CARBOXYMETHYL CELLULOSE (CMC)
ng d n ướ ẫ :
GV h Huỳnh Kim Liên SV th c hi n ệ : ự Mthung970
M Đ UỞ Ầ
Nh chúng ta đã bi ư ế ớ
ẽ ẫ ấ
t Cellulose khi ph n ng v i các tác ả ứ nhân khác nhau s cho nhi u d n xu t nh : HEC, HEMC, ư ề HPMC, MC, HPC, CMC.
c gi K t khi đ ng m i t ớ ượ ươ ể ừ i thi u th ệ
ạ ạ Incorporated vào năm 1946,
ượ ộ
ữ ư ấ ọ
i Hoa Kì CMC b i Hercules ở (carboxymethyl cellulose, m t d n xu t c a cellulose v i ớ ấ ủ ộ ẫ acid chloroacetic) đ c s d ng ngày càng r ng rãi b i ử ụ ở nh ng ch c năng quan tr ng c a nó nh : ch t làm đ c, n ặ ổ ủ ứ đ nh nhũ t ng, ch t k t dính,... ươ ị ấ ế
t đ u đ c s d ng
ế ề ượ ử ụ c ph m, m ph m, th c ph m và ch t t y r a,... trong d CMC bán tinh khi ượ t và tinh khi ẩ ự ấ ẩ ử ế ẩ ẩ ỹ
Đ NH NGHĨA,
TÊN G I VÀ C U TRÚC
Ị
Ọ
Ấ
ộ
ớ ố ủ
n cellulose, nó th ng đ ườ ườ
Carboxymethyl cellulose (CMC) là m t polymer, là d n ẫ 2COOH) liên v i các nhóm carboxymethyl (-CH xu t cellulose ấ k t v i m t s nhóm hydroxyl c a các glucopyranose ộ ớ ế monomer t o nên khung s c s ượ ử d ng d ụ ạ i d ng mu i natri carboxymethyl cellulose. ướ ạ ố
CMC Carboxymethylcellulose, carmellose, Sodium
: E466 cellulose glycolat, Na CMC, cellulose gum, INS s 466ố
2COONa
R là H ho c CHặ
D ng natri carboxymethyl cellulose có công th c phân t là: ạ ử
ứ [C6H7O2(OH)x(OCH2COONa)y]n
Trong đó:
ợ . n là m c đ trùng h p ứ ộ y là m c đ thay th ế. ứ ộ x = 1.50-2.80 y = 0.20-1.50 x + y = 3.0
ế ế
kích th Đ n v c u trúc v i m c đ thay th 0.20 là 178.14 đvC. ứ ộ ơ Đ n v c u trúc v i m c đ thay th 1.50 là 282.18 đvC. ứ ộ ơ Phân t ả ớ ớ c l n kho ng 17,000 đvC (n kho ng 100). ướ ớ ị ấ ị ấ ử ả
TÍNH CH T C A CMC Ấ Ủ
ẩ ở ạ ầ
ộ ắ ạ ạ
Là ch ph m ế ẩ ạ c, không hòa tan trong ethanol. d ng b t tr ng, h i vàng, h u nh ư ơ không mùi h t hút m. CMC t o dung d ch d ng keo v i ớ ị n ướ
Đ tan và nhi
ộ
t đ ệ ộ
ộ ụ ứ ộ ị
ệ ộ ạ
ế ấ t ố ở ộ ở ủ ự
Ph thu c vào giá tr DS t c là m c đ thay th , giá tr ị ứ t đ t o k t t a th p h n DS cao cho đ hòa tan th p và nhi ơ ế ủ ấ oC 40 do s c n tr c a các nhóm hydroxyl phân c c. Tan t ự ả và 50oC.
t nh t đ hòa tan nó trong n ấ ể
ể ộ
c, khi nhi ố
Cách t ố chúng ta tr n b t trong n ướ ộ c phân tán trong n methyl đ ượ chúng ta khu y thì các h t này s b tan ra. ấ c là đ u tiên ầ ướ c nóng, đ các h t cenllulose ạ t đ h xu ng ướ ộ ạ ệ ẽ ị ạ
D n xu t d i 0.4 CMC không hòa tan trong n ấ ướ ẫ ướ . c
Độ nh tớ
ớ V i CMC d n xu t 0.95 và n ng đ t ấ ộ ố ồ
i thi u 2% cho 0C. CMC là các anion polymer m ch th ng ẫ i 25 ể ạ ẳ
ị
ớ pH< 3 đ ộ c CMC ượ
ở ế ủ Do đó không s d ng đ pH th p, pH >7 đ nh t gi m ít.
ộ t đ nhi đ nh t 25Mpa t ạ ớ ộ . cho ch t l ng g i là dung d ch gi ả ọ ấ ỏ ng có pH = 7 - 8,5, Dung d ch 1% thông th ườ ị nh t tăng, th m chí k t t a. ậ cho các s n ph m có ẩ ả ấ Đ nh t CMC gi m khi ớ ộ ử ụ ả ớ ệ ộ tăng, và ng ả i c l ượ ạ .
Đ nh t c a CMC còn ch u nh h ion kim ớ ủ ị ả ộ ưở ng b i các ở
đi u ki n th ụ ở ề ệ ng (tr Agar+) ừ
ả
lo iạ : + Cation hóa tr 1: ít tác d ng ị + Cation hóa tr 2: Ca ị + Cation hóa tr 3: Al ị ườ 2+, Mg2+ làm gi m đ nh t. ớ ộ 3+, Cr3+, Fe3+ t o gel.. ạ
Khả năng t oạ đông
ả ố ữ
ắ ớ ộ ố ộ ạ
ớ c a dung d ch và ộ
ộ ố ể ạ
CMC có kh năng t o đông thành kh i v ng ch c v i ạ đ m r t cao (98%). Đ ch c và t c đ t o đông ph thu c ộ ắ ụ ấ ộ ẩ vào n ng đ l ng nhóm ộ CMC, đ nh t ủ ị ượ ồ acetat thêm vào đ t o đông. N ng đ t i thi u đ CMC t o ể ồ ể ạ đông là 0.2% và c a nhóm acetat là 7% so v i CMC. ủ ớ
Tính ch t hóa h c c a CMC
ọ ủ
ấ
ủ ụ ứ ộ
ủ ứ ấ
ế
s ư ộ ộ c a các ủ ấ ỗ
Các tính ch t ấ hóa h cọ c a CMC ph thu c vào m c độ th ế c a các c u trúc cellulose (t c là, bao nhiêu nhóm hydroxyl đã tham gia vào ph n ng th ), cũng nh đ dài ả ứ phân n ườ cellulose và m c đứ chu i các c u trúc nhóm c a nhóm ủ th ế carboxymethyl.
ể ế ợ ọ
ự ễ ự ế c a đ ủ ườ ậ
ế ầ ộ
CMC có th k t h p d dàng v i thành ph n hóa h c ớ ầ th c ph m nh ng, protein, ư làm ch m s k t tinh ẩ tinh b t và h u h t các polymer trung tính.
QUI TRÌNH S N XU T CMC Ả
Ấ
ề
Ki m-cell + ClCH ề Cell-OH + NaOH 2COONa Ki m-cellulose Cell-O-H2COONa+NaCl+H2O
ClCH2COONa + NaOH HOCH2-COONa + NaCl
ủ ườ
ấ Thay đ i c hai ạ ớ
chi u dài c a s ổ ả ề m t lo t các l p CMC đ ộ ề ộ
ng ph m có d n xu t t ộ 0.4 n polymer và s d n ố ẫ c s n xu t, cung c p xu t carboxylic ấ ấ các m c đ khác nhau v đ nh t và đi u ch nh các thu c tính ớ ứ ộ -1.4. c a polymer. D ng CMC th ủ ượ ả ỉ ề ẫ ấ ừ ươ ạ ẩ
PH
NG PHÁP KI M NGHI M CMC
ƯƠ
Ể
Ệ
Đ hòa tan
ộ
T o dung d ch d ng keo v i n c, không hòa tan trong ớ ướ ạ ạ ị
ethanol.
Hình thành k t t a ế ủ
ị
ẫ ế ủ ị ệ ệ ặ
L y 5 ml dung d ch m u 0.5%, thêm vào 5 ml dung d ch 2(SO4)3. K t t a A xu t hi n. (Th nghi m ử ấ natri khác t carboxymethyl cellulose t ừ ệ
ấ CuSO4 5% ho c Al này cho phép phân bi ether cellulose).
Th nghi m b t ọ
ử
ệ
ạ ộ ọ ớ ị
ắ xu t hi n. L c m nh m t dung d ch m u 0.1%. Không có l p b t ẫ ệ ấ
Màu ph n ng
ả ứ
ộ
ấ ồ
c (t l ấ ộ ố ớ ị ỏ ị ỉ ệ ớ ướ ệ
ể ọ ị
ệ ố ố
Thêm 0.5 g b t natri carboxymethyl cellulose v i 50 ml c, khu y cho dung d ch đ ng nh t. L y 1 ml dung d ch này, n ấ ướ 1:1) trong m t ng nghi m nh , thêm pha loãng v i n 5 gi t 1-naphtol TS (Test Solutions, dung d ch ki m tra). Nghiêng ng nghi m, và c n th n cho xu ng 2ml acid sulfuric. ậ ẩ Xu t hi n m t màu đ -tím. ộ ệ ấ ỏ
TIÊU CHU N KĨ THU T
Ậ
Ẩ
Mã s CAS: 90044-32-4 ố
Đ tinh khi
ộ
t ế
Không nh h n ơ ở
Tính toán t ầ
ừ ừ ằ ổ
100% t ng t ph n trăm c a natri clorua và natri glycolat (glycolat t ầ
=
+
m c sau: ỏ ơ 99.5% tính trên c s khô. ph n trăm c a carboxymethyl l ủ ỷ ệ cellulose natri trong m u b ng cách tr đi t ỷ ẫ l ủ ự ệ do), xác đ nh đ c l p b i các b ộ ậ c ướ ở ụ ở ị
%
CMC
100
(%
NaCl
%
Natriglyco
late )
-
Th t thoát
ấ
khi s yấ
ng không đ i) ấ ượ ổ
Không quá 12% sau khi s y (105 o, tr ng l ọ pH 6.0-8.5 (1 trong 100g dung d chị )
Hàm l
ngượ natri clorua . Không quá 0.5% trên c s khô
.0
5
%
NaCl
100
001169 b
· ơ ở ·= a ·
Trong đó:
ng khô c a 5g m u th a = s ml ố b = tr ng l ọ AgNO3 0.02N đ ượ ủ ượ ử ụ . c s d ng ử. ẫ
ơ ở
ị ổ ấ ổ
ngượ natri Hàm l Không quá 12.4% trên c s khô. Xác đ nh hàm l ượ nguyên t
ử ặ ố ằ ho c ng n l a quang ph . ổ ng natri t ng s b ng quang ph h p th ụ ọ ử
Glycolat t
doự
Không quá 0.4% tính nh natri glycolat trên c s khô ư . ơ ở
·= a
%
Natriglyco
late
129.0 b
Tính hàm l ng natri glycolat (glycolate t ượ doự ) theo công th c: ứ
Trong đó:
ọ ừ ẩ . ng cong hi u chu n ệ
a = mg acid glycolic đ c t b = s g tr ng l các đ ườ ng khô c a m u. ẫ ủ ượ ọ ố
M c đ thay th
ứ ộ
ế
Không ít h n ơ 0.20 và không quá 1.50
ộ ủ ứ ự ế
Tính toán m c đ c a s thay th theo công th c:ứ
%162
Natri
=
2300
%80(
Natri
)
· M cứ độ thay thế · -
Hàm l
ượ Chì ng
ậ ấ ề ằ ụ ị
thích h p cho các m c quy đ nh Không nhi u h n Xác đ nh b ng cách s d ng m t k thu t h p th nguyên ộ ỹ t ị ử ơ 2mg / kg ử ụ ứ ợ
NG D NG VÀ GIÁ TR TH C T
Ứ
Ị Ự Ế
Ụ
25mg/Kg th tr ng. c s d ng r ng rãi do có đ nh t cao, không đ c ượ ử ụ ể ọ ộ ộ ớ ộ
Li u dùng: ề CMC đ h i và ít gây d ng. ạ ị ứ
m c đ nh h n 1%( th ng 0.1-0.5%).
Trong th c ph m ẩ ự ng s d ng Li u l ử ụ ở ứ ộ
ề ượ ỏ ơ ườ
Trong s n ph m phi th c ph m
ự
ẩ
ả
ẩ
ượ ử ụ ầ
ệ ổ ộ ư ộ ớ
c s d ng trong ngành công nghi p khoan d u CMC cũng đ nh là m t thành ph n c a bùn khoan, nó thay đ i đ nh t và là tác nhân gi ầ ủ c. n ữ ướ
c thêm vào v a khô Trong xây d ng, CMC đ ự ượ ữ
ượ ử ụ ư ộ
Không hòa tan microgranular CMC đ c s d ng nh m t lo i ạ nh a trao đ i cation trong s c kí trao đ i ion đ l c các protein. ể ọ ự ắ ổ ổ
ạ ự
H t nh a trao đ i ion ổ Cation C-100H
c s d ng r ng rãi đ mô t ượ ử ụ ể ạ ộ ả
CMC cũng đã đ enzyme t endoglucanases (m t ph n c a ừ ộ ộ ủ ầ ủ cellulase ph c t p). ho t đ ng c a ứ ạ
ị ướ ượ ử ụ
ng nano carbon. ử ố
Dung d ch n ố nano, cho phép chúng đ c s d ng đ phân tán các ể CMC dài qu n quanh các ng c. c phân tán trong n c CMC cũng đã đ Các phân t ượ ấ ướ
K T LU N
Ậ
Ế
V i qui trình s n xu t đ n gi n t ớ ả ả ừ ấ ơ ồ
ệ ế
ứ ữ
ngu n nguyên li u thiên nhiên, Carboxymethyl cellulose dù là tinh khi t hay t đ u có nh ng ng d ng h t s c to l n trong bán tinh khi ớ ụ ế ề t là trong công nghi p th c ph m. cu c s ng, đ c bi ặ ộ ố ế ứ ự ệ ệ ẩ
ệ ệ ả
ấ ủ ấ ế ầ ệ ả ọ
Vì th , vi c phát tri n và c i thi n tính ch t c a ể CMC góp ph n quan tr ng đ i v i công nghi p s n xu t ố ớ th c ph m và các ngành liên quan nói chung. ự ẩ
ẩ
ễ
ự
ị
ạ ọ
ổ
ứ
ể ậ
ắ
ộ
ị
ồ ọ ầ
ạ ọ
ứ
ẵ
1.Aqualon Sodium carboxymethylcellulose physical and chemical properties, Hercules Incorporated, Aqualon Division hercules Plaza 1313 North Market Street Wilmington. 2.Các ch t ph gia dùng trong th c ph m, PGS.TS Nguy n Duy Th nh, ụ ấ Đ i h c Bách Khoa Hà N i. ộ 3.Nghiên c u bán t ng h p Cacboxyl Methyl Cellulose(CMC) hòa tan t ừ ợ CMC thân tre, Đào H ng Th m, tuy n t p báo cáo h i ngh sinh viên nghiên c u khoa h c l n th 8, Đ i h c Đà N ng 2012. ứ 4.http://www.thuocbietduoc.com.vn/thuoc/thuoc-goc596.aspx 5.http://en.wikipedia.org/wiki/Carboxymethyl_cellulose 6.http://www.lsbu.ac.uk/water/hycmc.html 7.http://www.mpbio.com/detailed_info.php?family_key=02150560&country=13 8.http://www.vietnamchemtech.com.vn/chitietSP.asp?id_pro=1320 9.http://www.lamberti.com/technologies/carboxymethilcellulose.cfm 10.http://hoachatthangloi.com/giay-bao-bi/carboxymethiylcellulose-cmc-507479.html
