A carboximetillelulose (CMC) é um espessante natural importante, amplamente utilizado em alimentos, medicamentos, cosméticos, extração de óleo e outros campos. Como aditivo multifuncional, o CMC tem um bom espessamento, estabilização, formação de filme, hidratação e outras propriedades. Comparado com outros espessantes, a estrutura e as propriedades exclusivas da CMC fazem com que se destaque em muitas aplicações.
1. Estrutura química
Carboximetilullelulose
A carboximetillelulose é um éter aniônico de celulose fabricado pela introdução de grupos carboximetil em celulose natural após a alcalização. Sua unidade estrutural básica é glicose e carboximetil substitui parte dos grupos hidroxila (-OH) na celulose para formar uma ligação de éter carboximetil (-O-CH2-COOH). Essa estrutura faz com que o CMC tenha alta solubilidade na água e boas propriedades reológicas.
Outros espessantes
Goma Xantânia: O Xanthan Goma é um polissacarídeo de alto peso molecular produzido pela fermentação de Xanthomonas. Sua cadeia principal é composta por β-d-glucano, e suas cadeias laterais contêm manose, ácido glucurônico, etc. O Xanthan Gum possui alta viscosidade e excelentes propriedades de desbaste de cisalhamento.
Goma de guar: goma de guar é extraída do endosperma do feijão e pertence a Galactomannan. A cadeia principal é composta por d-manose e a cadeia lateral é D-galactose. A goma de guar é facilmente solúvel em água fria e forma um colóide de alta viscosidade.
A pectina: pectina é um polissacarídeo presente nas paredes celulares da planta, composto principalmente por ácido galacturônico, e seu grau de metoxilação afeta suas propriedades funcionais. A pectina possui boas propriedades em gel em um ambiente ácido.
A hidroxipropil metilcelulose (HPMC): HPMC é um derivado de metilcelulose com uma estrutura parcialmente hidroxipropilada e metilada. O HPMC possui boas propriedades de solubilidade e espessamento na água.
2. Mecanismo de espessamento
Carboximetilullelulose
Depois que o CMC é dissolvido em água, o grupo carboximetil faz com que ele tenha uma boa hidrofilicidade e interage com moléculas de água, formando ligações de hidrogênio e forças de van der Waals. Seu mecanismo de espessamento é aumentar principalmente a viscosidade da solução através do emaranhamento e repulsão entre moléculas. Além disso, o CMC tem boa estabilidade em condições ácidas ou alcalinas e é amplamente utilizado em sistemas com diferentes valores de pH.
Outros espessantes
Goma Xanthan: O Xanthan Goma aumenta a viscosidade da solução através do emaranhamento e ligação de hidrogênio de moléculas de cadeia longa. Sua propriedade exclusiva de desbaste de cisalhamento faz com que a viscosidade diminua rapidamente quando submetida à força de cisalhamento e restaura a alta viscosidade quando estacionária.
Goma de guar: goma de guar aumenta a viscosidade da solução, formando uma rede reticulada e inchaço pela absorção de água. Sua estrutura molecular pode formar um sistema coloidal altamente viscoso.
A pectina: pectina forma ligações de hidrogênio com moléculas de água através dos grupos carboxila de suas cadeias laterais. Ele pode formar uma rede de gel com íons de cálcio em condições ácidas, aumentando significativamente a viscosidade da solução.
A hidroxipropil metilcelulose: HPMC aumenta a viscosidade da solução através do emaranhamento de moléculas e a formação de ligações de hidrogênio. Sua solubilidade e viscosidade variam muito sob diferentes condições de temperatura e possui certas propriedades de gel térmico.
3. Escopo de aplicação
Carboximetilullelulose
Indústria de alimentos: o CMC é comumente usado em alimentos como laticínios, pão, bebidas e comissários para engrossar, estabilizar, hidratar e melhorar a textura.
Medicina: No campo farmacêutico, o CMC é usado como aglutinante e desintegrante para comprimidos e também é usado em lubrificantes oftálmicos e bases de pomada.
Cosméticos: O CMC é usado em cosméticos, como loções e cremes, e possui funções hidratantes e estabilizadoras.
Indústria do petróleo: na produção de petróleo, o CMC é usado em fluidos e lama de perfuração para engrossar e reduzir a perda de filtração.
Outros espessantes
Goma Xanthan: amplamente utilizado em alimentos, cosméticos, produtos farmacêuticos e produtos químicos do campo de petróleo, especialmente para sistemas que requerem propriedades de despachação de cisalhamento, como molhos, molhos e emulsificantes.
Goma de guar: comumente usada em alimentos como sorvete, laticínios e molhos para salada para fornecer alta viscosidade e estabilidade; Usado como espessante e estabilizador nas indústrias de fabricação e têxteis.
Pectina: usada principalmente em alimentos como geléias, geleias e doces macios, devido às suas propriedades em gel, ele tem um bom desempenho em ambientes com alto teor de açúcar e ácido.
Hidroxipropil metilcelulose: usado em preparações farmacêuticas, materiais de construção, aditivos alimentares, etc., especialmente em géis térmicos e medicamentos de liberação controlada.
3. Segurança
Carboximetilullelulose
O CMC é amplamente considerado um aditivo alimentar seguro e atende aos padrões de segurança alimentar de muitos países. Quando a quantidade usada está em conformidade com os regulamentos, o CMC não é tóxico ao corpo humano. Ele também mostra boa biocompatibilidade e baixa alergenicidade quando usadas como um ingrediente farmacêutico excipiente e cosmético.
Outros espessantes
Goma do Xanthan: Como aditivo alimentar, a goma Xanthan é geralmente considerada segura, mas altas doses podem causar desconforto gastrointestinal.
Goma de guar: também é um aditivo alimentar seguro, mas a ingestão excessiva pode causar problemas digestivos, como inchaço.
Pectina: geralmente considerada segura, mas pode causar reações alérgicas em casos individuais.
Hidroxipropil metilcelulose: Como um excipiente farmacêutico e aditivo alimentar, o HPMC tem boa segurança, mas sua dosagem deve cumprir os regulamentos relevantes.
A carboximetillelulose mostra suas vantagens únicas em comparação com outros espessantes, incluindo boa solubilidade em água, versatilidade e uma ampla gama de aplicações. Embora outros espessantes possam ter vantagens em áreas específicas, como as propriedades de desbaste de cisalhamento da chiclete do Xanthan e as propriedades do gel da pectina, o CMC ainda tem uma importante posição de mercado devido às suas diversas perspectivas de aplicação e excelente segurança. Ao selecionar um espessante, é necessário considerar de maneira abrangente fatores como desempenho espessante, ambiente de aplicação e segurança para obter o melhor efeito.
Hora de postagem: fevereiro-17-2025