Potravinárske prísady zaujali pevné miesto v modernom priemysle. Jednou z nich je karboxymetylcelulóza (CMC), používa sa vo farmaceutickom a kozmetickom priemysle, pri výrobe domácich chemikálií a stavebných materiálov a je použiteľná pri výrobe potravinárskych výrobkov. Prísada CMC je rozšírená vďaka svojej nízkej cene a bezpečnosti pre ľudí.
Karboxymetylcelulóza
CMC ([C6H7O2(OH)3-x(OCH2COOH)x]n, kde x=0,08-1,5) je derivát celulózy, kde sa karboxymetylová skupina spája s hydroxylovými skupinami glukózových monomérov.Látka je kyselina, preto má iný názov - kyselina celulóza glykolová. V praxi sa častejšie používa sodná soľ karboxymetylcelulózy (Na-CMC). Prvýkrát ho syntetizoval a patentoval nemecký chemik Jansen v roku 1918.
Vlastnosti
Karboxymetylcelulóza je medzinárodný názov pre karboxymetylcelulózu. Fyzikálne a chemické vlastnosti CMC sú popísané v tabuľke:
|
Vzhľad |
Svetlobéžový kryštalický prášok |
|
Hmotnosť molekuly |
240,208 g/mol |
|
Chemický vzorec |
C₈H₁₆O₈ |
|
Viskozita (1% vodný roztok) |
1000-4000 |
|
Strata po vysušení |
5,0-7,0% |
|
PH (1% vodný roztok) |
6,0-8,5 |
|
Zodpovedajúce |
99,0-99,5% |
|
Obsah iných chemických prvkov |
|
|
Sodík (Na) |
7,5-8,5% |
|
Železo (Fe) | |
|
Olovo (Pb) | |
|
Arzén (As) |
0,0002% |
Ďalšie fyzikálne vlastnosti, ktoré umožňujú použitie CMC v priemysle:
- látka sa dobre rozpúšťa vo vode;
- vodné roztoky s ním dobre hustnú;
- viskozita látky sa dlho nemení;
- zadržiava vodu;
- schopný vytvoriť priehľadný, odolný film;
- nerozpustný v oleji a tuku;
- neškodný pre ľudské telo;
- žiadna chuť, vôňa;
- vysoký polymér, odolný voči slnečnému žiareniu;
- má stabilizačný a väzbový účinok.
Produkcia
Výrobný proces prechádza niekoľkými fázami a trvá dlho. Suroviny používané pri výrobe sú lacné. V priemysle sa sodná soľ karboxymetylcelulózy získava spojením alkalickej celulózy a kyseliny monochlóroctovej. Existuje niekoľko schém výrobného procesu:
- klasický (periodický);
- mono hardvér.
Výroba zahŕňa niekoľko dôležitých etáp. V prvej fáze sa drevo alebo bavlnená celulóza ošetrí žieravým roztokom v prítomnosti nižších alkoholov (hrajú úlohu organických rozpúšťadiel). Potom sa alkalická celulóza spracuje kyselinou monochlóroctovou pri veľmi vysokej teplote - až do 100 ° C, ak sa použije rozpúšťadlo, až do 80 ° C - bez nej. Produkt prijatý:
- suché;
- grind;
- balenie.
Na získanie karboxymetylcelulózy sa používa bavlnená celulóza dodávaná zo zahraničia a technická celulóza, ktorá sa vyrába sulfátovou metódou. Bavlna je na výrobu výhodnejšia z dôvodu:
- vysoký obsah α-celulózy (98%);
- dĺžka dlhého vlákna (10 mm alebo viac);
- vysoký stupeň polymerizácie.
Na vyrábanú technickú buničinu sú kladené vysoké požiadavky. Nemal by obsahovať nečistoty ťažkých kovov, chlór, musí spĺňať kvalitatívne normy. Spolu so známymi druhmi možno na výrobu karboxymetylcelulózy použiť aj iné rastlinné suroviny. Známe sú prípady použitia kôry stromov, cukrovej trstiny, ryžových šupiek. Výber určuje cenová dostupnosť surovín.
V súčasnosti Ruská federácia používa drevnú buničinu na výrobu CMC, zatiaľ čo Kazachstan a Uzbekistan používajú bavlnenú buničinu. Hlavnými dodávateľmi na trh drevnej buničiny pre výrobcov karboxymetylcelulózy sú OAO Ilim Group Bratsk a Usť-Ilimsk, OAO Syassky PPM, ZAO Policell St. Petersburg. Dodávky v roku 2016 predstavovali cca 5,5 tisíc ton.
Výhoda oproti iným prísadám spočíva vo viskóznejších vlastnostiach výsledných roztokov.Neprítomnosť chuti a vône ovplyvňuje, po pridaní látky sa získa priehľadný roztok. Karboxymetylcelulóza zlepšuje kvalitu konečného produktu ovplyvňovaním procesov kryštalizácie, zadržiavania vlhkosti a absorpcie tukov. Priemerná cena na trhu za 100 gramov hotového doplnku stravy je od 100 do 150 rubľov.
Používanie CMC
V medicíne, kozmeteológii a chemickom priemysle sa sodná soľ karboxymetylcelulózy používa ako soľ. Vodné roztoky na jeho báze sa vyznačujú viskozitou a pseudoplasticitou (zmesi sa stávajú tekutejšími so zvyšujúcim sa šmykovým napätím a potom sa môžu vrátiť do pôvodnej konzistencie). Niekedy sú vodné roztoky CMC tixotropné (zmes mechanickým pôsobením skvapalní a v pokoji nadobudne svoju pôvodnú viskozitu).
Sodná soľ pri výrobe domácich chemikálií, ošetrovacích prostriedkov, stavebných materiálov sa používa ako pohlcovač, plastifikátor a zahusťovadlo. CMC môže byť súčasťou:
- zubná pasta;
- chémia pre domácnosť;
- suché stavebné zmesi;
- farby;
- lepidlo.
Potravinárska prísada E466 sa používa pri výrobe potravinárskych výrobkov ako koloidné zahusťovadlo a regulátor konzistencie. Ak si pozorne preštudujete etikety tovaru, nájdete ho v potravinách ako:
- majonéza;
- paradajkový pretlak;
- cukrárske krémy;
- zmrzlina;
- mliečne výrobky;
- glazúrovaný tvaroh;
- gélové doplnky stravy;
- mäso, rybacie konzervy.
Vo farmaceutickej výrobe je látka súčasťou prostriedkov na zapuzdrenie a tabletovanie.CMC hrá dôležitú úlohu pri výrobe rôznych mastí, dodáva požadovanú konzistenciu a dlho si zachováva svoj tvar. Karboxymetylcelulózu možno nájsť v rôznych liekoch. Toto je:
- preháňadlá;
- hojivé masti;
- kapsuly;
- tabletky.
Látka sa používa ako zahusťovadlo na výrobu očných kvapiek. Tým sa predlžuje čas uvoľňovania účinnej látky, čím sa zvyšuje jej účinnosť. Vízia nie je ovplyvnená. Ochranné škrupiny na prípravkoch z CMC sú vysoko odolné voči žalúdočnej kyseline chlorovodíkovej, film sa rozpúšťa len v zásaditom prostredí čreva. Takže rôzne zložky lieku sú zachované nezmenené a nie sú zničené pôsobením kyslého prostredia.
Ropný priemysel používa látku ako stabilizátor suspenzií mineralizovaných ílov pri vŕtaní studní, na kontrolu filtračných a reologických vlastností vrtných kvapalín na báze vody. Použiteľná prísada v textilnej výrobe:
- ako emulgátor na úpravu veľkosti osnovy;
- zahusťovadlo tlačiarenskej pasty;
- Náhrada škrobu na konečnú úpravu látok.
Doplnok stravy E466
E-466 (CMC) - derivát celulózy zo skupiny dextrózových (glukózových) monomérov, získava sa reakciou kyseliny 1-chlóroctovej s alkylcelulózou. Je to bezfarebný prášok pozostávajúci z malých kryštálov. Vlastnosti:
- je rozdelená vodou;
- bez zápachu;
- nebojí sa priameho slnečného žiarenia;
- netoxický;
- nerozpustný v olejoch.
Na výrobu potravín sa používa sodná soľ, ktorej zmes je viskózna a pseudoplastická. CMC je stabilizátor na prírodnej báze, ktorý udržuje a zlepšuje viskozitu potravín počas dlhej trvanlivosti.Zároveň produkt nestráca svoje vlastnosti a zachováva si svoj vzhľad. Prísada CMC sa často pridáva počas výroby:
- majonéza, kečup;
- tvaroh a cukrárske výrobky;
- želé.
Účinok na telo
V súčasnosti neexistujú žiadne klinické štúdie o účinkoch karboxymetylcelulózy na organizmus. Nadmerné užívanie doplnku E466 s jedlom vedie k črevným poruchám rôznej závažnosti. Jednorazová dávka vyššia ako 5 gramov má laxatívny účinok. Akonáhle je v žalúdku, nie je trávený ani zničený, vylučuje sa nezmenený. Niektorí odborníci sa domnievajú, že CMC ovplyvňuje vznik rakoviny, zvyšuje hladinu cholesterolu.
Škoda
Prospešné a škodlivé vlastnosti látky nie sú dostatočne známe. Karboxymetylcelulóza našla uplatnenie v rôznych priemyselných odvetviach ako emulgátor, stabilizátor a zahusťovadlo.CMC - čo to je - vedci dnes chápu. Je to nerozpustný polysacharid, ktorý je potravinovou vlákninou, ktorá sa podieľa na stimulácii normálneho fungovania gastrointestinálneho traktu. Množstvo doplnku je také malé, že z toho nie je veľký úžitok.
Hlavnou výhodou CMC je jej neutralita, nezávadnosť. Existuje mylný názor, že potravinový doplnok je geneticky modifikovaný produkt. Pri výrobe sodnej soli sa zlepšil iba molekulárny vzorec, takže sa objavili fyzikálne vlastnosti látky potrebnej pre priemysel. Nemá to nič spoločné s genetickým inžinierstvom.
Mnohí sa obávajú, že prídavná látka v potravinách je zaradená do skupiny E. Médiá hovoria o nebezpečenstve takýchto látok, škodlivosti pre ľudské zdravie. Informácie nie sú vždy spoľahlivé. Dokonca aj kyslík, ktorý dýchame, je uvedený pod kódom E948. Všetky látky na priemyselnú výrobu potravín sú potravinárske prísady. CMC označuje balastné látky, neprináša človeku žiadnu škodu ani úžitok.
Aditívum E466 v kozmeteológii
Karboxymetylcelulóza sa používa v kozmetickom priemysle. Používa sa pri výrobe kozmetiky namiesto povrchovo aktívnych látok, ktoré majú zlý vplyv na bunky ľudského tela. Prísada je úplne bezpečná pre ľudí, nespôsobuje alergické reakcie na pokožke. S E466 sa môžete stretnúť v rôznych typoch produktov, sú to:
- šampón;
- laky, peny na úpravu vlasov;
- peny, kondicionéry;
- pena, gél na holenie;
- rôzne krémy na tvár, telo;
- deodoranty.