La carboximetil celleulosa (CMC) es un espesante natural importante, que se usa ampliamente en alimentos, medicamentos, cosméticos, extracción de aceite y otros campos. Como aditivo multifuncional, CMC tiene un buen espesor, estabilización, formación de películas, hidratación y otras propiedades. En comparación con otros espesantes, la estructura y propiedades únicas de CMC lo hacen destacar en muchas aplicaciones.
1. Estructura química
Carboboximetil cela
La carboximetilelulosa es un éter de celulosa aniónica realizada al introducir grupos carboximetilo en celulosa natural después de la alcalización. Su unidad estructural básica es la glucosa, y el carboximetilo reemplaza la parte de los grupos hidroxilo (-OH) en la celulosa para formar un enlace carboximetil éter (-O-Ch2-CoOH). Esta estructura hace que CMC tenga una alta solubilidad en el agua y buenas propiedades reológicas.
Otros espesantes
Goma Xanthan: la goma de xantán es un polisacárido de alto peso molecular producido por la fermentación de Xanthomonas. Su cadena principal está compuesta de β-D-glucano, y sus cadenas laterales contienen manosa, ácido glucurónico, etc. La goma de Xantán tiene alta viscosidad y excelentes propiedades de adelgazamiento de corte.
GUAR GUM: GUAR GUM se extrae del endospermo de los frijoles guar y pertenece a Galactomannan. La cadena principal está compuesta de D-manosa y la cadena lateral es D-galactosa. La goma guar es fácilmente soluble en agua fría y forma un coloide de alta viscosidad.
Pectina: la pectina es un polisacárido presente en las paredes celulares vegetales, principalmente compuesta de ácido galacturónico, y su grado de metoxilación afecta sus propiedades funcionales. La pectina tiene buenas propiedades de gel en un entorno ácido.
La hidroxipropil metilcelulosa (HPMC): HPMC es un derivado de metilcelulosa con una estructura parcialmente hidroxipropilada y metilada. HPMC tiene una buena solubilidad y propiedades de engrosamiento en el agua.
2. Mecanismo de engrosamiento
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Después de que CMC se disuelve en agua, el grupo carboximetilo hace que tenga una buena hidrofilia e interactúe con las moléculas de agua formando enlaces de hidrógeno y fuerzas de van der Waals. Su mecanismo de engrosamiento es principalmente para aumentar la viscosidad de la solución a través del enredo y la repulsión entre las moléculas. Además, CMC tiene buena estabilidad en condiciones ácidas o alcalinas y se usa ampliamente en sistemas con diferentes valores de pH.
Otros espesantes
Goma Xantán: la goma de xantán aumenta la viscosidad de la solución a través del enredo y el enlace de hidrógeno de las moléculas de cadena larga. Su propiedad única de adelgazamiento de corte hace que la viscosidad disminuya rápidamente cuando se somete a la fuerza de corte, y restaura alta viscosidad cuando está estacionaria.
GUAR Goma: Guar Gum aumenta la viscosidad de la solución formando una red reticulada e hinchazón por absorción de agua. Su estructura molecular puede formar un sistema coloidal altamente viscoso.
Pectina: la pectina forma enlaces de hidrógeno con moléculas de agua a través de los grupos carboxilo de sus cadenas laterales. Puede formar una red de gel con iones de calcio en condiciones ácidas, aumentando significativamente la viscosidad de la solución.
La hidroxipropil metilcelulosa: HPMC aumenta la viscosidad de la solución a través del enredo de las moléculas y la formación de enlaces de hidrógeno. Su solubilidad y viscosidad varían mucho en diferentes condiciones de temperatura, y tiene ciertas propiedades de gel térmico.
3. Alcance de la aplicación
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Industria alimentaria: CMC se usa comúnmente en alimentos como productos lácteos, pan, bebidas y mermeladas para espesar, estabilizar, hidratar y mejorar la textura.
Medicina: en el campo farmacéutico, CMC se usa como aglutinante y desintegrante para tabletas, y también se usa en lubricantes oftálmicos y bases de pomada.
Cosméticos: CMC se usa en cosméticos como lociones y cremas, y tiene funciones hidratantes y estabilizantes.
Industria del petróleo: en la producción de petróleo, CMC se utiliza en los fluidos y lodos de perforación para espesar y reducir la pérdida de filtración.
Otros espesantes
Goma Xanthan: ampliamente utilizado en alimentos, cosméticos, productos farmacéuticos y productos químicos para campos petroleros, especialmente para sistemas que requieren propiedades de corte de corte, como salsas, salsas y emulsionantes.
GUAR Goma: comúnmente usado en alimentos como helado, productos lácteos y aderezos para ensaladas para proporcionar alta viscosidad y estabilidad; Utilizado como espesante y estabilizador en las industrias de papel de papel y textiles.
Pectina: se usa principalmente en alimentos como mermeladas, jaleas y dulces blandos, debido a sus propiedades en gel, funciona bien en ambientes de alto azúcar y ácidos.
La hidroxipropil metilcelulosa: se usa en preparaciones farmacéuticas, materiales de construcción, aditivos alimentarios, etc., especialmente en geles térmicos y drogas de liberación controlada.
3. Seguridad
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CMC es ampliamente considerado como un aditivo alimentario seguro y cumple con los estándares de seguridad alimentaria de muchos países. Cuando la cantidad utilizada cumple con las regulaciones, CMC no es tóxico para el cuerpo humano. También muestra una buena biocompatibilidad y baja alergenicidad cuando se usa como excipiente farmacéutico e ingrediente cosmético.
Otros espesantes
Goma Xanthan: como aditivo alimentario, la goma de Xantán generalmente se considera segura, pero las dosis altas pueden causar molestias gastrointestinales.
GUAR GUM: también es un aditivo alimentario seguro, pero la ingesta excesiva puede causar problemas digestivos como la hinchazón.
Pectina: generalmente se considera segura, pero puede causar reacciones alérgicas en casos individuales.
Hydroxipropil metilcelulosa: como excipiente farmacéutico y aditivo alimentario, HPMC tiene buena seguridad, pero su dosis debe cumplir con las regulaciones relevantes.
La carboximetil celululosa muestra sus ventajas únicas en comparación con otros espesantes, incluida una buena solubilidad de agua, versatilidad y una amplia gama de aplicaciones. Aunque otros espesantes pueden tener ventajas en áreas específicas, como las propiedades de adelgazamiento de cizallamiento de la goma Xanthan y las propiedades de gel de pectina, CMC todavía tiene una posición de mercado importante debido a sus diversas perspectivas de aplicación y excelente seguridad. Al seleccionar un espesante, es necesario considerar de manera integral factores como el espesor del rendimiento, el entorno de aplicación y la seguridad para lograr el mejor efecto.
Tiempo de publicación: Feb-17-2025