La carboxyméthyl-cellulose (CMC) est un épaississant naturel important, qui est largement utilisé dans les aliments, la médecine, les cosmétiques, l'extraction d'huile et d'autres champs. En tant qu'additif multifonctionnel, le CMC a un bon épaississement, une stabilisation, une formation de film, une hydratation et d'autres propriétés. Par rapport aux autres épaississants, la structure et les propriétés uniques de CMC le font ressortir dans de nombreuses applications.
1. Structure chimique
Carboxyméthyl-cellulose
La carboxyméthyl-cellulose est un éther de cellulose anionique fabriqué en introduisant des groupes carboxyméthyl en cellulose naturelle après alcalisation. Son unité structurelle de base est le glucose et le carboxyméthyle remplace une partie des groupes hydroxyle (-OH) dans la cellulose pour former une liaison éther carboxyméthylique (-o-ch2-COOH). Cette structure fait que CMC a une solubilité élevée dans l'eau et de bonnes propriétés rhéologiques.
Autres épaississants
Gomme xanthane: la gomme xanthane est un polysaccharide à poids moléculaire élevé produit par fermentation de xanthomonas. Sa chaîne principale est composée de β-D-glucane, et ses chaînes latérales contiennent du mannose, de l'acide glucuronique, etc. La gomme xanthane a une viscosité élevée et d'excellentes propriétés d'amincissement de cisaillement.
GUME GUAR: La gomme de guar est extraite de l'endosperme des haricots de guar et appartient au galactomannan. La chaîne principale est composée de D-mannose et la chaîne latérale est d-galactose. La gomme de guar est facilement soluble dans l'eau froide et forme un colloïde à haute viscosité.
Pectine: La pectine est un polysaccharide présent dans les parois des cellules végétales, principalement composées d'acide galacturonique, et son degré de méthoxylation affecte ses propriétés fonctionnelles. La pectine a de bonnes propriétés de gel dans un environnement acide.
Hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC): le HPMC est un dérivé de la méthylcellulose avec une structure partiellement hydroxypropylée et méthylée. Le HPMC a une bonne solubilité et des propriétés d'épaississement dans l'eau.
2. Mécanisme d'épaississement
Carboxyméthyl-cellulose
Une fois le CMC dissous dans l'eau, le groupe carboxyméthyle le fait avoir une bonne hydrophilie et interagit avec les molécules d'eau en formant des liaisons hydrogène et des forces Van der Waals. Son mécanisme d'épaississement vise principalement à augmenter la viscosité de la solution par l'intrication et la répulsion entre les molécules. De plus, le CMC a une bonne stabilité dans des conditions acides ou alcalines et est largement utilisé dans les systèmes avec différentes valeurs de pH.
Autres épaississants
Gomme de xanthane: la gomme xanthane augmente la viscosité de la solution par l'intrication et la liaison hydrogène des molécules à longue chaîne. Sa propriété d'amincissement de cisaillement unique entraîne une diminution rapidement de la viscosité lorsqu'elle est soumise à une force de cisaillement et restaure une viscosité élevée lorsqu'elle est stationnaire.
GUMS GUAR: la gomme de guar augmente la viscosité de la solution en formant un réseau réticulé et en gonflant par absorption d'eau. Sa structure moléculaire peut former un système colloïdal très visqueux.
Pectine: La pectine forme des liaisons hydrogène avec des molécules d'eau à travers les groupes carboxyle de ses chaînes latérales. Il peut former un réseau de gel avec des ions calcium dans des conditions acides, augmentant considérablement la viscosité de la solution.
Hydroxypropyl méthylcellulose: HPMC augmente la viscosité de la solution par l'intrication des molécules et la formation de liaisons hydrogène. Sa solubilité et sa viscosité varient considérablement dans différentes conditions de température, et il a certaines propriétés de gel thermique.
3. Portée de l'application
Carboxyméthyl-cellulose
Industrie alimentaire: CMC est couramment utilisé dans les aliments tels que les produits laitiers, le pain, les boissons et les confitures pour épaissir, stabiliser, hydrater et améliorer la texture.
Médecine: Dans le domaine pharmaceutique, le CMC est utilisé comme liant et désintégrant pour les comprimés, et est également utilisé dans les lubrifiants ophtalmiques et les bases de pommade.
Cosmétiques: CMC est utilisé dans les cosmétiques tels que les lotions et les crèmes, et a des fonctions hydratantes et stabilisantes.
Industrie du pétrole: Dans la production d'huile, le CMC est utilisé dans les liquides de forage et les boues pour épaissir et réduire la perte de filtration.
Autres épaississants
Xanthan Gum: largement utilisé dans les aliments, les cosmétiques, les produits pharmaceutiques et les produits chimiques du champ pétrolier, en particulier pour les systèmes qui nécessitent des propriétés d'amincissement de cisaillement, telles que les sauces, les sauces et les émulsifiants.
Guar Gum: couramment utilisé dans les aliments tels que la crème glacée, les produits laitiers et les vinaigrettes pour offrir une viscosité et une stabilité élevées; Utilisé comme épaississant et stabilisateur dans les industries de la fabrication du papieau et du textile.
Pectine: principalement utilisé dans les aliments tels que des confitures, des gelées et des bonbons mous, en raison de ses propriétés de gel, il fonctionne bien dans les environnements élevés en sucre et acide.
Hydroxypropyl méthylcellulose: Utilisé dans les préparations pharmaceutiques, les matériaux de construction, les additifs alimentaires, etc., en particulier dans les gels thermiques et les médicaments à libération contrôlée.
3. Sécurité
Carboxyméthyl-cellulose
CMC est largement considéré comme un additif alimentaire sûr et répond aux normes de sécurité alimentaire de nombreux pays. Lorsque le montant utilisé est conforme aux réglementations, le CMC est non toxique au corps humain. Il montre également une bonne biocompatibilité et une faible allergénicité lorsqu'elle est utilisée comme ingrédient pharmaceutique et cosmétique.
Autres épaississants
Gomme de xanthane: En tant qu'additif alimentaire, la gomme de xanthane est généralement considérée comme sûre, mais des doses élevées peuvent provoquer une inconfort gastro-intestinal.
Guar Gum: Il s'agit également d'un additif alimentaire sûr, mais un apport excessif peut provoquer des problèmes digestifs tels que des ballonnements.
Pectine: généralement considérée comme sûre, mais peut provoquer des réactions allergiques dans des cas individuels.
Hydroxypropyl méthylcellulose: En tant qu'excipient pharmaceutique et additif alimentaire, le HPMC a une bonne sécurité, mais son dosage devrait se conformer aux réglementations pertinentes.
La carboxyméthyl-cellulose montre ses avantages uniques par rapport à d'autres épaississants, notamment une bonne solubilité dans l'eau, une polyvalence et un large éventail d'applications. Bien que d'autres épaississeurs puissent avoir des avantages dans des zones spécifiques, telles que les propriétés d'amincissement de cisaillement de la gomme de xanthane et les propriétés du gel de la pectine, le CMC a toujours une position de marché importante en raison de ses diverses perspectives d'application et de ses excellentes sécurité. Lors de la sélection d'un épaississant, il est nécessaire de prendre en compte de manière approfondie des facteurs tels que l'épaississement des performances, l'environnement d'application et la sécurité pour obtenir le meilleur effet.
Heure du poste: 17 février-2025