مقایسه سلولز کربوکسی متیل با سایر ضخیم کننده ها

کربوکسی متیل سلولز (CMC) یک ضخیم کننده مهم طبیعی است که به طور گسترده در مواد غذایی ، دارو ، مواد آرایشی ، استخراج روغن و مزارع دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان یک افزودنی چند منظوره ، CMC ضخیم ، تثبیت ، تشکیل فیلم ، مرطوب کننده و سایر خصوصیات را دارد. در مقایسه با سایر ضخیم کننده ها ، ساختار و خواص منحصر به فرد CMC باعث می شود که در بسیاری از برنامه ها برجسته شود.

1 ساختار شیمیایی

کربوکسی متیل سلولز
کربوکسی متیل سلولز یک اتر سلولز آنیونی است که با معرفی گروه های کربوکسی متیل به سلولز طبیعی پس از قلیایی سازی ساخته می شود. واحد ساختاری اصلی آن گلوکز است و کربوکسی متیل بخشی از گروه های هیدروکسیل (-OH) را در سلولز جایگزین می کند تا یک پیوند اتر کربوکسی متیل (-O-CH2-COOH) تشکیل شود. این ساختار باعث می شود CMC از حلالیت زیادی در آب و خواص رئولوژیکی خوبی برخوردار باشد.

ضخیم کننده های دیگر
آدامس زانتان: آدامس زانتان یک پلی ساکارید با وزن مولکولی بالا است که با تخمیر زانتوموناس تولید می شود. زنجیره اصلی آن از β-D گلوکان تشکیل شده است ، و زنجیره های جانبی آن حاوی مانوز ، اسید گلوکورونیک و غیره است. آدامس زانتان دارای ویسکوزیته بالا و خاصیت نازک کننده برشی است.

صمغ گوار: آدامس گوار از آندوسپرم لوبیا گوار استخراج شده و متعلق به گالاکتومنان است. زنجیره اصلی از D-Mannose تشکیل شده و زنجیره جانبی D-galactose است. صمغ گوار به راحتی در آب سرد محلول است و یک کلوئید با ویسکوزیته بالا را تشکیل می دهد.

پکتین: پکتین یک پلی ساکارید است که در دیواره های سلولی گیاه وجود دارد ، که عمدتا از اسید گالاکتورونیک تشکیل شده است ، و درجه متیوکسیلاسیون آن بر خصوصیات عملکردی آن تأثیر می گذارد. پکتین در یک محیط اسیدی از ژل خوبی برخوردار است.

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC): HPMC مشتق متیل سلولز با یک ساختار هیدروکسی پروپیله شده و متیله شده است. HPMC حلالیت و ضخیم کننده خوبی در آب دارد.

2. مکانیسم ضخیم

کربوکسی متیل سلولز
پس از حل CMC در آب ، گروه کربوکسی متیل باعث ایجاد آبگریز خوب می شود و با تشکیل پیوندهای هیدروژن و نیروهای ون در والس با مولکول های آب در تعامل است. مکانیسم ضخیم کننده آن عمدتاً برای افزایش ویسکوزیته محلول از طریق درگیری و دفع بین مولکول ها است. علاوه بر این ، CMC در شرایط اسیدی یا قلیایی پایداری خوبی دارد و به طور گسترده در سیستم هایی با مقادیر pH مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

ضخیم کننده های دیگر
آدامس زانتان: آدامس زانتان ویسکوزیته محلول را از طریق گرفتاری و پیوند هیدروژن مولکولهای زنجیره ای طولانی افزایش می دهد. خاصیت نازک کننده برشی آن باعث می شود که ویسکوزیته در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروی برشی به سرعت کاهش یابد و در صورت ثابت ویسکوزیته بالا را بازیابی کند.

صمغ گوار: آدامس گوار با تشکیل یک شبکه متقاطع و تورم با جذب آب ، ویسکوزیته محلول را افزایش می دهد. ساختار مولکولی آن می تواند یک سیستم کلوئیدی بسیار چسبناک را تشکیل دهد.

پکتین: پکتین پیوندهای هیدروژن را با مولکول های آب از طریق گروه های کربوکسیل زنجیره های جانبی آن تشکیل می دهد. این می تواند یک شبکه ژل با یون های کلسیم در شرایط اسیدی تشکیل دهد و به طور قابل توجهی ویسکوزیته محلول را افزایش می دهد.

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز: HPMC ویسکوزیته محلول را از طریق گرفتاری مولکول ها و تشکیل پیوندهای هیدروژن افزایش می دهد. حلالیت و ویسکوزیته آن در شرایط دما مختلف بسیار متفاوت است و خاصیت ژل حرارتی خاصی دارد.

3. دامنه برنامه

کربوکسی متیل سلولز
صنایع غذایی: CMC معمولاً در غذاهایی مانند لبنیات ، نان ، نوشیدنی و مربا برای ضخیم شدن ، تثبیت ، مرطوب کردن و بهبود بافت استفاده می شود.
پزشکی: در زمینه دارویی ، CMC به عنوان چسبنده و تجزیه کننده برای قرص ها استفاده می شود و همچنین در روان کننده های چشم و پایه های پماد مورد استفاده قرار می گیرد.
لوازم آرایشی: CMC در لوازم آرایشی مانند لوسیون و کرم استفاده می شود و عملکردهای مرطوب کننده و تثبیت کننده دارد.
صنعت نفت: در تولید نفت ، از CMC در حفاری مایعات و گل ها برای ضخیم شدن و کاهش از بین رفتن فیلتراسیون استفاده می شود.
ضخیم کننده های دیگر
آدامس Xanthan: به طور گسترده در مواد غذایی ، مواد آرایشی ، داروسازی و مواد شیمیایی میدان نفتی مورد استفاده قرار می گیرد ، به ویژه برای سیستمهایی که به خاصیت برش برشی مانند سس ها ، سس ها و امولسیفایر نیاز دارند.
آدامس گوار: معمولاً در غذاهایی مانند بستنی ، لبنیات و سس سالاد برای تأمین ویسکوزیته و پایداری زیاد استفاده می شود. به عنوان ضخیم کننده و تثبیت کننده در صنایع Papermaking و نساجی استفاده می شود.
پکتین: عمدتاً در غذاهایی مانند مربا ، ژله ها و آب نبات های نرم مورد استفاده قرار می گیرد ، به دلیل خاصیت ژل ، در محیط های قند و اسیدی بالا عملکرد خوبی دارد.
هیدروکسی پروپیل متیل سلولز: در تهیه داروهای دارویی ، مصالح ساختمانی ، مواد افزودنی مواد غذایی و غیره ، به ویژه در ژل های حرارتی و داروهای کنترل شده استفاده می شود.

3. ایمنی

کربوکسی متیل سلولز
CMC به طور گسترده ای به عنوان یک افزودنی غذایی ایمن در نظر گرفته می شود و مطابق با استانداردهای ایمنی مواد غذایی بسیاری از کشورها است. هنگامی که مقدار مورد استفاده مطابق با مقررات باشد ، CMC برای بدن انسان غیر سمی است. همچنین زیست سازگاری خوب و حساسیت کم در هنگام استفاده به عنوان یک ماده مواد مخدر و مواد آرایشی دارویی را نشان می دهد.

ضخیم کننده های دیگر
آدامس زانتان: به عنوان یک افزودنی غذایی ، آدامس زانتان به طور کلی بی خطر تلقی می شود ، اما دوزهای زیاد ممکن است باعث ناراحتی دستگاه گوارش شود.
آدامس گوار: همچنین یک افزودنی غذایی ایمن است ، اما مصرف بیش از حد ممکن است باعث مشکلات گوارشی مانند نفخ شود.
پکتین: به طور کلی ایمن در نظر گرفته می شود ، اما ممکن است در موارد فردی واکنش آلرژیک ایجاد کند.
Hydroxypropyl Methylcellulose: HPMC به عنوان یک ماده افزودنی مواد غذایی و مواد غذایی دارویی ، دارای امنیت خوبی است ، اما دوز آن باید مطابق با مقررات مربوط باشد.

سلولز کربوکسی متیل مزایای منحصر به فرد خود را در مقایسه با سایر ضخیم کننده ها ، از جمله حلالیت آب خوب ، تطبیق پذیری و طیف گسترده ای از برنامه ها نشان می دهد. اگرچه سایر ضخیم کننده ها ممکن است در مناطق خاص از جمله خصوصیات نازک شدن برشی آدامس زانتان و خصوصیات ژل پکتین مزایایی داشته باشند ، CMC به دلیل چشم انداز کاربردی متنوع و ایمنی عالی ، هنوز موقعیت بازار مهمی دارد. هنگام انتخاب ضخیم کننده ، لازم است عواملی مانند ضخیم شدن عملکرد ، محیط کاربردی و ایمنی را به طور جامع در نظر بگیرید تا به بهترین تأثیر برسد.