonan saka preparation ing growong lisan lan khasiat obat ing preparation kabeh Ngartekno apik. Bupivacaine minangka anestesi lokal sing kuat, nanging kadhangkala bisa nyebabake efek samping kardiovaskular sing serius nalika diracuni. Mulane, nalika bupivacaine digunakake sacara klinis kanthi akeh, riset babagan pencegahan lan perawatan reaksi beracun mesthi luwih digatekake. Pasinaon farmakologis wis nuduhake yen CIVIC minangka zat sing diluncurake terus-terusan sing diformulasikan karo solusi bupivacaine bisa nyuda efek samping obat kasebut. Ing operasi PRK, panggunaan tetracaine konsentrasi rendah lan obat anti-inflamasi non-steroid sing digabungake karo CMC bisa nyuda nyeri pasca operasi. Nyegah adhesi peritoneal pasca operasi lan nyuda obstruksi usus minangka salah sawijining masalah sing paling penting ing operasi klinis. Pasinaon wis ditampilake sing CMC Ngartekno luwih saka sodium hyaluronate ing ngurangi jurusan postoperative adhesions peritoneal, lan bisa digunakake minangka cara efektif kanggo nyegah dumadiné adhesions peritoneal. CMC digunakake ing catheter hepatic infus arteri obatan anti-kanker kanggo perawatan saka kanker ati, kang Ngartekno bisa prolong wektu panggonan obatan anti-kanker ing tumors, nambah daya anti-tumor, lan nambah efek terapeutik. Ing obat kewan, CMC uga nduweni macem-macem kegunaan. Wis kacarita [5] yen instillasi intraperitoneal saka solusi CMC 1% kanggo wedhus duweni efek sing signifikan kanggo nyegah dystocia lan adhesions weteng sawise operasi saluran reproduksi ing ternak.

CMC ing aplikasi industri liyane

Ing deterjen, CMC bisa digunakake minangka agen redeposition anti-lemah, utamane kanggo kain serat sintetik hidrofobik, sing luwih apik tinimbang serat karboksimetil.

CMC bisa digunakake kanggo nglindhungi sumur lenga minangka stabilizer lendhut lan agen penylametan banyu ing pengeboran lenga. Dosis saben sumur minyak yaiku 2,3t kanggo sumur cethek lan 5,6t kanggo sumur jero;

Ing industri tekstil, digunakake minangka agen sizing, thickener kanggo printing lan dyeing paste, printing tekstil lan stiffening finishing. Nalika digunakake minangka agen sizing, bisa nambah kelarutan lan viskositas, lan gampang kanggo desizing; minangka agen kaku, dosise luwih saka 95%; nalika digunakake minangka agen ukuran, kekuatan lan keluwesan film ukuran sing Ngartekno apik; karo fibroin sutra regenerasi Membran komposit dumadi saka carboxymethyl selulosa digunakake minangka matriks kanggo immobilizing glukosa oksidase, lan glukosa oxidase lan ferrocene carboxylate sing immobilized, lan biosensor glukosa digawe duwe sensitivitas lan stabilitas sing luwih dhuwur. Panaliten nuduhake yen homogenat gel silika disiapake kanthi larutan CMC kanthi konsentrasi kira-kira 1% (w / v), kinerja kromatografi saka piring lapisan tipis sing disiapake paling apik. Ing wektu sing padha, piring lapisan tipis sing dilapisi ing kondisi sing dioptimalake nduweni kekuatan lapisan sing cocog, cocok kanggo macem-macem teknik sampling, gampang dioperasi. CMC nduweni adhesi kanggo paling serat lan bisa nambah ikatan antarane serat. Stabilitas viskositas bisa njamin keseragaman ukuran, saéngga ningkatake efisiensi tenun. Bisa uga digunakake minangka agen finishing kanggo tekstil, utamane kanggo finishing anti-wrinkle permanen, sing ndadekake owah-owahan tahan lama kanggo kain.

CMC bisa digunakake minangka agen anti sedimentasi, emulsifier, dispersant, leveling agen, lan adesif kanggo lapisan. Bisa nggawe isi ngalangi saka lapisan roto-roto mbagekke ing solvent, supaya nutupi ora delaminate kanggo dangu. Iki uga akeh digunakake ing cat. .

Nalika CMC digunakake minangka flocculant a, iku luwih efektif tinimbang sodium gluconate ing njabut ion kalsium. Nalika digunakake minangka ijol-ijolan kation, kapasitas ijol-ijolan kasebut bisa nganti 1,6 ml / g.

CMC digunakake minangka agen ukuran kertas ing industri kertas, kang Ngartekno bisa nambah kekuatan garing lan kekuatan udan saka kertas, uga resistance lenga, panyerepan tinta lan resistance banyu.

CMC digunakake minangka hidrosol ing kosmetik lan minangka thickener ing pasta gigi, lan dosise kira-kira 5%.

CMC bisa digunakake minangka flocculant, agen chelating, emulsifier, thickener, agen penahan banyu, agen sizing, materi film-mbentuk, etc., lan uga digunakake digunakake ing electronics, pestisida, kulit, plastik, printing, keramik, odhol, saben dina. kimia lan lapangan liyane, lan amarga saka kinerja banget lan sawetara saka sudhut panggunaan, iku saya mbukak munggah lapangan aplikasi anyar, lan prospek pasar iku arang banget amba.

Cegahan

(1) Kompatibilitas prodhuk iki karo asam kuwat, alkali kuwat, lan ion logam abot (kayata aluminium, seng, merkuri, salaka, wesi, lan sapiturute) wis contraindicated.

(2) Asupan sing diidini produk iki yaiku 0-25mg / kg·d.

instruksi

Nyampur CMC langsung karo banyu kanggo nggawe lem pasty kanggo nggunakake mengko. Nalika configuring CMC lim, pisanan nambah jumlah tartamtu saka banyu resik menyang tank batching karo piranti aduk, lan nalika piranti aduk diuripake, alon-alon lan roto-roto sprinkle CMC menyang tank batching, aduk terus-terusan, supaya CMC Fully Integrasi. karo banyu, CMC bisa kanthi dissolve. Nalika dissolving CMC, alesan ngapa iku kudu roto-roto sprinkled lan diaduk terus-terusan kanggo "nyegah masalah saka agglomeration, agglomeration, lan ngurangi jumlah CMC dipun bibaraken nalika CMC meets banyu", lan kanggo nambah tingkat pembubaran saka CMC. Wektu kanggo aduk ora padha karo wektu kanggo CMC rampung larut. Padha loro konsep. Umumé, wektu kanggo aduk luwih cendhek tinimbang wektu CMC larut. Wektu sing dibutuhake kanggo loro kasebut gumantung ing kahanan tartamtu.

Basis kanggo nemtokake wektu aduk yaiku: nalikaCMCwis seragam buyar ing banyu lan ora ana lumps gedhe ketok, aduk bisa mandegake, saéngga CMC lan banyu kanggo nembus lan sekring karo saben liyane ing negara ngadeg.

Basis kanggo nemtokake wektu sing dibutuhake kanggo CMC larut kanthi lengkap yaiku:

(1) CMC lan banyu wis rampung kaiket, lan ora ana pamisahan ngalangi-Cairan antarane loro;

(2) Tempel campuran ana ing negara seragam, lan permukaane rata lan lancar;

(3) Werna tempel campuran cedhak karo ora ana warna lan transparan, lan ora ana obyek granular ing tempel. Saka wektu nalika CMC dilebokake ing tank batching lan dicampur karo banyu nganti CMC rampung larut, wektu sing dibutuhake yaiku antarane 10 lan 20 jam.


Wektu kirim: Apr-26-2024