Carboxymethyl cellulose (CMC) adalah pengental alami yang penting, yang banyak digunakan dalam makanan, obat -obatan, kosmetik, ekstraksi minyak, dan bidang lainnya. Sebagai aditif multifungsi, CMC memiliki penebalan yang baik, stabilisasi, pembentukan film, pelembab dan sifat lainnya. Dibandingkan dengan pengental lain, struktur dan sifat unik CMC membuatnya menonjol di banyak aplikasi.
1. Struktur Kimia
Carboxymethyl cellulose
Carboxymethyl cellulose adalah selulosa eter anionik yang dibuat dengan memperkenalkan gugus karboksimetil ke dalam selulosa alami setelah alkalisasi. Unit struktural dasarnya adalah glukosa, dan carboxymethyl menggantikan bagian dari gugus hidroksil (-OH) dalam selulosa untuk membentuk ikatan eter karboksimetil (-O-CH2-COOH). Struktur ini membuat CMC memiliki kelarutan tinggi dalam air dan sifat reologi yang baik.
Pengental lainnya
Xanthan Gum: Xanthan Gum adalah polisakarida dengan berat molekul tinggi yang diproduksi oleh fermentasi xanthomonas. Rantai utamanya terdiri dari β-D-glukan, dan rantai sampingnya mengandung mannose, asam glukuronat, dll. Xanthan Gum memiliki viskositas tinggi dan sifat penipisan geser yang sangat baik.
Guar Gum: Guar Gum diekstraksi dari endosperma biji guar dan milik Galactomannan. Rantai utama terdiri dari d-mannose dan rantai sampingnya adalah D-galaktosa. Guar gum mudah larut dalam air dingin dan membentuk koloid viskositas tinggi.
Pektin: Pektin adalah polisakarida yang ada di dinding sel tanaman, terutama terdiri dari asam galakturonat, dan tingkat metoksilasi mempengaruhi sifat fungsionalnya. Pektin memiliki sifat gel yang baik di lingkungan asam.
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC): HPMC adalah turunan dari methylcellulose dengan sebagian hydroxypropylated dan struktur yang dimetilasi. HPMC memiliki sifat kelarutan dan penebalan yang baik dalam air.
2. Mekanisme penebalan
Carboxymethyl cellulose
Setelah CMC dilarutkan dalam air, gugus karboksimetil membuatnya memiliki hidrofilisitas yang baik, dan berinteraksi dengan molekul air dengan membentuk ikatan hidrogen dan gaya van der Waals. Mekanisme penebalannya terutama untuk meningkatkan viskositas larutan melalui keterikatan dan penolakan antar molekul. Selain itu, CMC memiliki stabilitas yang baik di bawah kondisi asam atau alkali dan banyak digunakan dalam sistem dengan nilai pH yang berbeda.
Pengental lainnya
Xanthan Gum: Xanthan Gum meningkatkan viskositas larutan melalui keterikatan dan ikatan hidrogen molekul rantai panjang. Properti penipisan gesernya yang unik menyebabkan viskositas berkurang dengan cepat ketika mengalami gaya geser, dan mengembalikan viskositas tinggi saat diam.
Guar Gum: Guar Gum meningkatkan viskositas larutan dengan membentuk jaringan silang dan pembengkakan dengan penyerapan air. Struktur molekulnya dapat membentuk sistem koloid yang sangat kental.
Pektin: Pektin membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air melalui gugus karboksil rantai sampingnya. Ini dapat membentuk jaringan gel dengan ion kalsium dalam kondisi asam, secara signifikan meningkatkan viskositas larutan.
Hydroxypropyl methylcellulose: HPMC meningkatkan viskositas larutan melalui keterjeratan molekul dan pembentukan ikatan hidrogen. Kelarutan dan viskositasnya sangat bervariasi di bawah kondisi suhu yang berbeda, dan memiliki sifat gel termal tertentu.
3. Lingkup aplikasi
Carboxymethyl cellulose
Industri Makanan: CMC umumnya digunakan dalam makanan seperti produk susu, roti, minuman, dan selai untuk menebal, menstabilkan, melembabkan, dan meningkatkan tekstur.
Kedokteran: Di bidang farmasi, CMC digunakan sebagai pengikat dan disintegran untuk tablet, dan juga digunakan dalam pelumas ophthalmic dan basis salep.
Kosmetik: CMC digunakan dalam kosmetik seperti lotion dan krim, dan memiliki fungsi pelembab dan stabil.
Industri Minyak: Dalam produksi minyak, CMC digunakan dalam cairan pengeboran dan lumpur untuk menebal dan mengurangi kehilangan filtrasi.
Pengental lainnya
Xanthan Gum: banyak digunakan dalam makanan, kosmetik, obat-obatan, dan bahan kimia ladang minyak, terutama untuk sistem yang membutuhkan sifat penipisan geser, seperti saus, saus, dan pengemulsi.
Guar Gum: Umumnya digunakan dalam makanan seperti es krim, produk susu, dan pembalut salad untuk memberikan viskositas dan stabilitas tinggi; Digunakan sebagai pengental dan penstabil di industri pembuatan kertas dan tekstil.
PECTIN: Terutama digunakan dalam makanan seperti selai, jeli, dan permen lunak, karena sifat gelnya, berkinerja baik di lingkungan gula dan asam yang tinggi.
Hydroxypropyl methylcellulose: Digunakan dalam persiapan farmasi, bahan bangunan, aditif makanan, dll., Terutama dalam gel termal dan obat pelepasan terkontrol.
3. Keselamatan
Carboxymethyl cellulose
CMC secara luas dianggap sebagai aditif makanan yang aman dan memenuhi standar keamanan pangan dari banyak negara. Ketika jumlah yang digunakan sesuai dengan peraturan, CMC tidak beracun untuk tubuh manusia. Ini juga menunjukkan biokompatibilitas yang baik dan alergenisitas rendah ketika digunakan sebagai eksipien farmasi dan bahan kosmetik.
Pengental lainnya
Xanthan Gum: Sebagai aditif makanan, permen karet Xanthan umumnya dianggap aman, tetapi dosis tinggi dapat menyebabkan ketidaknyamanan gastrointestinal.
Guar Gum: Ini juga merupakan aditif makanan yang aman, tetapi asupan yang berlebihan dapat menyebabkan masalah pencernaan seperti kembung.
PECTIN: Umumnya dianggap aman, tetapi dapat menyebabkan reaksi alergi dalam kasus individu.
Hydroxypropyl methylcellulose: Sebagai eksipien farmasi dan aditif makanan, HPMC memiliki keamanan yang baik, tetapi dosisnya harus mematuhi peraturan yang relevan.
Carboxymethyl cellulose menunjukkan keunggulan uniknya dibandingkan dengan pengental lainnya, termasuk kelarutan air yang baik, fleksibilitas dan berbagai aplikasi. Meskipun pengental lain mungkin memiliki keunggulan di area tertentu, seperti sifat penipisan geser dari permen karet xanthan dan sifat gel pektin, CMC masih memiliki posisi pasar yang penting karena prospek aplikasinya yang beragam dan keamanan yang sangat baik. Saat memilih pengental, perlu untuk secara komprehensif mempertimbangkan faktor -faktor seperti penebalan kinerja, lingkungan aplikasi dan keamanan untuk mencapai efek terbaik.
Waktu posting: Feb-17-2025