נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC NA) הוא חומר אורגני עם הנוסחה הכימית [C6H7O2 (OH) 2och2coona] n. זוהי נגזרת של קרבוקסימתיל של תאית ומסטיק התאית היוני החשוב ביותר.אבקת תאית נתרן קרבוקסימתילהוא סוג של תרכובת מולקולרית גבוהה של אניוני שהוכנה בדרך כלל על ידי תגובה תאית טבעית עם סודה קאוסטית וחומצה מונוכרואצטטית. המשקל המולקולרי שלה נע בין אלפים למיליונים. CMC NA היא אבקה סיבית או גרגירה לבנה, חסרת ריח, חסרת טעם, היגרוסקופית וקלה להתפזר במים ליצירת תמיסה קולואידית שקופה.
נתרן קרבוקסימתיל תאית (CMC NA בקיצור) הוא אבקה צהובה לבנה עד בהירה, חומר גרגירי או סיבי עם היגרוסקופיות חזקה וקל להתמוסס במים. כאשר הוא ניטרלי או אלקליין, התמיסה היא נוזל צמיגות גבוה. זה יציב לתרופות, אור וחום. עם זאת, החום מוגבל ל 80 מעלות. כאשר הוא מחומם מעל 80 מעלות במשך זמן רב, הצמיגות פוחתת והיא אינה מסיסה במים. הצפיפות היחסית היא 1.60 והצפיפות היחסית של הגיליון היא 1.59. מדד השבירה הוא 1.515. זה הופך לחום כאשר הוא מחומם ל -190-205 מעלות ומתייצב כשהוא מחומם ל 235-248 מעלות. המסיסות שלה במים תלויה במידת ההחלפה. זה אינו מסיס בחומצות ואלכוהולים ואינו משקע במלח. זה לא קל לתסיסה, יש לו כוח מתחלב נהדר לשמן ושעווה, וניתן לאחסן אותו במשך זמן רב.
|
מורפולוגי |
ראות נמוכה |
|
צֶבַע |
לבן עד צהוב בהיר |
|
נקודת התכה |
274 תואר ג '(דצמבר) |
|
FEMA 2239 |
Carboxymethylcellulose |
|
צְפִיפוּת |
1,6 גרם / ס"מ 3 |
|
תנאי אחסון |
טמפ 'חדר |
|
מקדם חומציות (PKA) |
4.30 (ב 25 מעלות) |
|
ערך pH |
pH (10 גרם / ל ', 25 מעלות) 6.0 ~ 8.0 |
|
מסיסות H2O |
20 מ"ג / מ"ל, מסיס |
נתרן Carboxymethyl Cellulose נמצא בשימוש נרחב כחומר לטיפול בוץ קידוח, חומר ניקוי סינטטי, עזרה לניקוי אורגני, הדפסת טקסטיל וסוכן גודל צביעה, ג'ל מסיס במים כמו סוכן עיבוי למוצרים כימיים יומיומיים, סוכנים מתעבים לתעשייה, לתעשייה, לתעשייה, לתעשייה מתנשאים, וגדול תעשייה, וגדול תעשייה. בטיפול במים, בעיקר לטיפול בשפכים ובוצה, זה יכול להגדיל את התוכן המוצק של עוגת המסנן.
1. עיבוי ומתחלב השפעות ייצוב
אבקת תאית נתרן קרבוקסימתילמשמש לצריכה יכול להתחלב ולייצב משקאות המכילים שמן וחלבון. באופן כללי, משקאות שמן וחלבון מאופיינים בדרגות שונות של שומן וכמות מסוימת של חלבון, שיכולים להיפרד בקלות ולצוף במהלך האחסון, ויוצרים "צווארון" מכוער המשפיע על מראה המוצר.
בנוסף, חלבונים מועדים לקרישה והפרדה, במיוחד במוצרים עם ערכי pH נמוכים, וחלבונים צפויים לקרש. CMC NA יכול לפתור ביעילות בעיות אלה על ידי המסת מים כקולואיד שקוף ויציב, שיכול לייצב חלבונים ולהפחית את מתח השטח בין שומן למים, ומאפשר להתחלב בשומן במלואו. לפיכך, CMC NA משמש לרוב כמעבה בתעשיית המזון.
2. פונקציית שמירת מים
לתאי נתרן קרבוקסימתיל יש השפעת הידרציה. זה יכול למלא את התפקיד של שיפור רקמות במוצרי בשר, לחם, מנטו ומזונות אחרים, והוא יכול לגרום למים לא לתנודתיים, לשפר את תפוקת המוצר ולהגדיל את הטעם.
3. ג'ל
נתרן קרבוקסימתיל תאית עם Thixotropy מתייחס לאינטראקציה של מספר מסוים של שרשראות מולקולריות גדולות, הנוטה ליצור מבנה תלת ממדי. לאחר יצירת מבנה תלת ממדי, צמיגות הפיתרון לכאורה עולה; לאחר שבר את המבנה התלת ממדי, הצמיגות לכאורה פוחתת. תופעת התיקסוטרופיה מתייחסת לשינוי תלוי בזמן בצמיגות לכאורה. Carboxymethyl Cellulose Thixotropic ממלא תפקיד חשוב במערכת הג'ל וניתן להשתמש בו לייצור ג'לי וריבה.
4. רכוש יוצר סרטים
תאית נתרן קרבוקסימתיל יכולה ליצור סרט על פני המזון, שיכול לספק הגנה מסוימת לפירות וירקות. בשל נוכחות הסרט, נוצרת סביבת גז חמצן נמוך, פחמן דו חמצני גבוה, בין הסרט לפירות וירקות, ובכך מפחיתה את שער החליפין של הגז ושער החליפין, והרחבת חיי המדף של פירות וירקות.
לנתרן קרבוקסימתיל תאית יש גם תכונות אחרות כמו מתלים ויציבות כימית, שהניחו את הבסיס ליישום הנרחב שלה בתעשיית המזון.
5. יישום במוצרי חלב
(1) מחקר יישומים במשקאות חומציים
משקאות חלב חומציים הם בעלי טעם חמוץ ומתוק ייחודי ויש להם שוק רחב. עם זאת, במהלך תהליך הייצור, קזאין נוטה לצבור ולהפוך לא יציב בתנאים חומציים. לפיכך, בדרך כלל מתווספים פוליסכרידים כדי להגן על הקזאין, לייצב את המערכת ולהבטיח טעם טוב. ניתן לתאר את המנגנון שבאמצעותו ניתן לייצב משקאות חלבית חומציים נתרן תאית, כפוליסכריד, לייצב משקאות חלב חומציים: במהלך תהליך התאמת החומצה, כאשר ערך ה- pH הוא 5.2, CMC NA מתחיל לספוג על פני השטח של מיקרס הקזאין, בדומה להשפעתו של קייסן קפה בתנאי נטרל.
הדחייה האלקטרוסטטית והמכשול הסטרטי של שכבת הספיחה שומרים על קיומם היציב של מיקרונים קזאין, ו- CMC Na יש השפעה מעבה, מה שיכול להפחית את קצב היישוב של חלקיקי חלבון. מהתוצאות עולה כי בערכי pH נמוכים, נדרש ריכוז מסוים של נתרן קרבוקסימתיל תאית; ומתחת לריכוז זה, המערכת תאבד את היציבות. בערכי pH של 3.6 ~ 4.6, מערכות pH נמוכות יותר דורשות יותר תאית נתרן קרבוקסימתיל ליציבות. משקאות חלב חומציים מותססים הם בעלי דרישות גבוהות יותר למייצבים בהשוואה למשקאות מותאמים לחומצה. משקאות חלב אסידיים המכילים גרגרי פרי דורשים תוספת של כמות מסוימת של גרגרי פרי לייצוב המערכת. הניסוי הראה כי CMC NA הוא המייצב העיקרי למשקאות חלב חומציים. כאשר CMC NA מהווה 0.4% ופקטין מהווה 0.14% במייצב המורכב, למערכת יש יציבות טובה יותר.
חוקרים בדקו גם את השימוש בנתרן קרבוקסימתיל תאית כדי לייצב את המערכת במשקאות פעילים של ליקופן. מחקרים הראו שכאשר כמות ה- CMC NA שנוספה גדולה מ- 0.4%, למוצר יש יציבות טובה, אך הצמיגות עולה משמעותית בשלב זה, כך שניתן להשתמש בו בשילוב עם קולואידים אחרים.
לאחר מיטוב תהליך הקירור של CMC NA, הצמיגות של חומצה מסורתית המווסתת משקאות חלב היא תמיד גבוהה יותר מזו של מוצרים מחוממים במהלך חיי המדף, ומספקת יציבות טובה יותר. זה גם מספק בסיס תיאורטי ליישום טוב יותר של נתרן קרבוקסימתיל תאית בייצור משקאות חלב חומציים.
(2) יישום ביוגורט מעורבב
הדנתור והמשקעים של חלבון חלב בתנאים חומציים היו תמיד סוגיה מרכזית המשפיעה על התפתחות היוגורט. בשל תכונותיו הרב -פונקציונליות, מקורות שופעים ומחיר סביר, CMC NA משמש בדרך כלל כמייצב.
התוצאות הראו כי CMC NA הושפע מאוד מהטמפרטורה וערך ה- pH. כאשר הכמות של CMC NA שנוספה הייתה קטנה, לא ניתן היה לייצב את מצב היוגורט. כאשר תוכנו היה גדול מ- 0.4%, מצב היוגורט השתפר והמערכת נטתה להיות יציבה; והשפעת העיבוי של CMC NA על היוגורט קטנה יחסית על 0.05%~ 0.1%, ואילו אפקט העיבוי משמעותי בטווח התוכן הגבוה (0.4%~ 0.5%).
(3) יישום קרם קזאין
קרם הוא מערכת פיזור המורכבת מנוזל אחד המפוזר בצורה של טיפות זעירות בנוזל אחר בלתי ניתן להחלפה, שהיא מערכת לא יציבה. בין מספר חניכיים,אבקת תאית נתרן קרבוקסימתילומסטיק קסנטן נחקרו בהרחבה בגלל התכונות הפונקציונליות הייחודיות שלהם. התוצאות מצביעות על כך שהשילוב של CMC Na ו- Xg (מסטיק קסנטן) יכול להפוך את המערכת ליציבה יותר. ביחס ערבוב מסוים (CMC NA: XG הוא 1 ∶ 1, 3 ∶ 1), סכום התוספת הכולל הוא 0.4% ממסת הקרם הכוללת, ויציבות השכבה של קרם תגדל. תופעת השכבה אינה ברורה כאשר התחליב מאוחסן בטמפרטורת החדר למשך שבועיים.
לנתרן קרבוקסימתיל תאית יש תכונות הידרופיליות והתייבשות מסוימות, ולכן הוא משמש בייצור מוצרי קמח.
(1) יישום בלחם
בשל נוכחותן של קבוצות הידרופיליות בנתרן קרבוקסימתיל תאית, הוא יכול לשלב עם מים ליצירת קולואידים הידרופיליים ולספוג מים להרחבה. ה- CMC Na המורחב יכול להגדיל את יכולת החזקת המים של הגלוטן, מה שמועיל לתהליך התסיסה והאפייה של לחם ושמירה על פחמן דו חמצני, ובכך להגדיל את נפח הלחם. עם זאת, כמות הנתרן של קרבוקסימתיל תאית לא צריכה לעלות על 6%. בשל שמירת המים החזקה, כמות התוספת המתאימה יכולה להפחית את קשיות הלחם. הניסוי הראה כי הוספת כמות מתאימה (2%~ 8%) של נתרן קרבוקסימתיל תאית שיפרה משמעותית את איכות הלחם האפוי, כאשר ההשפעה הטובה ביותר נצפתה בעת הוספת 6%, ואחריה 4%. זה יכול להגדיל את נפח הלחם, לשפר את המבנה והטעם של הלחם ולהרחיב את חיי המדף של הלחם. זה מספק אפשרות להוסיף נתרן קרבוקסימתיל תאית ללחם כדי לשפר את איכותו.
(2) יישום של ייצור מנטו
לכמות התוספת של נתרן קרבוקסימתיל תאית משפיעה מעט על ערך ה- pH של בצק מנטו חיטה. מחקרים מראים כי נתרן קרבוקסימתיל תאית יכולה לשפר ביעילות את המרקם של מנטו חיטה, ולהפחית ביעילות את הקשיות, ההדבקה והעיסה של מנטו. כאשר כמות התוספת של נתרן קרבוקסימתיל תאית היא 0.06%~ 0.08%, כל מדד מרקם מתפקד בצורה הטובה ביותר. עם זאת, היישום של נתרן קרבוקסימתיל תאית במנטו הוא עדיין פחות, מה שמספק גם אפשרות ליישומו בשדות חדשים ויכול להגדיל את טווח היישומים שלה.
6. יישומים אחרים
מעבדי מזון הם בעלי מאפיינים של עיבוי, עיבוי, יציבות, מלח ועמידות בפני טמפרטורה, והם נמצאים בשימוש נרחב בתיבול מזון. חלק מהמלומדים חקרו את בחירת חומר העיבוי ואופטימיזציה של תהליכים בהכנת תמצית בשר טבעית. התוצאות מראות כי 5% קרבוקסימתיל תאית נבחרים כקולואיד של תמצית הבשר, מחומם ומומס באמבטיית מים בגובה 60 ~ 70 מעלות, מערבב למשך 30 דקות, ממיס את הקולואיד, שהונח במשך 24 ~ 48 שעות, התנפח ואז שימש להכנת מונוסודיום טעם בשר מונוסודיום גלוטמט. למוצר נכס עיבוי טוב, חסר צבע וחסר טעם.
בשל השפעת העיבוי שלו, ניתן להשתמש בתאי נתרן קרבוקסימתיל לתאי לייצור ריבה. לאחר ניסויים, נמצא כי התהליך האופטימלי לייצור רוטב עגבניות ערמונים של מים הוא 1.9% נתרן קרבוקסימתיל תאית, 0.8% חומצה לימונית, 4% סוכר לבן, ויחס רוטב ערמונים למים לרוטב עגבניות של 1: 1. לפקק המתקבל יש טעם ויציבות טוב.
ניתן להשתמש בתאי נתרן קרבוקסימתיל גם לייצור משקאות. משקאות תירס מועדים לשכבות ומשקעים במהלך האחסון, ואילו השילוב של CMC ונתרן אלגינט יכול לשפר את היציבות. כאשר נוספו גם קרבוקסימתיל תאית נתרן וגם נתרן אלגינט במינון של 0.05%, קצב המשקעים של משקה התירס היה הקטן ביותר, והריבוד לא היה ברור לאחר צנטריפוגה, עם יציבות טובה. זה גם הניח בסיס מסוים לפיתוח שוק משקאות התירס. נתרן קרבוקסימתיל תאית משמש גם לייצור גלידה והבהרת משקאות אלכוהוליים.
שיטת הכנה שלאבקת תאית נתרן קרבוקסימתיל:
CMC NA הוכן מתאי בשיטה דו-שלבית. הראשון הוא תהליך האלקליזציה של התאית. תאית מגיבה עם נתרן הידרוקסיד ליצירת תאית אלקלית, ואז תאית אלקלית מגיבה עם חומצה כלורואוקטית ליצירת CMC Na, הנקראת תגובת אתריזציה.
מערכת התגובה חייבת להיות בסיסית. תהליך זה שייך לשיטת סינתזת אתר ויליאמסון. מנגנון התגובה הוא החלפה נוקלאופילית. מערכת התגובה היא אלקליין. בנוכחות מים, ישנן כמה תגובות לוואי, כמו היווצרות של נתרן הידרוקסיאצטט, חומצה הידרוקסיאקטטית ותוצרי לוואי אחרים. בשל קיומם של תגובות לוואי, תוגדל צריכת האלקלי והחומר האתיתי, ובכך להפחית את יעילות האתריזציה; במקביל, ייווצרו נתרן הידרוקסיאצטט, חומצה הידרוקסיאקטטית ועוד זיהומים מלח בתגובה הצדדית, אשר יפחיתו את טוהר וביצועיו של המוצר. כדי לדכא תגובות לוואי, אין צורך רק להשתמש באופן סביר באלקלי, לשלוט על כמות מערכת המים, ריכוז האלקלי ושיטת המעוררת, במטרה של התהפכות מלאה, אלא גם לקחת בחשבון את הדרישות של המוצר לצמיגות ולדאוג את דרגת ההחלפה, ולשקול באופן מקיף את מהירות ההערכה, בקרת הטמפרטורה ואת הגורמים האחרים כדי לשפר את דרגת ההתרחשות של התרחשות.
על פי אמצעי התקשורת השונים, ניתן לחלק את הייצור התעשייתי של CMC NA לשתי קטגוריות: שיטות מימיות וממס. השיטה המשתמשת במים כמדיום התגובה נקראת שיטת המים המים, המשמשת לייצור CMC בינונית ובמידה נמוכה של CMC. השיטה המשתמשת בממס אורגני כמדיום התגובה נקראת שיטת הממס, המתאימה לייצור CMC NA בינוני וגבוה. שתי התגובות הללו מתבצעות בכישוף, השייך לתהליך הלישה והיא השיטה העיקרית לייצור CMC NA כרגע.
שיטת מדיום מים:
השיטה מבוססת המים היא תהליך ייצור תעשייתי מוקדם יותר, בו מגיבים תאית אלקלית עם חומר אתרים בתנאים של אלקלי ומים חופשיים. במערכת אין מדיום אורגני במהלך האלקליזציה וההתרגשות. שיטת המים המים דורשת ציוד פשוט יחסית, פחות השקעה ועלות נמוכה. החיסרון הוא היעדר כמות גדולה של מדיום נוזלי, החום שנוצר על ידי התגובה מגדיל את הטמפרטורה, מאיץ את מהירות התגובות הצדדיות, מוביל ליעילות האתינה נמוכה ואיכות מוצר ירודה. שיטה זו משמשת להכנת מוצרי CMC NA בינוניים ונמוכים, כגון חומרי ניקוי וסוכני גודל טקסטיל.
שיטת ממס:
שיטת הממס ידועה גם כשיטת הממס האורגנית. המאפיין העיקרי שלה הוא שתגובות האלקליזציה והאתרציה מתבצעות בתנאי שהממס האורגני משמש כמדיום התגובה (דילול). על פי כמות הדילול התגובה, ניתן לחלק אותה לשיטת לישה ושיטת slurry. תהליך התגובה של שיטת הממס זהה לזה של השיטה המבוססת על מים, המורכבת גם משני שלבים של אלקליזציה ואתריזציה, פרט לכך שתקשורת התגובה של שני השלבים שונה. שיטת הממס מבטלת את שטיפת האלקלי הגלומה, לחיצה, ריסוק, הזדקנות ותהליכים אחרים בשיטה על בסיס מים, והלקליזציה וההתרגשות מבוצעים במכונת הלישה. החסרונות הם שליטת טמפרטורה גרועה יחסית, דרישות שטח ועלות גבוהה. כמובן, לייצור פריסות ציוד שונות, יש לשלוט בקפדנות על טמפרטורת המערכת וזמן האכלה כדי להכין מוצרים באיכות וביצועים מעולים.
נתרן קרבוקסימתיל תאית הוא פולימר רב -תכליתי עם מגוון רחב של יישומים תעשייתיים, החל ממזון ותרופות ועד קוסמטיקה ותיקון סביבתי. השילוב הייחודי שלה בין תכונות, כולל מסיסות מים, יכולת עיבוי, יכולת יצירת סרטים ותאימות ביולוגית, הופך אותו לתוסף שלא יסולא בפז בניסוחים רבים. בעוד ש- CMC-NA נחשב בדרך כלל לבטוח לשימוש אנושי וידידותי לסביבה, טיפול נאות ונהלי סילוק הם חיוניים כדי למזער את הסיכונים הבריאותיים והאקולוגיים הפוטנציאליים. כאשר מחקרים ממשיכים לחשוף יישומים חדשים ושיטות ייצור בר -קיימא, נתרן קרבוקסימתיל תאית עומדת למלא תפקיד חשוב יותר ויותר בעיצוב עתיד מדעי החומרים וייצור התעשייה.
תגיות פופולריות: נתרן קרבוקסימתיל תאית אבקת 9004-32-4, ספקים, יצרנים, מפעל, סיטונאות, קנייה, מחיר, בתפזורת, למכירה