CARBOXYMETHYL CELLULOSE và ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực THỰC PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BÁO CÁO HOẠT CHẤT BỀ MẶT
ĐỀ TÀI: CARBOXYMETHYL CELLULOSE VÀ
ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC THỰC PHẨM
GVHD: TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh
SVTH: Dương Thị Cẩm Như
Ngành: Công nghệ kỹ thuật hóa học
MSSV: 18139137
Khóa: 2018 – 2022

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2022


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn q thầy cơ Khoa Cơng nghệ Hóa học và Thực phẩm
Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM đã đưa môn Hoạt chất bề mặt vào trong chương trình
đào tạo của Khoa, đây là một môn học thú vị giúp em mở mang được kiến thức của bản
thân về lĩnh vực chất hoạt động bề mặt. Đây là chất hoạt động có nhiều ứng dụng rộng rãi
khơng chỉ đối với ngành cơng nghiệp thực phẩm mà cịn đối các lĩnh vực khác nhau như:
tầy rửa, mỹ phẩm,…
Em cũng xin chân thành cảm ơn cô TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh đã truyền đạt cho em
những kiến thức vô cùng quý báu trong suốt q trình học tập mơn này. Nhờ những kiến
thức quý báu được truyền đạt từ cô, giúp em hiểu biết nhiều hơn về các chất hoạt động bề
mặt có trong cuộc sống, cũng như những ứng dụng thực tiễn mà chúng đem lại.
Sau khi hồn thành mơn học, em xin gửi đến cô bài báo cáo được mang tên “Carboxymethyl
Cellulose và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm”. Đây là tất cả những kiến thức mà em đã
tích lũy được sau q trình học tập mơn này. Tuy nhiên do lượng kiến thức của bản thân

còn những hạn chế, cho nên khơng tránh khỏi những thiếu sót trong q trình thực hiện bài
báo cáo này, em rất mong nhận được sự thơng cảm và những ý kiến góp ý từ cơ để giúp bài
báo cáo của em được hồn thiện hơn.
Lời cuối cùng, em xin kính chúc tồn thể q thầy cơ có thật nhiều sức khỏe và cơng tác
tốt, tiếp tục đưa các thế hệ học trò cập bến bờ tri thức.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp.HCM, ngày 20 tháng 01 năm 2022
Sinh viên thực hiện
Dương Thị Cẩm Như

i


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... i
MỤC LỤC ...........................................................................................................................ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................. v
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................... vi
LỜI MỞ ĐẦU ...................................................................................................................vii
Chương 1 ............................................................................................................................. 1
TỔNG QUAN VỀ CARBOXYMETHYL CELLULOSE .............................................. 1
1.1 Lịch sử nghiên cứu ...................................................................................................... 1
1.2 Định nghĩa ................................................................................................................... 1
1.3 Tên gọi ........................................................................................................................ 2
1.4 Cấu trúc ....................................................................................................................... 2
1.6 Tiêu chuẩn chất lượng ................................................................................................. 4
1.6.1 Tiêu chuẩn trong dược điển .................................................................................. 4
1.6.2 Chỉ tiêu lý-hóa ...................................................................................................... 5
1.7 Vai trị của CMC trong lĩnh vực thực phẩm ............................................................... 6

1.7.1 Hiệu ứng cải thiện độ dày và vị giác .................................................................... 6
1.7.2 Hiệu ứng giữ nước ................................................................................................ 6
1.7.3 Hiệu ứng treo ........................................................................................................ 6
1.7.4 Hiệu ứng ràng buộc............................................................................................... 6
1.7.5 Hiệu ứng Peptization ............................................................................................ 7
1.7.6 Hiệu ứng liên kết chéo .......................................................................................... 7
ii


1.7.7 Tác dụng chữa bệnh .............................................................................................. 7
Chương 2 ............................................................................................................................. 8
TÍNH CHẤT CỦA CARBOXYMETHYL CELLULOSE ............................................. 8
2.1Tính chất vật lý ........................................................................................................... 8
2.1.1 Độ tan và nhiệt độ ................................................................................................. 9
2.1.2 Độ nhớt ................................................................................................................. 9
2.1.3 Độ ẩm .................................................................................................................. 10
2.1.4 Khả năng tạo đông .............................................................................................. 10
2.1.5 Phổ hồng ngoại ................................................................................................... 11
2.2 Tính chất hóa học ...................................................................................................... 11
2.3 Tinh chất lưu biến ..................................................................................................... 11
2.3.1 Ảnh hưởng bởi nhiệt độ ...................................................................................... 11
2.3.2. Ảnh hưởng bởi pH ............................................................................................. 12
2.3.3 Ảnh hưởng bởi nồng độ ...................................................................................... 12
Chương 3 ........................................................................................................................... 13
QUY TRÌNH SẢN XUẤT CARBOXYMETHYL CELLULOSE ............................... 13
3.1 Nguyên liệu ............................................................................................................ 13
3.2 Quy trình sản xuất ..................................................................................................... 13
Chương 4 ........................................................................................................................... 15
ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM CỦA CARBOXYMETHYL CELLULOSE .. 15
4.1 Trong sản xuất kem, sữa chua và các sản phẩm cùng loại........................................ 15

4.2 Trong sản xuất nước uống ......................................................................................... 16
4.3 Trong sản xuất kẹo và các sản phẩm từ tinh bột ....................................................... 16
iii


4.4 Trong sản xuất các dạng nước sốt ............................................................................. 17
Chương 5 ........................................................................................................................... 18
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 19

iv


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Phụ gia CMC phổ biến trên thị trường ................................................... 1
Hình 1.2: Cấu trúc của phụ gia CMC ..................................................................... 3
Hình 2.1: Phụ gia CMC ......................................................................................... 8
Hình 2.2: CMC hịa tan trong nước tạo dung dịch có độ nhớt ............................... 9
Hình 2.3: Mối quan hệ giữa độ ẩm hấp thụ, phản hấp thụ của carboxymethyl
cellulose với độ ẩm mơi trường ............................................................................ 10
Hình 2.4: Phổ hấp thụ hồng ngoại của carboxymethylcellulose .......................... 11
Hình 3.1: Quy trình sản xuất CMC ...................................................................... 13
Hình 4.1: CMC trong sản xuất kem ..................................................................... 15
Hình 4.2: CMC trong sản xuất sữa chua .............................................................. 15
Hình 4.3: CMC trong sản xuất nước ép hoa quả .................................................. 16
Hình 4.4: CMC trong chế biến các loại sinh tố .................................................... 16
Hình 4.5: CMC trong sản xuất kẹo ...................................................................... 16
Hình 4.6: CMC trong sản xuất bánh mì ............................................................... 16
Hình 4.7: CMC trong sản xuất sốt salad ............................................................. 17

Hình 4.8: CMC trong sản xuất sốt cà ................................................................... 17

v


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Khối lượng phân tử đặc trưng tương ứng với giá trị DP của CMC có giá
trị DS=0.7 ............................................................................................................... 4
Bảng 1.2: Các chỉ tiêu trong dược diển của CMC ................................................. 5
Bảng 1.3: Chỉ tiêu lý-hóa của CMC theo TCVN 11921-8:2017 ............................ 5
Bảng 2.1: Ảnh hưởng của pH đến tính lưu biến của CMC .................................. 12
Bảng 3.1: Bảng đặc trưng CMC nhập ngoại và được chế tạo .............................. 14

vi


LỜI MỞ ĐẦU

Thực phẩm là nguồn cung cấp dinh dưỡng hàng ngày cho cơ thể, giúp cơ thể khoẻ mạnh,
chống lại các nguy cơ của bệnh tật đang có mặt ở khắp nơi trong môi trường; giúp người ta
hoạt động và làm việc.
Trong những năm gần đây, nền kinh tế của nước ta chuyển sang cơ chế thị trường. Các loại
thực phẩm sản xuất, chế biến trong nước và nước ngoài nhập vào Việt Nam ngày càng
nhiều chủng loại. Việc sử dụng các chất phụ gia trong sản xuất trở nên phổ biến. Vấn đề
đặt ra là phải chọn lựa sử dụng loại phụ gia an toàn đối với thực phẩm, và sức khỏe của
người tiêu dùng. Các nhà khoa học trên thế giới đã thực hiện nhiều nghiên cứu và đã chỉ ra
rằng Carboxymethyl cellulose là phụ gia có nhiều ứng dụng đối với ngành công nghiệp
thực phẩm, mang lợi nhiều lợi ích bất ngờ.
Carboxymethyl cellulose được sử dụng phổ biến trong công nghiệp chế biến thực bởi những

chức năng quan trọng của nó như: chất làm đặc, ổn định nhũ tương, chất kết dính,…
Được sự cho phép của Khoa Cơng nghệ Hóa học và Thực phẩm và của cô TS. Phan Nguyễn
Quỳnh Anh, em xin thực hiện bài báo cáo “Carboxymethyl và ứng dụng trong lĩnh vực thực
phẩm” để có những hiểu biết mới về chất hoạt động bề mặt này.

vii


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ CARBOXYMETHYL CELLULOSE
1.1 Lịch sử nghiên cứu
- Lần đầu tiên được sản xuất vào năm 1918. Kể từ khi được giới thiệu thương mại tại
Hoa Kì bởi tập đoàn Hercules Incorporated. Carboxymethyl cellulose được sử dụng
ngày càng rộng rãi bởi những chức năng quan trọng của nó như: chất làm đặc, ổn
định nhũ tương, chất kết dính,…
- Carboxymethyl cellulose bán tinh khiết và tinh khiết đều được sử dụng trong dược
phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm và chất tẩy rửa…
- Là chất hoạt động bề mặt anion
- Mã phụ gia thực phẩm INS là 466
1.2 Định nghĩa
Carboxymethyl cellulose (viết tắt là CMC) là một dẫn xuất của cellulose với acid
chloroacetic, có tính anion được sử dụng rộng rãi bởi những chức năng như: chất làm đặc,
ổn định nhũ tương, chất kết dính….

Hình 1.1: Phụ gia CMC phổ biến trên thị trường
1


1.3 Tên gọi
Carboxymethyl cellulose (CMC) được biết đến với một số tên gọi khác nhau như:

- Carmelosa
- Cellulose gum
- Sodium Carboxymethyl cellulose
- Natri carboxymethylcellulose
- Sodium cellulose glycolat
- Na CMC
1.4 Cấu trúc
- Carboxymethyl cellulose (CMC) là một polymer, là dẫn xuất cellulose với các nhóm
carboxymethyl (-CH2COOH) liên kết với một số nhóm hydroxyl của các
glucopyranose monomer tạo nên khung sườn cellulose, nó thường được sử dụng
dưới dạng muối natri carboxymethyl cellulose.
- Nhóm CH2COOH có thể bị khử và được bao quanh bởi lực hút tĩnh điện của các
cation Na+: CH2COO-Na+. Nhờ có chúng mà carboxymethyl cellulose rất hịa tan
trong nước, vì nó có thể hình thành liên kết hydro với nó (CH2COOH-OH2). Đây là
nguyên nhân chính của đặc tính ưa nước và hút ẩm rõ rệt của nó
- Ngồi ra, các nhóm này có độ bay hơi cao hơn nhiều so với hydroxyl, do đó tính
chất hóa lý của polymer thay đổi so với cellulose ban đầu. Kích thước lớn của nó
ngăn chặn sự hình thành các liên kết hydro bên trong, nghĩa là, giữa các chuỗi
monome, khiến các vòng tiếp xúc hoàn toàn với các tương tác với nước. Do đó, mức
độ thay thế OH bằng CH càng lớn, đặc tính ưa nước của cellulose thu được càng
lớn.

2


Hình 1.2: Cấu trúc của CMC
1.5 Khối lượng phân tử
- Khổi lượng phân tử được xác định bởi hai giá trị DS và DP. Khi tăng khối lượng
phân tử sẽ dẫn đến tăng độ nhớt của CMC. Giá trị DP trung bình và khối lượng phân
tử của một số CMC được trình bày ở bảng sau:

3


Bảng 1.1: Khối lượng phân tử đặc trưng tương ứng với giá
trị DP của CMC có giá trị DS=0.7
- Dạng natri carboxymethyl cellulose có cơng thức phân tử là:
[C6H7O2(OH)x(OCH2COONa)y]n
- Trong đó: n là mức độ trùng hợp. y là mức độ thay thế.
x = 1.50-2.80, y = 0.20-1.50, x + y = 3.0
- Đơn vị cấu trúc với mức độ thay thế 0.20 là 178.14 đvC.
- Đơn vị cấu trúc với mức độ thay thế 1.50 là 282.18 đvC.
- Phân tử kích thước lớn khoảng 17,000 đvC (n khoảng 100).
1.6 Tiêu chuẩn chất lượng
1.6.1 Tiêu chuẩn trong dược điển
CMC có các chuyên luận riêng trong các dược điển của Nhật, châu Âu, và Mỹ với các phép
thử về định tính, tính chất đặc trưng, pH dung dịch, cảm quan của dung dịch, độ nhớt, mất
khối lượng do làm khô, kim loại nặng, chloride, arsen, sulfate, silicate.

4


Bảng 1.2: Tiêu chuẩn trong dược diển của CMC
1.6.2 Chỉ tiêu lý-hóa

Bảng 1.3: Chỉ tiêu lý-hóa của CMC theo TCVN 11921-8:2017
5


1.7 Vai trò của CMC trong lĩnh vực thực phẩm
1.7.1 Hiệu ứng cải thiện độ dày và vị giác

Carboxymethyl cellulose có thể có độ nhớt cao hơn ở nhiệt độ thấp để kiểm soát tốt hơn độ
nhớt của thực phẩm trong quá trình chế biến và cho kết cấu mịn với thức ăn. Tài sản hydrat
hóa nhanh của natri carboxymethyl cellulose làm cho nó được sử dụng trong súp ăn liền,
sữa sô cô la và đồ uống trái cây lạnh làm chất làm đặc. Hiệu ứng giả dẻo của CMC mang
lại cảm giác tươi mới và mạnh mẽ. Nhân vật ổn định hệ thống treo tốt của nó có thể làm
cho thực phẩm giữ được sự thống nhất về mùi, nồng độ và hương vị.
1.7.2 Hiệu ứng giữ nước
Carboxymethyl cellulose là loại dẫn xuất cellulose có trọng lượng phân tử cao. Có nhiều
nhóm hydrophile (carboxyl và hydroxyl) trong chuỗi phân tử của nó. Vì vậy, CMC có đặc
tính thấm nước tốt và bù nước. Có thể làm giảm mất nước và co rút thức ăn, kéo dài thời
hạn sử dụng. Chức năng giữ nước của CMC được áp dụng để ngăn nước bốc hơi hoặc
khơng kết tinh đường. CMC có thể bị nhiệt độ cao khi làm bánh. Có thể duy trì độ ẩm nhất
định của thực phẩm bánh, ngăn chặn thực phẩm như vậy từ lão hóa hoặc nứt gia vị, và làm
cho thực phẩm với cấu hình xuất hiện.
1.7.3 Hiệu ứng treo
Carboxymethyl cellulose có thể được sử dụng như tác nhân đình chỉ trong thực phẩm khác
nhau. Có khả năng chịu lực tốt. Nếu trộn với thạch, sẽ có được độ tương thích tốt và hiệu
quả tăng cường hiệu quả.
1.7.4 Hiệu ứng ràng buộc
Carboxymethyl cellulose có thể cải thiện hiệu suất của thực phẩm tinh bột (ngăn ngừa lão
hóa tinh bột, mất nước), kiểm sốt độ nhớt nghiền. Hiệu quả tốt hơn nếu trộn với chất nhũ
hóa, kẹo cao su konjak, tinh thể hexhydat diphosphat, vì vậy natri carboxymethyl cellulose
được sử dụng rộng rãi trong mì, bánh mì và món tráng miệng đơng lạnh, v.v.

6


1.7.5 Hiệu ứng Peptization
Carboxymethyl cellulose có chức năng ổn định protein và phịng chống trầm tích trong điều
kiện có tính axit. Thông qua phản ứng với protein đậu tương, gelatin và casein, có thể tránh

được trầm tích protein trong hệ thống. Tác dụng của CMC đối với protein có thể làm tăng
độ hòa tan của protein với một số pH nhất định, do đó CMC được sử dụng rộng rãi trong
axit lactic và sữa đậu nành. CMC cũng tương thích với hầu hết các loại kẹo cao su không
tan trong nước và nhiều loại kẹo cao su anion. Nhưng khi kết hợp với kẹo cao su xanthan,
phải chú ý để tắt các cellulase có thể có trong kẹo cao su xanthan. Nếu khơng sẽ dẫn đến
suy thối enzyme. Có sự hiệp đồng khi kết hợp với guar gum và carboxyethyl cellulose.
1.7.6 Hiệu ứng liên kết chéo
Với điều kiện là nồng độ natri carboxymethyl xenluloza cao hơn với chất chelate (axit citric
hoặc polyphosphate, vv), trộn với các cation đa hóa chất. Các dung dịch AL3 + có thể tạo
thành cấu trúc gel xốp khơng thể đảo ngược, có thể làm một số thức ăn đặc biệt.
1.7.7 Tác dụng chữa bệnh
Khả năng mở rộng của carboxymethyl cellulose mạnh sau khi hấp thụ nước, khơng dễ tiêu
hóa. Có thể được chế biến thành thực phẩm ăn kiêng sau khi áp dụng CMC trong bánh bích
quy. Natri carboxymethyl cellulose hữu ích cho việc làm sạch ruột non như cellulose, thích
hợp để làm thức ăn ít calo cho bệnh nhân tăng huyết áp, xơ cứng động mạch, bệnh tim mạch
vành

7


Chương 2
TÍNH CHẤT CỦA CARBOXYMETHYL CELLULOSE
2.1Tính chất vật lý
- Là chế phẩm ở dạng bột trắng, hơi vàng, hầu như khơng mùi hạt hút ẩm, có khối
lượng phân tử từ 40.000 đến 200.000. Dễ phân tán trong nước nóng, nước lạnh, và
trong rượu.
+ Khối lượng riêng tương đối: 0.52 g/cm3
+ Khối lượng riêng biểu kiến: 0.78 g/cm3
+ Hệ số phân bố: pKa= 4.30
+ Nhiệt độ nóng chảy: hóa nâu tại nhiệt độ xấp xỉ 227 °C, và hóa than tại 252 °C

- CMC trong dung dịch nước không chỉ là chất làm đặc, chất kết dinh, chất nhũ hóa
và chất ổn định, mà còn là chất tạo màng. Màng CMC có độ bền vừa phải, độ trong
suốt, độ hịa tan trong nước tốt, khả năng chống dầu và chất béo, chống độ ẩm.

Hình 2.1: Phụ gia CMC

Hình 2.1: Phụ gia CMC

8


2.1.1 Độ tan và nhiệt độ
- Phụ thuộc vào giá trị DS tức là mức độ thay thế, giá trị DS cao cho độ hòa tan thấp
và nhiệt độ tạo kết tủa thấp hơn do sự cản trở của các nhóm hydroxyl phân cực. Tan
tốt ở 40oC và 50oC.
- Cách tốt nhất để hịa tan nó trong nước là đầu tiên chúng ta trộn bột trong nước nóng,
để các hạt cenllulose methyl được phân tán trong nước, khi nhiệt độ hạ xuống chúng
ta khuấy thì các hạt này sẽ bị tan ra.
- Dẫn xuất dưới 0.4 CMC khơng hịa tan trong nước.
2.1.2 Độ nhớt
- Với CMC dẫn xuất 0.95 và nồng độ tối thiểu 2% cho độ nhớt 25Mpa tại 250C. CMC
là các anion polymer mạch thẳng cho chất lỏng gọi là dung dịch giả.
- Dung dịch 1% thông thường có pH = 7 – 8,5, ở pH< 3 độ nhớt tăng, thậm chí kết
tủa. Do đó khơng sử dụng được CMC cho các sản phẩm có pH thấp, pH >7 độ nhớt
giảm ít. Độ nhớt CMC giảm khi nhiệt độ tăng, và ngược lại.

Hình 2.2: CMC hịa tan trong nước tạo dung dịch có độ nhớt
- Độ nhớt của CMC còn chịu ảnh hưởng bởi các ion kim loại:
9

+ Cation hóa trị 1: ít tác dụng ở điều kiện thường (trừ Agar+)
+ Cation hóa trị 2: Ca2+, Mg2+ làm giảm độ nhớt.
+ Cation hóa trị 3: Al3+, Cr3+, Fe3+ tạo gel..
2.1.3 Độ ẩm
CMC chứa ít hơn 10% ẩm, tuy nhiên CMC là chất hút ẩm và hấp thụ một lượng đáng kể
nước tại nhiệt độ 37 độ C với độ ẩm tương đối của mơi trường là 80%.

Hình 2.3: Mối quan hệ giữa độ ẩm hấp thụ, phản hấp thụ
của carboxymethyl cellulose với độ ẩm môi trường
2.1.4 Khả năng tạo đơng
CMC có khả năng tạo đơng thành khối vững chắc với độ ẩm rất cao (98%). Độ chắc và tốc
độ tạo đông phụ thuộc vào nồng độ CMC, độ nhớt của dung dịch và lượng nhóm acetat
thêm vào để tạo đông. Nồng độ tối thiểu để CMC tạo đơng là 0.2% và của nhóm acetat là
7% so với CMC.

10


2.1.5 Phổ hồng ngoại
Hấp thụ tia IR do đó carboxymethyl cellulose có phổ hồng ngoại đặc trưng với các nồng
độ hấp thụ cực đại tại các bước sóng 1199. 1386, 1430, 1472, 1885, 1918, 2018, 2085,
2241, 2278, 2310, 2326, 2360, 2402.

Hình 2.4: Phổ hấp thụ hồng ngoại của carboxymethylcellulose
2.2 Tính chất hóa học
- Các tính chất hóa học của CMC phụ thuộc vào mức độ thế của các cấu trúc cellulose
(tức là bao nhiêu nhóm hydroxyl đã tham gia vào phản ứng thế), cũng như độ dài
chuỗi các cấu trúc sườn cellulose và mức độ của các phân nhóm của nhóm thế
carboxymethyl.

- CMC có thể kết hợp dễ dàng với thành phần hóa học thực phẩm như làm chậm sự
kết tinh của đường, protein, tinh bột, và hầu hết các polymer trung tính.
2.3 Tinh chất lưu biến
2.3.1 Ảnh hưởng bởi nhiệt độ
Khi tăng nhiệt độ, các phân tử CMC chuyển động nhanh dần, va chạm vào nhau làm
đứt liên kết và phá vỡ cấu trúc của hệ, làm giảm độ nhớt.

11


2.3.2. Ảnh hưởng bởi pH
pH < 4

Các phân tử CMC liên kết chặt chẽ
với nhau hơn nên độ nhớt lớn

pH = 6-9

CMC hoạt động ở độ nhớt ổn định

pH > 9

Các phân tử CMC được tích điện âm,
gặp thêm điện tích âm, tạo lực đẩy
tĩnh điện, phá vỡ cấu trúc của hệ

Bảng 2.1: Ảnh hưởng của pH đến tính lưu biến của CMC

2.3.3 Ảnh hưởng bởi nồng độ
- Độ nhớt giảm khi pha loãng dung dịch của CMC. Sau khi pha lỗng,các cation

có xu hướng di chuyển ra xa các vùng interpolymer trong nước, để lại một điện
tích thực trên các phân tử. Khi tiếp tục pha loãng, mật độ trên các chuỗi tăng lên
và các chuỗi tiếp tục mở ra,
- Ở nồng độ cao hơn, độ nhớt tăng lên theo cấp số nhân.

12


Chương 3
QUY TRÌNH SẢN XUẤT CARBOXYMETHYL CELLULOSE
3.1 Nguyên liệu
- Bột cellulose trắng
- NaOH kĩ thuật
- Natri chloacetat kĩ thuật
3.2 Quy trình sản xuất

Hình 3.1: Quy trình sản xuất CMC
- Các phản ứng chính xảy ra trong quy trình sản xuất:
Cell-OH + NaOH

Kiềm-cellulose

Kiềm-cellulose + ClCH2COONa
13

Cell-O-H2COONa + NaCl + H2O


ClCH2COONa + NaOH

HOCH2-COONa + NaCl

- Thay đổi cả hai chiều dài của sườn polymer và số dẫn xuất carboxylic, một loạt các
lớp CMC được sản xuất, cung cấp các mức độ khác nhau về độ nhớt và điều chỉnh
các thuộc tính của polymer, Dạng CMC thương phẩm có dẫn xuất từ 0.4 – 1.4

Bảng 3.1: Bảng đặc trưng CMC nhập ngoại và được chế tạo

14


Chương 4
ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM CỦA CARBOXYMETHYL CELLULOSE

Carboxymethyl cellulose được sử dụng phổ biến trong là hợp chất có vai trị quan trọng
trong cơng nghiệp chế biến thực phẩm và được sử dụng phổ biến hơn 10 năm nay. Việc sử
dụng carboxymethyl cellulose khơng chỉ cải thiện tính chất sản phẩm mà cịn góp phần vào
việc chế tạo các sản phẩm mới, tính chất tan của carboxymethyl cellulose là nguyên nhân
làm thay đổi tính chất lưu biến học của thực phẩm, kết quả là làm thay đổi được cấu trúc,
tạo dáng của sản phẩm…Tùy thuộc vào điều kiện sử dụng, carboxymethyl cellulose có thể
có các chức năng sau: giữ nước, tạo đặc, ổn định sản phẩn, trọ phân tán,… Liều lượng được
sử dụng với mức độ nhỏ hơn 1% (thường là 0.1%-0.5%), được sử dụng trong công nghiệp
sản xuất nước uống, bánh, mì sợi,…
4.1 Trong sản xuất kem, sữa chua và các sản phẩm cùng loại
Kem chứa 10% chất béo, 11% sữa không béo, 15% đường, 0.2-0.3% chất ổn địn, 0.250.5% chất nhũ hóa. Các thành phần trên thay đổi tùy theo từng quốc gia và từng yêu cầu
sản phẩm nhưng chất ổn định không vượt quá 0.5%. CMC dùng trong kem làm chất tạo
đặc, kho hòa tan sẽ tạo dung dịch có độ nhớt cao. CMC có khả năng làm đặc, làm chậm
quá trình kết tinh, làm min tinh thể, cải thiện độ bóng, ngăn cản kem chảy.

Hình 4.1: CMC trong sản xuất kem

Hình 4.2: CMC trong sản xuất sữa chua
15


4.2 Trong sản xuất nước uống
CMC được sử dụng làm chất ổn định các pha rắn trong dung dịch. Ngoài ra cịn có khả
năng tham gia tạo cảm giác mượt mà hoặc làm tròn vị trong nước giải khát, ngăn cản phân
ly tinh dầu/nước trong các sản phẩm nước quả. Nồng độ thường sử dụng là 1%.

Hình 4.3: CMC trong sản xuất

Hình 4.4: CMC trong chế biến các

nước ép hoa quả

loại sinh tố

4.3 Trong sản xuất kẹo và các sản phẩm từ tinh bột
CMC giúp cải thiện tính chất bột nhào cũng như các sản phẩm từ bột, nồng độ sử dụng 0.10.5% trên trọng lượng khơ. CMC có tác dụng làm mềm khối bột nhào, giữ ẩm, kéo dài thời
gian bảo quản, làm sản phẩm dễ trở lại trạng thái ban đầu, chống dính,…

Hình 4.5: CMC trong sản xuất kẹo

Hình 4.6: CMC trong sản xuất bánh mì
16


4.4 Trong sản xuất các dạng nước sốt
Do CMC tạo sệt tốt nên được sử dụng để sản xuất các loại nước sốt như sốt salad, sốt cà.

CMC thích hợp cho các sản phẩm này vì tính hịa tan tốt trong cả nước lạnh và nước nóng,
có khả năng liên kết tốt với nước và chịu được độ pH thấp.
- Nước sốt salad: CMC thường dùng là 7HOF nồng độ 1% khi thành phần dầu là 30%,
hay 0.75% khi thành phần dầu là 50%.
- Nước sốt cà chua: tùy theo loại CMC sử dụng mà ta có được các sản phẩm có cấu
trúc khác nhau. Loại 7HOF sẽ cho sản phẩm có cấu trúc dài, cịn lại 7HXFMA sẽ
cho sản phẩm có cấu trúc ngắn hơn và mềm hơn.

Hình 4.7: CMC trong sản xuất sốt salad

Hình 4.8: CMC trong sản xuất sốt cà

17