나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스 (CMC NA)는 화학 물질 [C6H7O2 (OH) 2OCH2COONA] n을 갖는 유기 물질이다. 그것은 셀룰로오스의 카르복시 메틸 유도체 및 가장 중요한 이온 셀룰로오스 검입니다.나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스 분말천연 셀룰로오스에 가성 소다 및 단 모아 클로로 아세트산과 반응하여 일반적으로 제조 된 일종의 음이온 성 고 분자 화합물입니다. 분자량은 수천에서 수백만 사이입니다. CMC NA는 흰색 섬유 또는 세분화 된 분말이며, 무취, 맛이없고, hygroscopic이며, 물에 분산하기 쉬하기 위해 투명한 콜로이드 용액을 형성합니다.
나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스 (짧은 CMC NA)는 히그리지 및 물에 용해하기 쉽습니다. 그것이 중성 또는 알칼리 일 때, 용액은 고 점도 액체이다. 약물, 빛 및 열에 안정적입니다. 그러나 열은 80 도로 제한됩니다. 오랫동안 80도 이상 가열되면 점도가 감소하고 물에 불용성이 있습니다. 상대 밀도는 1.60이고 시트의 상대 밀도는 1.59입니다. 굴절률은 1.515입니다. 190-205 도로 가열하면 갈색으로 변하고 235-248 도로 가열하면 탄화됩니다. 물의 용해도는 치환 정도에 달려 있습니다. 그것은 산과 알코올에 불용성이며 소금에 침전되지 않습니다. 발효하기는 쉽지 않으며 오일과 왁스에 큰 유화 전력을 가지고 있으며 오랫동안 보관할 수 있습니다.
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형태 학적 |
가시성이 낮습니다 |
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색상 |
흰색에서 연한 노란색 |
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녹는 점 |
274 학위 C (12 월) |
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FEMA 2239 |
카르복시 메틸 셀룰로스 |
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밀도 |
1,6 g / cm3 |
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저장 조건 |
방 온도 |
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산도 계수 (PKA) |
4.30 (25도) |
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pH 값 |
pH (10g / L, 25도) 6.0 ~ 8.0 |
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용해도 H2O |
20 mg / ml, 가용성 |
카르복시 메틸 셀룰로스 나트륨은 드릴링 진흙 처리 제, 합성 세제, 유기농 세정, 섬유 인쇄 및 염색 크기 제제, 일일 화학 제품을위한 두껍게하는 수용성 겔, 제약 산업을위한 두분화 제, 식품 산업을위한 두꺼운 산업, 세라마 산업에 사용 된 산업에 사용 된 물질, 산업용 페이스트, 흡착제 등으로 널리 사용됩니다. 주로 폐수 및 슬러지 처리의 경우 필터 케이크의 견고한 함량을 증가시킬 수 있습니다.
1. 두껍게 및 유화 안정화 효과
나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스 분말소비에 사용되면 오일과 단백질을 함유 한 음료를 유화시키고 안정화시킬 수 있습니다. 일반적으로 오일 및 단백질 음료는 다양한 정도의 지방과 일정량의 단백질을 특징으로하며, 저장 중에 쉽게 분리되고 부유 할 수 있으며, 제품의 외관에 영향을 미치는보기 흉한 "칼라"를 형성합니다.
또한, 단백질은 특히 pH 값이 낮은 생성물에서 응고 및 분리가 발생하기 쉽고 단백질은 응고에 결합된다. CMC NA는 투명하고 안정적인 콜로이드로 물에 용해시킴으로써 이러한 문제를 효과적으로 해결할 수 있으며, 이는 단백질을 안정화시키고 지방과 물 사이의 표면 장력을 감소시켜 지방을 완전히 유화시킬 수 있습니다. 따라서 CMC NA는 종종 식품 산업에서 두껍게 사용됩니다.
2. 물 보유 기능
나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스는 수화 효과가 있습니다. 육류 제품, 빵, 만 투 및 기타 식품에서 조직 개선의 역할을 수행 할 수 있으며 물이 휘발성이 아니며 제품 출력을 개선하며 맛을 증가시킬 수 있습니다.
3. 젤
Thixotropy를 갖는 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스는 3 차원 구조를 형성하는 경향이있는 특정 수의 큰 분자 사슬의 상호 작용을 지칭한다. 3 차원 구조를 형성 한 후, 용액의 명백한 점도가 증가하고; 3 차원 구조를 깨뜨린 후, 명백한 점도는 감소합니다. Thixotropy의 현상은 명백한 점도의 시간 의존적 변화를 지칭한다. Thixotropic Carboxymethyl Cellulose는 겔 시스템에서 중요한 역할을하며 젤리와 잼을 만드는 데 사용될 수 있습니다.
4. 필름 형성 속성
나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스는 음식 표면에 필름을 형성하여 과일과 채소를 보호 할 수 있습니다. 필름의 존재로 인해 필름과 과일과 채소 사이에 낮은 산소, 고소 이산화탄소 가스 환경이 형성되어 가스 환율 및 물질 환율을 줄이고 과일과 채소의 유적 수명을 연장시킵니다.
나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스에는 서스펜션 및 화학적 안정성과 같은 다른 특성이 있으며, 이는 식품 산업에서 광범위한 적용을위한 토대를 마련합니다.
5. 유제품의 적용
(1) 산성 음료의 응용 연구
산성 유제품 음료는 독특한 신맛과 달콤한 맛을 가지고 있으며 광범위한 시장을 가지고 있습니다. 그러나, 생산 공정 동안, 카제인은 산성 조건 하에서 집계하고 불안정 해지는 경향이있다. 따라서 다당류는 일반적으로 카제인을 보호하고 시스템을 안정화 시키며 맛을 보장하기 위해 첨가됩니다. 다당류로서 카르복시 메틸 셀룰로오스 나트륨이 산성 유제품 음료를 안정화시킬 수있는 메커니즘은 다음과 같이 설명 될 수있다 : 산 조정 공정 동안, pH 값이 5.2 인 경우, CMC NA는 중립 조건 하에서 카파 카스인의 효과와 유사한 카제인 미셀의 표면에 흡착되기 시작한다.
흡착 층의 정전기 반발 및 입체 방해는 카제인 미셀의 안정적인 존재를 유지하고, CMC NA는 두꺼운 효과를 가지며, 이는 단백질 입자의 침전 속도를 감소시킬 수있다. 결과는 낮은 pH 값에서, 특정 농도의 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스가 필요하다는 것을 나타낸다; 이 농도 아래에서 시스템은 안정성을 잃게됩니다. 3.6 ~ 4.6의 pH 값에서, 낮은 pH 시스템은 안정성을 위해 더 많은 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스를 필요로한다. 발효 산성 유제품 음료는 산성 조정 음료에 비해 안정제에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 과일 과립을 함유 한 산성 유제품 음료는 시스템을 안정화시키기 위해 일정량의 과일 과립을 추가해야합니다. 실험은 CMC NA가 산성 유제품 음료의 주요 안정제임을 보여 주었다. CMC NA가 0.4%를 차지하고 펙틴이 복합 안정제에서 0.14%를 차지하면 시스템이 안정성이 우수합니다.
학자들은 또한 리코펜 활성 음료에서 시스템을 안정화시키기 위해 카르복시 메틸 셀룰로오스 나트륨의 사용을 연구했습니다. 연구에 따르면 첨가 된 CMC NA의 양이 0.4%보다 클 때 제품은 안정성이 우수하지만 현재 점도는 크게 증가하므로 다른 콜로이드와 함께 사용될 수 있습니다.
CMC NA 냉각 공정을 최적화 한 후, 전통적인 산산 조절 유제품 음료의 점도는 유적 수명 동안 가열 된 제품의 점도보다 항상 높아서 더 나은 안정성을 제공합니다. 이것은 또한 산성 유제품 음료의 생산에서 카르복시 메틸 셀룰로오스 나트륨의 더 나은 적용을위한 이론적 근거를 제공한다.
(2) 혼합 요구르트의 적용
산성 조건 하에서 우유 단백질의 변성 및 침전은 항상 요구르트의 발달에 영향을 미치는 주요 문제였다. 다기능 특성, 풍부한 출처 및 저렴한 가격으로 인해 CMC NA는 일반적으로 안정화 제로 사용됩니다.
결과는 CMC NA가 온도 및 pH 값에 의해 크게 영향을 받았다는 것을 보여 주었다. 첨가 된 CMC NA의 양이 작았을 때, 요거트 상태는 안정화 될 수 없었습니다. 함량이 0.4%보다 크면 요구르트 상태가 개선되었고 시스템은 안정적 인 경향이있었습니다. 요구르트에서 CMC NA의 두꺼운 영향은 0.05%~ 0.1%에서 비교적 적은 반면, 높은 함량의 범위에서 유의미한 반면 (0.4%~ 0.5%).
(3) 카제인 로션의 적용
로션은 불안정한 시스템 인 또 다른 불안정한 액체에 작은 액 적의 형태로 분산 된 하나의 액체로 구성된 분산 시스템입니다. 수많은 음식 잇몸 중에서나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스 분말그리고 크 산탄 껌은 고유 한 기능적 특성으로 인해 광범위하게 연구되었습니다. 결과는 CMC NA와 XG (Xanthan Gum)의 조합이 시스템을보다 안정적으로 만들 수 있음을 나타냅니다. 특정 혼합 비율 (CMC NA : XG는 1 ∶ 1, 3 ∶ 1)에서 총 첨가물 양은 로션 총 질량의 0.4%이며 로션의 층 안정성은 증가합니다. 에멀젼이 2 주 동안 실온에서 저장 될 때 층 현상은 분명하지 않다.
나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스는 특정 친수성 및 재수 화 특성을 가지므로 밀가루 생성물의 생산에 사용됩니다.
(1) 빵 적용
카르복시 메틸 셀룰로오스 나트륨에 친수성 그룹의 존재로 인해 물과 결합하여 친수성 콜로이드를 형성하고 물을 흡수하여 팽창시킬 수 있습니다. 팽창 된 CMC NA는 글루텐의 물 보유 용량을 증가시킬 수 있으며, 이는 빵의 발효 및 베이킹 과정 및 이산화탄소 보유에 유리하여 빵의 양이 증가합니다. 그러나, 카르복시 메틸 셀룰로오스 나트륨의 양은 6%를 초과해서는 안됩니다. 강한 물 보유로 인해 적절한 양의 첨가는 빵의 경도를 줄일 수 있습니다. 실험은 카르복시 메틸 셀룰로오스 나트륨의 적절한 양 (2%~ 8%)을 첨가하면 구운 빵의 품질이 상당히 향상되었으며, 6%를 첨가 할 때 최상의 효과가 관찰 된 후 4%가 관찰 된 것으로 나타났습니다. 빵의 양을 늘리고 빵의 구조와 풍미를 향상 시키며 빵의 저장 수명을 연장 할 수 있습니다. 이것은 품질을 향상시키기 위해 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스를 빵에 첨가 할 가능성을 제공합니다.
(2) Mantou의 생산에 적용
나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스의 첨가량은 밀 mantou 반죽의 pH 값에 거의 영향을 미치지 않습니다. 연구에 따르면 카르복시 메틸 셀룰로오스 나트륨은 밀 맨 투의 질감을 효과적으로 향상시키고 Mantou의 경도, 접착력 및 씹음을 효과적으로 감소시킬 수 있습니다. 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스의 첨가량이 0.06%~ 0.08%인 경우, 각 텍스처 지수가 가장 잘 수행됩니다. 그러나, Mantou에서 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스의 적용은 여전히 적으며, 이는 또한 새로운 분야에서의 적용 가능성을 제공하고 적용 범위를 증가시킬 수 있습니다.
6. 기타 응용 프로그램
음식 두꺼운 사람은 두껍게, 두껍게, 안정성, 소금 및 온도 저항의 특성을 지니고 있으며 음식 조미료에 널리 사용됩니다. 일부 학자들은 자연 육류 에센스 준비에서 두껍게하는 제제 및 공정 최적화를 연구했습니다. 결과는 5% 카르복시 메틸 셀룰로오스가 육류 에센스의 콜로이드로 선택되고, 60 ~ 70도에서 수조에 가열되고, 30 분 동안 교반 된, 콜로이드를 용해시키고, 24 ~ 48H에 넣고, 팽창 한 다음, 고기 맛 모노 소듐 글루타메이트를 준비하는데 사용한다는 것을 보여준다. 이 제품은 두꺼운 특성이 우수하며 무색이며 맛이 없습니다.
두껍게하는 효과로 인해 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스를 사용하여 잼을 만들 수 있습니다. 실험 후, 물 밤나무 토마토 소스를 만드는 최적의 과정은 1.9% 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로스, 0.8% 시트르산, 4% 백당 및 물 밤나무 소스 비율 대 토마토 소스 비율 인 것으로 밝혀졌다. 결과 잼은 맛과 안정성이 좋습니다.
나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스는 또한 음료를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 옥수수 음료는 저장 중에 층화 및 강수량이 발생하는 반면, CMC와 나트륨 알기 네이트의 조합은 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 카르복시 메틸 셀룰로오스 나트륨 및 알긴산 나트륨이 모두 0.05%의 용량으로 첨가 될 때, 옥수수 음료의 침전 속도가 가장 작았으며, 원심 분리 후에는 우수한 안정성으로 층화가 명백하지 않았다. 이것은 또한 옥수수 음료 시장의 발전을위한 특정 토대를 마련했습니다. 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스는 아이스크림 생산 및 알코올 음료의 정화에도 사용됩니다.
준비 방법나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스 분말:
CMC NA를 2 단계 방법에 의해 셀룰로오스로부터 제조 하였다. 첫 번째는 셀룰로오스의 알칼리화 과정입니다. 셀룰로스는 수산화 나트륨과 반응하여 알칼리 셀룰로오스를 형성 한 다음 알칼리 셀룰로스는 클로로 아세트산과 반응하여 CMC NA를 형성하여 에테르 화 반응이라고합니다.
반응 시스템은 기본이어야합니다. 이 과정은 Williamson Ether 합성 방법에 속합니다. 반응 메커니즘은 친 핵성 치환이다. 반응 시스템은 알칼리성입니다. 물의 존재하에, 하이드 록시 아세테이트 나트륨, 히드 록시 아세트산 및 기타 부산물의 형성과 같은 일부 부작용이있다. 부작용의 존재로 인해, 알칼리 및 에테르 화 제제의 소비가 증가하여 에테르 화 효율이 감소 할 것이다; 동시에, 하이드 록시 아세테이트 나트륨, 히드 록시 아세트산 및 더 많은 염 불순물이 부작용에서 생성되어 생성물의 순도와 성능을 감소시킬 것이다. 부작용을 억제하기 위해, 알칼리를 합리적으로 사용하고, 물 시스템의 양, 알칼리의 농도 및 교반 방법을 완전히 알칼리화하고, 점도 및 치환 정도에 대한 제품의 요구 사항을 고려하고, 교반 속도, 온도 제어 및 다른 요인을 종합적으로 고려하여 에테르 화 속도를 개선하고 반응을 억제해야합니다.
상이한 에테르 화 배지에 따르면, CMC NA의 산업 생산은 수성 및 용매 방법의 두 가지 범주로 나눌 수있다. 반응 배지로서 물을 사용하는 방법을 물 중간 방법이라고하며, 이는 알칼리성 매질 및 저급 CMC NA를 생성하는 데 사용됩니다. 반응 배지로서 유기 용매를 사용하는 방법을 용매 방법이라고하며, 이는 중간 및 고급 CMC NA의 생산에 적합하다. 이 두 반응은 반죽 과정에 속하며 현재 CMC NA를 생성하는 주요 방법입니다.
물 중간 방법 :
수성 방법은 초기 산업 생산 공정이며, 여기서 알칼리 셀룰로오스는 유리 알칼리 및 물의 조건 하에서 에테르 화 제제와 반응합니다. 알칼리화 및 에테르 화 중 시스템에는 유기 매체가 없습니다. 물 중간 방법은 비교적 간단한 장비, 적은 투자 및 저렴한 비용이 필요합니다. 단점은 대량의 액체 배지가 없다는 것입니다. 반응에 의해 생성 된 열은 온도를 증가시키고, 부작용의 속도를 가속화하고, 낮은 에테르 화 효율과 제품 품질이 좋지 않습니다. 이 방법은 세제 및 섬유 크기 제제와 같은 중간 및 저급 CMC NA 제품을 준비하는 데 사용됩니다.
솔벤트 방법 :
용매 방법은 유기 용매 방법으로도 알려져 있습니다. 그것의 주요 특징은 유기 용매가 반응 배지 (희석제)로 사용되는 조건 하에서 알칼리화 및 에테르 화 반응이 수행된다는 것이다. 반응 희석제의 양에 따라, 반죽 방법과 슬러리 방법으로 나눌 수있다. 용매 방법의 반응 과정은 수성 방법의 반응 과정과 동일하며, 이는 두 단계의 반응 매체가 다르다는 점을 제외하고는 알칼리화 및 에테르 화의 2 단계로 구성됩니다. 용매 방법은 수성 방법의 고유 한 알칼리 침출, 프레스, 분쇄, 노화 및 기타 과정을 제거하며, 알칼리화 및 에테르 화는 반죽 기계에서 수행됩니다. 단점은 상대적으로 온도 제어 성, 공간 요구 사항 및 높은 비용입니다. 물론, 다양한 장비 레이아웃을 생산하기 위해서는 우수한 품질과 성능을 가진 제품을 준비하기 위해 시스템 온도와 공급 시간을 엄격하게 제어해야합니다.
나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스는 식품 및 제약에서 화장품 및 환경 치료에 이르기까지 광범위한 산업 응용 프로그램을 갖춘 다목적 중합체입니다. 수용성, 두껍게하는 능력, 필름 형성 용량 및 생체 적합성을 포함한 특성의 독특한 조합은 수많은 제형에서 귀중한 첨가제가된다. CMC-NA는 일반적으로 인간의 사용에 안전하고 환경 친화적으로 안전한 것으로 간주되지만 잠재적 인 건강 및 생태적 위험을 최소화하려면 적절한 취급 및 처리 관행이 필수적입니다. 연구가 새로운 응용 프로그램과 지속 가능한 생산 방법을 계속 발견함에 따라, 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스는 재료 과학 및 산업 제조의 미래를 형성하는 데 점점 더 중요한 역할을 할 준비가되어 있습니다.
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