Carboxymethylcellulose (CMC) is een belangrijke in water oplosbare polymeerverbinding die veel wordt gebruikt in voedsel, farmaceutische producten, dagelijkse chemicaliën, textiel en andere velden. In de voedingsindustrie is een van de belangrijkste toepassingen van CMC als een verdikkingsmiddel. Verdiking is een klasse van additieven die de viscositeit van een vloeistof verhogen zonder de andere eigenschappen van de vloeistof aanzienlijk te veranderen.
1. Chemische structuur en verdikkingsprincipe van carboxymethylcellulose
Carboxymethylcellulose is een derivaat van cellulose gevormd door een deel van de hydroxylgroepen (-oH) van cellulose te vervangen door carboxymethylgroepen (-CH2COOH). De basisstructurele eenheid is een herhalende keten van β-D-glucose. De introductie van carboxymethylgroepen geeft CMC -hydrofiliciteit, waardoor het een goede oplosbaarheid en verdikkingsvermogen in water geeft. Het verdikkingsprincipe is voornamelijk gebaseerd op de volgende punten:
Zwelling -effect: CMC zal opzwellen na het absorberen van watermoleculen in water, het vormen van een netwerkstructuur, zodat watermoleculen in zijn structuur worden vastgelegd, waardoor de viscositeit van het systeem wordt vergroot.
Ladingseffect: de carboxylgroepen in CMC zullen gedeeltelijk in water worden geïoniseerd om negatieve ladingen te genereren. Deze geladen groepen zullen elektrostatische afstoting in water vormen, waardoor de moleculaire ketens zich ontvouwen en een oplossing vormen met hoge viscositeit.
Ketenlengte en concentratie: de ketenlengte en oplossingsconcentratie van CMC -moleculen zal het verdikkingingseffect beïnvloeden. Over het algemeen, hoe hoger het molecuulgewicht, hoe groter de viscositeit van de oplossing; Tegelijkertijd, hoe hoger de concentratie van de oplossing, neemt de viscositeit van het systeem ook toe.
Moleculaire verknoping: wanneer CMC in water wordt opgelost, vanwege de verknoping tussen moleculen en de vorming van een netwerkstructuur, zijn watermoleculen beperkt tot specifieke gebieden, wat resulteert in een afname van de vloeibaarheid van de oplossing, waardoor een verdikt effect.
2. Toepassing van carboxymethylcellulose in de voedingsindustrie
In de voedingsindustrie wordt carboxymethylcellulose veel gebruikt als verdikkingsmiddel. De volgende zijn enkele typische toepassingsscenario's:
Dranken en zuivelproducten: in vruchtensappen en Lactobacillus -dranken kan CMC de viscositeit van de drank verhogen, de smaak verbeteren en de houdbaarheid verlengen. Vooral bij vetarme en vetvrije zuivelproducten kan CMC een deel van het melkvet vervangen en de textuur en stabiliteit van het product verbeteren.
Sauzen en kruiden: in saladedressing, tomatensaus en sojasaus fungeert CMC als een verdikkingsmiddel en het ophangingsmiddel om de uniformiteit van het product te verbeteren, delaminatie te voorkomen en het product stabieler te maken.
IJs en koude dranken: het toevoegen van CMC aan ijs en koude dranken kan de structuur van het product verbeteren, waardoor het dichter en elastischer wordt, waardoor de vorming van ijskristallen wordt voorkomen en de smaak wordt verbeterd.
Brood- en gebakken producten: in gebakken producten zoals brood en cakes wordt CMC gebruikt als een deegverbeteraar om de uitbreidbaarheid van het deeg te verbeteren, het brood zachter te maken en de houdbaarheid te verlengen.
3. Andere verdikkingstoepassingen van carboxymethylcellulose
Naast voedsel wordt carboxymethylcellulose vaak gebruikt als verdikkingsmiddel in farmaceutische producten, cosmetica, dagelijkse chemicaliën en andere industrieën. Bijvoorbeeld:
Farmaceutische industrie: in medicijnen wordt CMC vaak gebruikt om siropen, capsules en tabletten te verdikken, zodat de medicijnen betere vorm- en desintegratie -effecten hebben en de stabiliteit van de geneesmiddelen kunnen verbeteren.
Cosmetica en dagelijkse chemicaliën: in dagelijkse chemicaliën zoals tandpasta, shampoo, douchegel, enz. Kan CMC de consistentie van het product vergroten, de gebruikservaring verbeteren en de pasta uniform en stabiel maken.
4. Veiligheid van carboxymethylcellulose
De veiligheid van carboxymethylcellulose is bevestigd door meerdere onderzoeken. Omdat CMC is afgeleid van natuurlijke cellulose en niet wordt verteerd en in het lichaam wordt geabsorbeerd, heeft het meestal geen negatieve invloed op de menselijke gezondheid. Zowel de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) als de Joint Expert Committee on Food Additives (JECFA) classificeren het als een veilig voedseladditief. Bij een redelijke dosis produceert CMC geen toxische reacties en heeft het bepaalde smering- en laxatieve effecten op de darmen. Overmatige inname kan echter gastro -intestinaal ongemak veroorzaken, dus de voorgeschreven doseringsnormen moeten strikt worden nageleefd in de voedselproductie.
5. Voor- en nadelen van carboxymethylcellulose
Carboxymethylcellulose heeft zijn voordelen en beperkingen als een verdikkingsmiddel:
Voordelen: CMC heeft een goede oplosbaarheid in water, thermische stabiliteit en chemische stabiliteit, is zuur- en alkali -resistent en is niet gemakkelijk afgebroken. Hierdoor kan het worden gebruikt in verschillende verwerkingsomgevingen.
Nadelen: CMC kan te viskeus worden bij hoge concentraties en is niet geschikt voor alle producten. CMC zal degraderen in een zure omgeving, wat resulteert in een afname van het verdikkingseffect. Voorzichtigheid is geboden bij het gebruik ervan in zure dranken of voedingsmiddelen.
Als een belangrijk verdikkingsmiddel wordt carboxymethylcellulose veel gebruikt in voedsel, medicijnen, cosmetica en andere velden vanwege de goede oplosbaarheid van water, verdikking en stabiliteit. Het superieure verdikkende effect en veiligheid maken het een veelgebruikt additief in de moderne industrie. Het gebruik van CMC moet echter ook wetenschappelijk worden gecontroleerd volgens specifieke behoeften en doseringsnormen om de optimalisatie van de prestaties en de voedselveiligheid ervan te waarborgen.
Posttijd: nov-04-2024