کربوکسی متیل سلولز (Carboxymethyl Cellulose یا CMC) یک پلی‌ساکارید محلول در آب است که از سلولز، پلیمر طبیعی اصلی در دیواره‌های سلولی گیاهان، مشتق می‌شود. CMC به دلیل خصوصیات خاص خود، به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف به عنوان یک غلیظ‌کننده، امولسیون‌کننده، پایدارکننده و عامل تشکیل ژل استفاده می‌شود.
ساختار و نحوه تولید کربوکسی متیل سلولز CMC :
CMC از سلولز طبیعی که عمدتاً از منابع گیاهی مانند چوب و پنبه به دست می‌آید، تولید می‌شود. در طی فرآیند تولید، سلولز به طور شیمیایی با گروه‌های کربوکسی متیل (CH₂-COOH) تغییر می‌کند. این فرآیند که به آن "اتریفیکاسیون" می‌گویند، باعث ایجاد زنجیره‌های جانبی در مولکول سلولز می‌شود و این تغییر شیمیایی است که به CMC خصوصیات محلولیت در آب و توانایی تغییر ویسکوزیته می‌بخشد.
خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سی ام سی - کربوکسی متیل سلولز:
محلولیت در آب: CMC به راحتی در آب حل می‌شود و می‌تواند ویسکوزیته محلول را تغییر دهد.
غیرسمی و زیست‌سازگار: این ماده به دلیل منشا طبیعی و ایمنی آن، در بسیاری از محصولات غذایی و دارویی به کار می‌رود.
پایداری حرارتی و شیمیایی: CMC در محیط‌های مختلف اسیدی و قلیایی پایدار است.
درجه ویسکوزیته: CMC می‌تواند بر اساس نیاز به شکل‌های مختلف با ویسکوزیته کم، متوسط یا زیاد تولید شود. این ویسکوزیته می‌تواند توسط غلظت و شرایط فرآوری تنظیم شود. انواع ویسکوزیته هایی که در صنایع غذایی مصرف دارند :
CMC ویسکوزیته 3000-2500
CMC ویسکوزیته 4000-3000
CMC ویسکوزیته 6000-5000
خاصیت ژل‌سازی: CMC می‌تواند در غلظت‌های بالاتر به عنوان یک عامل ژل‌ساز عمل کند که در صنعت غذایی و آرایشی و بهداشتی به کار می‌رود.
خصوصیات کربوکسی متیل سلولز:
CMC یک ماده پرکاربرد است که به دلیل توانایی آن در افزایش ویسکوزیته و پایدار کردن محلول‌ها، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.به عنوان غلظت دهنده در محصولات لبنی، سس‌ها، نوشیدنی‌ها و دسرها استفاده می‌شود. ماده‌ای برای کنترل ویسکوزیته و پایدارکننده در داروها و قرص‌ها کاربرد دارد.روان‌کننده و عامل چسباننده در تولید کاغذ و پارچه به کار می‌رود.
کاربردها در صنایع مختلف :
در صنایع غذایی CMCبه عنوان یک افزودنی غذایی با شماره E466 شناخته می‌شود. از آن در موارد زیر استفاده می‌شود:
غلیظ‌کننده: در نوشیدنی‌ها، سس‌ها، ژله‌ها و مرباها به کار می‌رود تا به قوام و بافت مطلوب برسند.
پایدارکننده: در محصولات لبنی مانند بستنی و شیر کاکائو به کار می‌رود تا از جدا شدن چربی و آب جلوگیری کند.
جایگزین چربی: در برخی محصولات غذایی کم‌چرب، CMC به عنوان جایگزین چربی به کار می‌رود تا حس دهانی و بافت محصول حفظ شود.
در صنایع دارویی CMC به عنوان یک ماده غیرفعال در تولید داروها به کار می‌رود. این ماده می‌تواند در تهیه قرص‌ها و شربت‌ها به عنوان عامل کنترل ویسکوزیته یا پایدارکننده استفاده شود. همچنین در داروهای موضعی مانند کرم‌ها و ژل‌ها به عنوان غلیظ‌کننده و امولسیون‌کننده کاربرد دارد.
در محصولات آرایشی مانند کرم‌ها، لوسیون‌ها، شامپوها و خمیردندان‌ها CMC به عنوان یک غلیظ‌کننده و پایدارکننده کاربرد دارد. به طور خاص، در خمیردندان از CMC برای ایجاد بافت یکنواخت و جلوگیری از جدا شدن مواد استفاده می‌شود.
در صنعت کاغذ و نساجی CMC به دلیل توانایی آن در بهبود استحکام کاغذ و بهبود فرآیند چاپ، در صنایع کاغذسازی استفاده می‌شود. در صنعت نساجی نیز به عنوان روان‌کننده در فرآیند چاپ و رنگرزی پارچه کاربرد دارد.
در صنعت حفاری نفت و گاز طی فرآیند حفاری چاه‌های نفت، CMC به عنوان یک عامل کنترل ویسکوزیته و پایدارکننده گل حفاری استفاده می‌شود. این ماده به جلوگیری از فرسایش دیواره‌های چاه و کنترل جریان گل حفاری کمک می‌کند.
مزایا استفاده ازCMC
بی‌ضرر و زیست‌سازگار: CMC غیر سمی و قابل تجزیه در طبیعت است، به همین دلیل برای استفاده در محصولات غذایی و دارویی مناسب است.
توانایی تنظیم ویسکوزیته: از آن می‌توان برای کنترل ویسکوزیته محصولات استفاده کرد که در بسیاری از صنایع اهمیت دارد.
قابلیت پایدار کردن امولسیون‌ها: به دلیل خواص امولسیون‌کننده خود، از CMC برای جلوگیری از جدا شدن فازهای مختلف مواد در محلول‌ها استفاده می‌شود.
معایب استفاده ازCMC
حساسیت به کلسیم: CMC ممکن است در محیط‌های دارای یون‌های کلسیم، مانند محصولات لبنی، خاصیت محلولیت خود را از دست بدهد و به صورت ژل یا لخته درآید.
هزینه‌های تولید: فرآیند تولید CMC از سلولز طبیعی به مواد شیمیایی نیاز دارد که ممکن است هزینه‌بر باشد.
کاربرد سی ام سی در لبنیات و بستنی :
سی ام سی در شیر طعم‌دار و نوشیدنی‌های لبنی موجب پایدارسازی مواد معلق شده و از جدا شدن اجزای مختلف شیرهای طعم‌دار (مثل شیر کاکائو) یا نوشیدنی‌های لبنی جلوگیری می‌کند و به تعلیق یکنواخت ذرات و مواد طعم‌دهنده کمک می‌کند. این ماده باعث می‌شود که پروتئین‌های شیر (مثل کازئین) رسوب نکنند و در طول مدت زمان نگهداری، بافت محصول پایدار بماند.
در تولید ماست‌های کم‌چرب یا بدون چربی، CMC به عنوان یک غلیظ‌کننده و پایدارکننده به کار می‌رود تا بافت یکنواخت‌تری ایجاد شود و از آب‌اندازی (تشکیل لایه آب بر روی ماست) جلوگیری شود. کربوکسی متیل سلولز با بهبود بافت به افزایش حس کرمی و نرم بودن ماست و ایجاد حس دهانی مناسب کمک می‌کند، به‌ویژه در محصولاتی که درصد چربی پایین دارند.
در خامه و محصولات لبنی دیگر باعث پایدارسازی امولسیون و حفظ یکنواختی و جلوگیری از جدا شدن چربی از آب می شود. کربوکسی متیل سلولز مانع دوفاز شدن یا جدا شدن مواد چرب و غیر چرب در محصولات خامه‌ای می‌شود و ماندگاری آنها را افزایش می‌دهد.
CMC در صنعت بستنی نیز بسیار پرکاربرد است. از آن برای بهبود بافت، جلوگیری از کریستال‌های یخ و پایدار کردن امولسیون استفاده می‌شود.
بهبود بافت بستنی : با جلوگیری از تشکیل بلورهای بزرگ یخ در طی فرآیند انجماد، بافت بستنی را نرم و کرمی می‌کند. این ماده با جذب آب و جلوگیری از تشکیل کریستال‌های یخی بزرگ، باعث می‌شود که بستنی یکنواخت‌تر و لطیف‌تر باشد.همچنبن به پایدارسازی امولسیون چربی و آب در بستنی کمک می‌کند و مانع از جدا شدن فازهای مختلف می‌شود.
ب) CMCبه افزایش ماندگاری و کیفیت بستنی و جلوگیری از ذوب سریع با افزایش مقاومت بستنی در برابر ذوب شدن کمک می‌کند. این خاصیت به ویژه در مناطقی که حمل و نقل و نگهداری بستنی چالش‌برانگیز است، اهمیت دارد. طی زمان نگهداری، CMC به حفظ بافت بستنی کمک می‌کند و از تغییرات ناخواسته در ساختار آن جلوگیری می‌کند، مثلاً در شرایطی که بستنی چندین بار یخ زده و ذوب می‌شود (که می‌تواند منجر به تشکیل بلورهای یخ بزرگ شود) . CMC در فرآیند تولید بستنی به نگهداری هوا در محصول کمک می‌کند. این امر باعث می‌شود که بستنی پف کرده و سبک‌تر به نظر برسد و بافتی صاف و یکنواخت داشته باشد.
مزایای استفاده از ثعلب در محصولات لبنی و بستنی :
افزایش کیفیت و ماندگاری: CMC به بهبود کیفیت محصول و افزایش ماندگاری آن کمک می‌کند.
جلوگیری از آب‌اندازی: در محصولات لبنی مانند ماست یا دسرهای لبنی، CMC مانع از جدا شدن آب و چربی می‌شود.
ایجاد بافت دلپذیر: این ماده باعث ایجاد بافت نرم و کرمی در محصولات می‌شود، حتی زمانی که درصد چربی محصول پایین است.
بهبود پایداری حرارتی: CMC در بستنی و محصولات لبنی باعث بهبود پایداری حرارتی محصول شده و از آب شدن سریع آن جلوگیری می‌کند.
کاربرد ثعلب در صنایع نوشیدنی:
کربوکسی متیل سلولز (CMC) در تولید آبمیوه و نوشیدنی‌های مشابه به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود کاربردهای مهمی دارد. در آبمیوه‌ها، CMC به عنوان غلیظ‌کننده، پایدارکننده و بهبوددهنده بافت موجب پایدارسازی ذرات معلق ، افزایش قوام ، پایدارسازی امولسیون ، بهبود حس دهانی (Mouthfeel) ، جلوگیری از کریستالیزاسیون شکر ، افزایش ماندگاری ، سازگاری با شرایط مختلف pH، افزایش ماندگاری و کاهش هزینه های تولید و کاهش شکر یا کالری می‌شود. در ادامه به مهم‌ترین کاربردهای CMC در آبمیوه اشاره شده است:
جلوگیری از ته‌نشینی: در آبمیوه‌های حاوی پالپ یا ذرات معلق، CMC به جلوگیری از ته‌نشینی ذرات کمک می‌کند و باعث می‌شود که ذرات به طور یکنواخت در تمام نوشیدنی توزیع شوند. این کار باعث بهبود ظاهر و یکنواختی محصول می‌شود.
ایجاد ویسکوزیته مناسب: CMC به افزایش ویسکوزیته آبمیوه کمک می‌کند و آن را از حالت رقیق به یک محصول با قوام مطلوب تبدیل می‌کند. این ویسکوزیته مناسب، باعث ایجاد حس دهانی بهتر برای مصرف‌کننده می‌شود.
جلوگیری از جدا شدن فازها: در برخی از نوشیدنی‌های میوه‌ای که شامل مخلوطی از آب و روغن (مانند آبمیوه‌های غنی‌شده با ویتامین‌ها یا مواد افزودنی روغنی) هستند، سی ام سی به عنوان پایدارکننده امولسیون عمل می‌کند و از جدا شدن لایه‌های مختلف جلوگیری می‌کند.
ایجاد بافت نرم و دلپذیر: کربوکسی متیل سلولز به ایجاد یک بافت نرم و دلپذیر در آبمیوه کمک می‌کند که تجربه نوشیدن را برای مصرف‌کننده لذت‌بخش‌تر می‌سازد. به خصوص در آبمیوه‌های کم‌کالری یا کم‌چرب که ممکن است بدون مواد افزودنی، بافت ضعیفی داشته باشند.
پایداری در نوشیدنی‌های شیرین: در نوشیدنی‌های حاوی مقادیر بالای شکر، CMC به جلوگیری از تشکیل کریستال‌های شکر کمک می‌کند و محصولی یکنواخت و پایدار ایجاد می‌کند.
پایدارسازی در طول زمان: CMC به حفظ ویژگی‌های آبمیوه در طول زمان ذخیره‌سازی کمک می‌کند و از جدا شدن آب، روغن یا ذرات معلق جلوگیری می‌کند. این موضوع باعث افزایش ماندگاری محصول و بهبود کیفیت آن در طول زمان می‌شود.
پایداری در pH پایین: آبمیوه‌ها معمولاً دارای pH پایین هستند، و CMC به دلیل پایداری در محیط‌های اسیدی، برای استفاده در این نوع محصولات بسیار مناسب است. این ویژگی به حفظ کیفیت و کارایی CMC در محصولات اسیدی مانند آبمیوه‌های مرکباتی کمک می‌کند.
جایگزین مواد گران‌تر: در برخی موارد، CMC می‌تواند به عنوان جایگزین برخی از مواد اولیه گران‌تر مانند پایدارکننده‌ها یا غلیظ‌کننده‌های دیگر به کار رود و به کاهش هزینه‌های تولید کمک کند.
استفاده در محصولات کم‌کالری: ثعلب می‌تواند به عنوان جایگزینی برای شکر یا افزودنی‌های قندی در محصولات کم‌کالری به کار رود و به آبمیوه‌ها بافت مطلوب و غلظت بیشتری بدهد بدون اینکه نیازی به افزودن شکر یا کالری اضافی باشد.
کاربرد CMCدر سس :
غلیظ‌کننده و تنظیم‌کننده ویسکوزیته : ایجاد قوام مطلوب: CMC به عنوان یک غلیظ‌کننده در سس‌ها مانند سس کچاپ، مایونز، سس سالاد و سس‌های مختلف دیگر استفاده می‌شود. این ماده با افزایش ویسکوزیته، به سس قوامی مناسب می‌بخشد و حس دهانی مطلوبی ایجاد می‌کند.
ثبات ویسکوزیته در طول زمان: CMC کمک می‌کند که سس در طول زمان ذخیره‌سازی، قوام خود را حفظ کند و دچار آب‌اندازی یا کاهش غلظت نشود.
جلوگیری از جدا شدن فازها: در بسیاری از سس‌ها که ترکیبی از آب و روغن هستند مانند سس مایونز، CMC به عنوان یک پایدارکننده امولسیون عمل می‌کند. این ماده از جدا شدن فاز آب و روغن جلوگیری کرده و یک مخلوط همگن و پایدار ایجاد می‌کند.
پایداری در شرایط مختلف pH و حرارتی: CMC در سس‌هایی که ممکن است در شرایط مختلف pH (مانند سس‌های اسیدی) یا دما نگهداری شوند، به پایداری محصول کمک می‌کند.
حفظ یکنواختی بافت: یکی از مشکلات رایج در تولید سس‌ها آب‌اندازی یا جدا شدن آب از بقیه اجزا است. CMC با جلوگیری از آب‌اندازی، باعث می‌شود که بافت سس همواره یکنواخت بماند و محصول ظاهری بهتر داشته باشد.
بهبود توزیع طعم: CMC می‌تواند به توزیع یکنواخت اجزای طعم‌دهنده در سس کمک کند. این ویژگی باعث می‌شود طعم سس در طول زمان مصرف به خوبی در دهان پخش شود و تجربه‌ی طعمی بهتری ایجاد کند.
پایداری در برابر تغییرات شرایط ذخیره‌سازی: سس‌هایی که از CMC استفاده می‌کنند، در برابر تغییرات دما یا نور پایدارتر هستند. این ماده به بهبود ماندگاری و حفظ کیفیت سس در طول زمان کمک می‌کند.
کاهش میزان چربی مورد نیاز: در برخی سس‌ها، مانند سس مایونز کم‌چرب، CMC می‌تواند به عنوان جایگزینی برای بخشی از چربی به کار رود و بدون اینکه بر کیفیت و بافت محصول تأثیر منفی بگذارد، میزان چربی را کاهش دهد. این امر به کاهش هزینه‌های تولید و تولید محصولاتی سالم‌تر کمک می‌کند.
ایجاد بافت نرم و کرمی: CMC در سس‌ها به بهبود حس دهانی و ایجاد بافت نرم و کرمی کمک می‌کند. این موضوع به ویژه در سس‌های کم‌چرب یا بدون چربی اهمیت دارد، جایی که ممکن است چربی‌های حذف‌شده باعث کاهش کیفیت بافت شوند.
کاربرد سی ام سی در صنعت :
کربوکسی متیل سلولز (CMC) در صنایع مختلف به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد خود کاربردهای گسترده‌ای در صنایع دارویی و شیمیایی دارد.
صنعت دارویی : در داروسازی، CMC به عنوان یک ماده غیرفعال یا کمک‌کننده در ترکیب داروها به کار می‌رود. کربوکسی متیل سلولز به تنظیم ویسکوزیته و بهبود پایداری فرمولاسیون‌های مایع مانند شربت ها کمک می‌کند. و به عنوان یک عامل چسبنده در تولید قرص‌ها و داروهای فشرده استفاده می‌شود تا استحکام و پایداری قرص‌ها را افزایش دهد.سی ام سی در ژل‌های موضعی و کرم‌های درمانی استفاده می‌شود تا باعث ایجاد بافتی مناسب شود و ماندگاری دارو را افزایش دهد.
صنعت کاغذسازی : کربوکسی متیل سلولز در صنعت کاغذسازی به عنوان یک عامل تقویت‌کننده و اصلاح‌کننده کیفیت استفاده می‌شود و به بهبود استحکام مکانیکی و کیفیت نهایی کاغذ کمک می‌کند. این ماده به حفظ یکنواختی سطح کاغذ کمک کرده و باعث بهبود کیفیت چاپ و رنگ‌پذیری کاغذ می‌شود CMC. به عنوان عامل روان‌کننده در فرآیند تولید و پوشش‌دهی کاغذ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنعت نساجی : این ماده به بهبود یکنواختی رنگ و افزایش استحکام رنگ‌های استفاده‌شده در پارچه‌ها کمک می‌کند و در بهبود خواص فیزیکی پارچه و حفظ نرمی و انعطاف‌پذیری آن پس از فرآیندهای شیمیایی نقش دارد.
صنعت سرامیک : CMC در لعاب‌کاری سرامیک‌ها به افزایش پایداری لعاب‌ها و جلوگیری از جدا شدن ذرات لعاب از سطح سرامیک کمک می‌کند. در فرمولاسیون‌های سرامیکی به عنوان عامل چسبنده استفاده می‌شود تا ذرات سرامیکی به هم متصل شوند و یکنواختی ساختاری را بهبود دهند.
صنعت نفت و حفاری : CMCبه کنترل ویسکوزیته گل حفاری کمک می‌کند و باعث می‌شود که جریان گل حفاری مناسب‌تر شود.
وبه جلوگیری از فرسایش و ریزش دیواره چاه در حین حفاری کمک می‌کند و محیط حفاری را پایدارتر می‌سازد. این ماده به کاهش نفوذ مایعات به داخل لایه‌های خاک و سنگ‌های اطراف چاه کمک می‌کند.
صنعت آرایشی و بهداشتی :
CMC به ایجاد بافت یکنواخت و افزایش ویسکوزیته کرم‌ها و لوسیون‌ها کمک می‌کند. در خمیردندان‌ها از CMC برای بهبود قوام و جلوگیری از جدا شدن مواد مختلف استفاده می‌شود.همچنین به عنوان غلیظ‌کننده و پایدارکننده در فرمولاسیون‌های ژل‌های مو مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنعت رنگ و پوشش‌ها :
CMC به پایداری ذرات رنگ در محلول کمک کرده و از ته‌نشینی آنها جلوگیری می‌کند.و به تنظیم ویسکوزیته رنگ کمک می‌کند تا به راحتی قابل استفاده باشد و پوشش یکنواختی ایجاد کند.
کربوکسی متیل سلولز (CMC) به دلیل خواص چندمنظوره‌اش در بسیاری از صنایع، از جمله غذایی، دارویی، نفت و حفاری، کاغذسازی، نساجی، سرامیک، آرایشی و بهداشتی و رنگ‌سازی کاربردهای وسیعی دارد. این ماده به عنوان غلیظ‌کننده، پایدارکننده، چسبنده و امولسیون‌کننده در بهبود کیفیت محصولات و فرآیندها نقش کلیدی دارد و به دلیل سازگاری با محیط زیست و ایمنی بالا، در بسیاری از صنایع به عنوان افزودنی مهمی شناخته می‌شود.
و در اخر نام چندتا از محصولاتی که در فرمولشان سی ام سی دارند :
سس ها
بستنی و ماست
نوشیدنی‌های طعم‌دار و شیرهای طعم‌دار
کرم‌های مرطوب‌کننده و لوسیون‌ها
ژل‌های موضعی
شربت‌های دارویی
قرص‌ها
خمیردندان
ژل‌های مو
گل حفاری
کاغذهای چاپ
رنگ‌های صنعتی
چسب‌های صنعتی
قیمت CMC : با توجه به نوسانات بازار، لطفا جهت خرید کربوکسی متیل سلولز قیمت را ازکارشناسان ما استعلام بگیرید.
