Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Карбоксиметилцеллюлозы )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Карбоксиметилцеллюлоза
Карбоксиметилцеллюлоза.png
Образец карбоксиметилцеллюлозы.jpg
Имена
Другие названия
Карбоксиметилцеллюлоза; кармеллоза; E466
Идентификаторы
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
  • никто
ECHA InfoCard100.120.377 Отредактируйте это в Викиданных
Номер EE466 (загустители, ...)
UNII
Характеристики
Переменная
Молярная массаПеременная
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)контрольныйY☒N
Ссылки на инфобоксы

Карбоксиметилцеллюлоза ( CMC ) или целлюлозная камедь [1] представляет собой производное целлюлозы с карбоксиметильными группами (-CH 2 -COOH), связанными с некоторыми гидроксильными группами мономеров глюкопиранозы, которые составляют основу целлюлозы . Его часто используют в виде натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы натрия. Раньше он продавался под названием Tylose, зарегистрированным товарным знаком SE Tylose.

Подготовка [ править ]

Он синтезируется с помощью щелочи - катализируемой реакции целлюлозы с хлоруксусной кислотой . [2] В полярных (органической кислоте ) карбоксильные группы оказывают целлюлозу растворимую и химически реактивную.

После первоначальной реакции полученной смесь производит около 60% CMC плюс 40% соли ( хлорид натрия и натрий гликолит ). Этот продукт представляет собой так называемую техническую КМЦ, которая используется в моющих средствах . Дальнейший процесс очистки используется для удаления этих солей с получением чистой КМЦ, используемой в пищевых продуктах, фармацевтике и средствах для ухода за зубами (зубной пасте). Также производится промежуточный «полуочищенный» сорт, обычно используемый в бумажных приложениях, таких как восстановление архивных документов.

Функциональные свойства КМЦ зависят от степени замещения структуры целлюлозы (то есть, сколько гидроксильных групп приняли участие в реакции замещения), а также от длины цепи структуры основной цепи целлюлозы и степени кластеризации карбоксиметильные заместители.

Использует [ редактировать ]

КМЦ используется в пищевых продуктах под номером E466 или E469 (при ферментативном гидролизе ) в качестве модификатора вязкости или загустителя , а также для стабилизации эмульсий в различных продуктах, включая мороженое . Он также входит в составе многих непродовольственных товаров, такие как зубная паста , слабительные , диета таблетка, вода -Ы краски , моющие средства , текстиль проклейка , многоразовые тепловых пакеты и различные бумагитовары. Он используется в первую очередь потому, что он имеет высокую вязкость , нетоксичен и обычно считается гипоаллергенным, поскольку основным источником волокна является целлюлоза из мягкой древесины или хлопковый линт . [3] [4] КМЦ широко используется в пищевых продуктах без глютена и с пониженным содержанием жира. [5] В моющих средствах для стирки он используется в качестве суспензионного полимера для загрязнений, который наносится на хлопок и другие целлюлозные ткани, создавая отрицательно заряженный барьер для загрязнений в растворе для стирки. В офтальмологии КМЦ используется в качестве смазки для искусственных слез.для лечения сухих глаз. Для лечения тяжелого синдрома сухого глаза или дисфункции мейбомиевых желез (MGD) может потребоваться обширное лечение.

КМЦ также используется в качестве загустителя, например, в нефтедобывающей промышленности в качестве ингредиента бурового раствора , где он действует как модификатор вязкости и агент, удерживающий воду. КМЦ натрия (Na CMC), например, используется в качестве агента отрицательного контроля при облысении у кроликов.

Трикотажное полотно из целлюлозы (например, хлопка или вискозы) может быть преобразовано в КМЦ и использовано в различных медицинских целях. [ необходима цитата ]

  1. Устройство для носового кровотечения (носового кровотечения). Хлорид поли-винил (ПВХ) шар покрыт КМЦ трикотажного полотна , армированного нейлона . Устройство замачивают в воде до образования геля, который вводят в нос и надувают баллон. Комбинация надутого баллона и терапевтического эффекта CMC останавливает кровотечение.
  2. Ткань используется в качестве повязки после хирургических вмешательств на ушах, носу и горле.
  3. Вода добавляется для образования геля , и этот гель вводится в полость пазухи после операции.

Нерастворимая микрогранулярная КМЦ используется в качестве катионообменной смолы в ионообменной хроматографии для очистки белков. [6] Предположительно, уровень дериватизации намного ниже, поэтому свойства растворимости микрогранулярной целлюлозы сохраняются при добавлении отрицательно заряженных карбоксилатных групп в количестве, достаточном для связывания с положительно заряженными белками.

КМЦ также используется в пакетах со льдом для образования эвтектической смеси, что приводит к более низкой температуре замерзания и, следовательно, большей охлаждающей способности, чем у льда. [7]

Водные растворы CMC также использовались для диспергирования углеродных нанотрубок. Считается, что длинные молекулы КМЦ обвиваются вокруг нанотрубок, позволяя им диспергироваться в воде. При консервации и реставрации он используется как адгезив или фиксатор (торговое название Walocel, Klucel).

КМЦ используются для достижения тартрата или холодной стабильности в вине. Это нововведение может сэкономить мегаватты электроэнергии, используемой для охлаждения вина в теплом климате. Он более стабилен, чем метатарная кислота, и очень эффективен в ингибировании осаждения винной кислоты . Сообщается, что кристаллы KHT в присутствии CMC растут медленнее и меняют свою морфологию. [8]Их форма становится более плоской, потому что они теряют 2 из 7 граней, изменяя свои размеры. Молекулы КМЦ, отрицательно заряженные при pH вина, взаимодействуют с электроположительной поверхностью кристаллов, где накапливаются ионы калия. Более медленный рост кристаллов и изменение их формы вызваны конкуренцией между молекулами CMC и ионами битартрата за связывание с кристаллами KHT (Cracherau et al. 2001).

В ветеринарии КМЦ используется при операциях на брюшной полости у крупных животных, особенно лошадей, для предотвращения образования спаек кишечника.

CMC иногда используется в качестве связующего для электродов в современных аккумуляторных батареях (например, литий-ионных аккумуляторах ), особенно с графитовыми анодами. Водорастворимость КМЦ позволяет производить менее токсичную и дорогостоящую переработку, чем нерастворимые в воде связующие, такие как традиционный поливинилиденфторид (ПВДФ), для обработки которого требуется токсичный н-метилпирролидон (НМП). КМЦ часто используется в сочетании со стирол-бутадиеновым каучуком (SBR) для электродов, требующих дополнительной гибкости, например, для использования с кремнийсодержащими анодами. [9]

Кулинарное использование [ править ]

Порошок КМЦ широко используется в производстве мороженого для приготовления мороженого без взбивания или экстремально низких температур, тем самым устраняя необходимость в обычных взбивателях или смесях соленого льда. [10]КМЦ используется при приготовлении хлебобулочных изделий, таких как хлеб и пирожные. Использование КМЦ дает хлебу значительно улучшенное качество при меньших затратах для пекаря за счет экономии на жировом компоненте. КМЦ также используется в качестве эмульгатора в высококачественном печенье. Равномерно распределив жир в тесте, он улучшает выход теста из форм и форм для резки, обеспечивая получение печенья правильной формы без каких-либо искажений по краям. Это также может помочь уменьшить количество яичного желтка или жира, используемого при приготовлении печенья, тем самым обеспечивая экономию. Использование КМЦ в приготовлении конфет обеспечивает однородное диспергирование ароматических масел и улучшает текстуру и качество. КМЦ используется в жевательных резинках, маргаринах и арахисовом масле в качестве эмульгатора. Он также используется при обработке кожи для полировки краев. [11]

Энзимология [ править ]

КМЦ также широко использовался для характеристики ферментативной активности эндоглюканаз (часть целлюлазного комплекса). КМЦ является высокоспецифичным субстратом для эндо-действующих целлюлаз, поскольку его структура была разработана для декристаллизации целлюлозы и создания аморфных участков, которые идеально подходят для действия эндоглюканазы. КМЦ желательна, потому что продукт катализа ( глюкоза ) легко измеряется с помощью анализа на восстанавливающий сахар , такой как 3,5-динитросалициловая кислота . Использование КМЦ в ферментных анализах особенно важно в отношении скрининга ферментов целлюлазы, которые необходимы для более эффективного использования целлюлозного этанола.конверсия. Однако КМЦ также неправильно использовались в более ранних работах с ферментами целлюлазы, поскольку многие из них связывали активность цельной целлюлазы с гидролизом КМЦ. По мере того, как механизм деполимеризации целлюлозы стал более понятным, экзоцеллюлазы являются доминирующими в разложении кристаллической (например, Avicel) и нерастворимой (например, CMC) целлюлозы.

Побочные реакции [ править ]

Хотя это и считается редкостью, существуют сообщения о серьезных реакциях на карбоксиметилцеллюлозу. В одном из таких случаев известно, что женщина испытала анафилаксию после воздействия. [12] Кожные пробы считаются полезным диагностическим инструментом для этой цели. [12]

Влияние на воспаление , метаболический синдром , связанный с микробиотой , и колит являются предметом исследования. [13] Было обнаружено, что карбоксиметилцеллюлоза вызывает воспаление кишечника, изменяя микробиоту , и является пусковым фактором воспалительных заболеваний кишечника, таких как язвенный колит и болезнь Крона . [14]

См. Также [ править ]

  • Кроскармеллоза натрия
  • Гидроксипропилцеллюлоза
  • Метилцеллюлоза

Ссылки [ править ]

  1. ^ Комиссия Codex Alimentarius (2016). «Натрийкарбоксиметилцеллюлоза (целлюлозная камедь)» . GFSA Online . ФАО.
  2. ^ Hollabaugh, CB; Burt, Leland H .; Уолш, Анна Петерсон (октябрь 1945 г.). «Карбоксиметилцеллюлоза. Использование и применение». Промышленная и инженерная химия . 37 (10): 943–947. DOI : 10.1021 / ie50430a015 .
  3. ^ "CP Kelco Целлюлозная камедь / карбоксиметилцеллюлоза" .
  4. ^ «Карбоксиметилцеллюлоза натрия - идеальный гидроколлоид для хлебобулочных изделий и изделий из теста» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 26 июня 2015 года.
  5. ↑ Стэнфорд, Джон (январь 2012 г.). "Технологии пищевой промышленности для снижения содержания жира в продуктах" (PDF) . Служба инноваций в области питания и здоровья . Еда и напитки Шотландии. Архивировано из оригинального (PDF) 23 октября 2014 года.
  6. ^ "Фильтры Ватмана и сбор образцов" . Проверено 9 ноября +2016 .
  7. ↑ Использование в пакетах со льдом. Архивировано 8 июля 2011 г. в Wayback Machine.
  8. ^ Gerbaud, Винсент (18 октября 1996). Определение степени перенасыщения и эффекта полисахаридов при кристаллизации битартрата калия в винах [ Определение состояния перенасыщения и влияния полисахаридов на кристаллизацию битартрата калия в винах ] (PDF) (доктор философии) (На французском). Institut National Polytechnique de Talouse . Досье 961НП1030Г . Проверено 7 мая 2017 .
  9. ^ [1] Применение карбоксиметилцеллюлозы натрия в качестве связующего в батареях
  10. ^ Бахрампарвар, Марьям; Мазахери Тегерани, Мостафа (октябрь 2011 г.). «Применение и функции стабилизаторов в мороженом». Food Reviews International . 27 (4): 389–407. DOI : 10.1080 / 87559129.2011.563399 . S2CID 43187328 . 
  11. ^ «Глоссарий Cmc - Рецепты с Cmc - Tarladalal.com» . Проверено 9 ноября +2016 .
  12. ^ a b Либерман, Фил. «Анафилаксия к карбоксиметилцеллюлозе» . Американская академия аллергии, астмы и иммунологии . Архивировано 12 июля 2017 года . Проверено 12 июля 2017 .
  13. ^ Хили, Мелисса (2015-02-25). «Виновата ли обычная пищевая добавка в росте заболеваемости кишечником?» . Лос-Анджелес Таймс . Архивировано 12 июля 2017 года . Проверено 12 июля 2017 .
  14. ^ Мартино, Джон Винсент; Ван Лимберген, Йохан; Кэхилл, Лия Э. (1 мая 2017 г.). «Роль каррагинана и карбоксиметилцеллюлозы в развитии воспаления кишечника» . Границы в педиатрии . 5 : 96. DOI : 10,3389 / fped.2017.00096 . PMC 5410598 . PMID 28507982 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Химическая структура и свойства КМЦ
  • MC и CMC: коммерческие препараты и различные виды использования, включая консервирование бумаги; Библиография