不同之处在于,羧甲基纤维素钠是由精制棉经生产加工而成,羧甲基木薯淀粉钠是由玉米粉按生产加工而成,羧甲基木薯淀粉钠的成本费比羧甲基酯钠要低,尽管羧甲基酯钠可以在一定程度上替代羧甲基酯钠,但羧甲基酯钠的纯度早已要求粘度比羧甲基酯钠更高,因此,在某些领域,羧甲基酯钠不能代替羧甲基酯钠,只能通过与羧甲基酯钠结合使用来控制成本。
羧甲基纤维素钠(Sodiumcarboxymethlycellulose),又称CMC或SCMC,是纤维素胶中最重要的无机化合物纤维素胶,是线形阳离子聚合物材料中的化学物质。通常以短丝棉(98%的纤维素组分)或木浆浆为原料,经氢氧化钠溶液处理后再反映到氯乙酸钠溶液中,按反映标准不同,可得到广泛类型的羧甲基取代物(即0.4~1.5,最大标准偏差为3.0)。
该产品具有食品级不锈钢和工业生产级之分,后一类产品含有较多副产品。而CMC具有不同的取代度,均值在0.4~1.5之间的具体取代度DS在0.4~1.5之间,不同的取代度也会损害商品的特性,低取代度的商品溶液是压缩性液体,而较高取代度的溶液产生假塑性液体,官能团位置的一致性对产生假塑性液体也特别有利。假塑胶溶液味道好。典型CMC(DS)的取代度分别为0.4、0.7、0.9,DS高于0.8时,耐碱性和耐盐性均有所提高。
提高DS值会加速融解速度,但服用级CMC的DS值通常低于1.0。根据华东工业大学食品添加剂与调料研究组的研究,CMC具有独特的物理化学性质和流变性特点,具有增稠、漂浮、润滑作用。因此,现阶段CMC在食品、医药、原油、化工等行业中得到了广泛的应用。
羧甲基纤维素钠的物理化学。
CMC为乳白色或微黄色粉末状,无臭无味,具有吸水性能,能溶于冷开水和成人高考粘度液。CMC在分散水中也很容易,从而生成胶体溶液溶液。不可溶于酒精,医用乙醚,甲苯等。玻璃化温在200~500之间,含量在21000~50000之间。其中,pH6.5~8.5为1%水混合物。水溶液的粒度分布与取代度和分子质量有关。
CMC可以快速凝固,生成无色、无味、完全透明的浓稠溶液,粘度取决于纤维素的玻璃化温度(含量),1%溶液的粘度值可以从低到小(1cP=1mpa.s),最高可达8000MPa.s。在特定的使用情况下,辅材的添加顺序也会损害溶液的最后粘度,用先溶于水中的糖或盐等制成的CMC溶液,其粘度比用糖或盐等直接向CMC溶液中添加的低。而CMC的粒径分布也会损害融解特性,在整个融解过程中,CMC颗粒不易“结块”,但凝固时间较长;相反,粉状CMC的凝固速度较快,但在整个融解过程中若不选用高速拌和也很容易“结块”。
CMC结构是由几种纤维二糖(两种葡萄糖)组成,其中含有纤维素的葡萄糖水具有3种能醚化甲基,因此商品具有多种醚化度,醚化度在0.8以上,耐碱性和耐盐性较好。在7上下的PH值中,它保持胶体溶液的最佳性能。
二羧甲纤维钠的流变性研究
CMC溶液的(粘度)。
CMC溶液的粘度随CMC浓度的增大而增大,粘度随温度的增大而减小2/3以上,在20~70℃之间。从pH4到12中间,pH对CMC的粘度基本无影响。CMC水溶液通常具有假塑性,其粘度随切变率的增加而减小。凡士林-水的CMC(60:40)粘度比水中的CMC高得多。华东理工大学食品添加剂与调料研究组认为,CMC与羟乙基或羟丙基纤维素、果胶、黄原胶、卡拉胶、槐豆胶、瓜尔豆胶、琼脂、褐藻胶、阿拉伯胶、木薯淀粉、酸碱化合物等配伍良好,既具有协同提质增效的功效。
CMC耐温性强,但粘度在20℃以下迅速上升,在45℃上下缓慢变化,80℃以上长时间加热会降低胶体溶液的粘度,在25℃维持一周后,粘度会缓慢下降,不会变化。CMC在酸碱状态下生成分散酸沉积,失去粘性。在溶液中盐时,能量管束CMC散失,因而对其粘度有害。遇到二价态的金属离子则转化为盐沉积,失去粘性。玻璃化温度越高、醚化值越小,CMC中酸性物质对其危害越大。
㈡CMC溶液的假塑性。
CMC溶液的粘度在剪切速率较小的情况下基本保持不变,属于哥白尼型液体,当剪切速率增大时,溶液的粘度便不再是固定不变的参量,即CMC溶液的导电粘度随着切速的增大而减小。这种假塑状态在工业生产中有很好的应用指导作用,即当CMC溶液处于静止状态时,呈现出高粘度,对于平混液和乳浊液来说,当加入剪切应力时(如乱倒、搅拌、混合、混合、匀质处理、泵输送等),其粘度会随着剪切速度的增加而降低,但当剪切应力停止时,则立即恢复到原粘度。在食品业中主要表现为:在制作冰淇淋时采用匀质处理,有利于提高匀质效率;制作食品品时,便于管道输送,提高工作效率,减少能耗;使食品品具有优良的口味,由咬合和嘴的转动产生剪切应力,使粘度降低,感觉新鲜细致,也有利于口味释放。
㈢溶液的可压缩性。
可压性是指CMC溶液在一定切削速度下,切削力随时间增加而减小,也就是CMC溶液在晃动或其他机械作用力作用下,可以把具有疑胶状态的管理系统变成循环胶液,然后把管理系统静放一段时间,重新修复原来的疑胶状态。部分含量高、替代度低的产品通常具有可压缩性。这种可压缩性对溶解于总固体中的物质有效。
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