羧甲基纖維素鈉鹽（簡稱CMC)是一 種陰離子型線性高分子物質(zhì)。外觀呈白色或 微黃色粉末，無味、無臭、無毒、不易燃、 不霉變，易溶于冷熱水中成為粘稠性溶液， 具有獨(dú)特的理化特性，并集增稠、懸浮、乳 化穩(wěn)定、流變特性等功能。因此，廣泛應(yīng)用 于食品、醫(yī)藥、石油、日用化工、紡織、建 筑、陶瓷、造紙等領(lǐng)域。在美國、應(yīng)用于食 品工業(yè)的高純度的CMC (99.5%)被稱為 纖維膠。而且，美國食品化學(xué)品藥典和聯(lián)合 國糧食農(nóng)業(yè)組織已給世界范圍食品用CMC
的純度和特性制定了規(guī)格。
1.1化學(xué)性質(zhì)：
纖維素是由P一葡萄糖殘基組成的高分 子，每一個P—葡萄糖殘基含有三個羥基。 纖維素羥基（以Cell—0H代表）和氯乙酸 鈉作用制備CMC的反應(yīng)如下：
Cell- 0H + Na0H + ClCH2C00Na-v
Cell - 0 -CH2CO〇Na + NaCl + H2〇
纖維素羥基發(fā)生反應(yīng)生成衍生物的程度 叫做取代度，以DS表示，它代表纖維素分 子鏈上每一個P-葡萄糖殘基的三個羥基中 已反應(yīng)羥基的平均數(shù)。CMC的構(gòu)造式為：
非常有前途。
80年代已成為歷史，90年代應(yīng)重整旗鼓 把這一產(chǎn)業(yè)引向健康的發(fā)展道路。建議在 “八五”期間擇優(yōu)重點(diǎn)建設(shè)一、二個農(nóng)工貿(mào) 結(jié)合的橙汁基地或綜合企業(yè)。
CMC是一種纖維素羧酸的鹽，其竣酸 的酸性強(qiáng)度幾乎和醋酸相同。其羧酸的電離 常數(shù)稍微受到取代度的影響。DS= 0.8的純 CMC商品，pk = 4.4，與pk值相對應(yīng)的電 離常數(shù)k = 4xl0-5，這種CMC的稀溶液其 值為7，并且在DS值為0.8的范圍內(nèi)有 99%以上的羧基以鈉鹽的形式出現(xiàn)，只有極 少一部分ft由羧基。
以堿金屬鹽和銨鹽的形式出現(xiàn)的CMC 可溶于水。
二價金屬離子（如鈣、鎂、亞鐵離子） 將阻止CMC充分表現(xiàn)其最高粘度。
重金屬如銀、鋇、鉻、鉛、和鋯的離子也 可使CMC從溶液中沉淀出來。
多價陽離f A1 + 3，Cr-3或Fe+S也可使 CMC從溶液中沉淀出來。如果離子的濃度 認(rèn)真地加以控制，例如，作為螯合劑的檸樣 酸存在時，就可以形成更粘稠的溶液，軟膠 或硬膠體，此時多價陽離子冇交鏈劑的作 fl]。
m在7時，CMC溶液的粘度最高， 在PH4?11之間較穩(wěn)定。此外，c M C可與 某些蛋白質(zhì)發(fā)生膠溶作用（注：這一點(diǎn)在 食品工業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)重要，這也說明我公 司生產(chǎn)的CMC完全可以取代進(jìn)口果膠而用 于當(dāng)今流行的乳酸奶飲料中）。其反應(yīng)與蛋 白質(zhì)的等電點(diǎn)，體系的PH值，體系中的其 他物質(zhì)以及CMC對蛋白質(zhì)的重量也有關(guān)。
只有在切速很小的情況 下，CMC溶液的粘度基本不變（符合牛頓 型流體）*，而當(dāng)切變速加大時，溶液的粘 度便不是一個固定不變的常數(shù)，即CMC溶 液的表觀粘度隨切速（或切力）的增加而減 少。這是因?yàn)?，羧甲基纖維素大分子都是不 對稱性的粒子，液體在靜止時粒子可以使各 種取向。當(dāng)忉速增加時，粒子將其長軸轉(zhuǎn)向 流動方向，切速越大，這種定向也越徹底， 流動隉力也隨之降低，設(shè)終完仝定向排列， 粘度也就不再變化了。剪切速率丫與？>(切 力）之間又成直線關(guān)系。此外，粒子的溶劑 化層在切速作用下也會產(chǎn)生變形。起了減少 Ri/J的效果。
這對于穩(wěn)定懸浮液與乳狀液極為有效。當(dāng) 入剪切力時（如傾倒、攪拌、混合、均質(zhì)處 理或泵輸送等），其粘度將隨切速的增切而 減少，但當(dāng)剪切力停止時，便立即恢復(fù)到 原有粘度。這一點(diǎn)在食用和食品工業(yè)方面表 現(xiàn)在（1)適用冰淇淋生產(chǎn)中的均質(zhì)處理， 它有助于提高均質(zhì)效率。（2 )制作食品 時，易于管道化，并提高效率，降低能耗。
(1)使食品有良好的口感，由咀嚼及舌頭 的轉(zhuǎn)動所形成的剪切力，使粘度下降，感覺 淸爽細(xì)膩，利于風(fēng)味釋放。
U2. 7. 3溶液的觸變性（搖溶性）某些 CMC溶液除了上述的假塑性現(xiàn)象外，尚有 觸變持性，這種CMC的非牛頓型流動現(xiàn)象 由于存在首吋間因子，變成了 一種非常復(fù)雜 的流動體系，因此，不能用現(xiàn)有的常規(guī)方法來進(jìn)行測定或描述?，F(xiàn)用來測定或描述這一的方法尚不夠理想。
觸變性是指CMC溶液在一定切速下， 切力隨著時間而減少，也即CMC溶液在 擺動或其他機(jī)械作用下，能使具有凝膠狀態(tài) 的體系變成流動性較大的溶膠，然后將體系 靜置一段時間又會恢復(fù)到原來的凝膠狀態(tài)。 這一點(diǎn)使CMC在牙膏、涂料、油漆、粘土 泥漿1造紙等方面的應(yīng)用有著重要意義。
1.3毒理學(xué)性質(zhì)：在美國，作為食品添 加劑的精制品CMC其毒理學(xué)性質(zhì)的數(shù)據(jù)已 被測定和研究過。并進(jìn)行了擴(kuò)大檢驗(yàn)，以 審查評價其作為食品添加劑的安全性。即 使可作為食品添加劑的精制CMC,其規(guī)格 也需要明文規(guī)定，以保證食用的安全性的。
羧甲基的取代度不高于葡萄殘 ii:25°C時，2 %溶液的粘度不低于25 M汀i (2 %指干品的CMC重量百分比濃度）。
褚制的CMC已歸入公認(rèn)安全（GRAS) 的物貢中，并訥人《美國聯(lián)邦法典》中。
關(guān)于椅制的CMC的毒理學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ) 知識已被許多研究者充分地研究過。證實(shí)對 人體無副作用。如果要獲得詳細(xì)的說明和分 析方法，請參考最近出版的美國《食品化學(xué) 品藥典》。
l.iCMC的應(yīng)用范圍
由于CMC具有獨(dú)特的粘合性、增稠 性，浮懸性和水份保持性等持11都是多種用 途的有利條件，囚此，被廣泛應(yīng)用于食品、 醫(yī)藥和化妝品、涂料、油漆、紡織（生化需 氧量低的豆?jié){廢水）以及石油和造紙等行 業(yè)，這里主要談?wù)勊谑称沸袠I(yè)的應(yīng)用。
CM C被引入食品行業(yè)，主耍用以維持 食品原來的性質(zhì)，或根據(jù)實(shí)際情況，盡可能 維持原來性質(zhì)的時間。此外，CMC還應(yīng)用 于加工食品和方便食品，以賦于這類食品某 些特性或根據(jù)顧客心理，使產(chǎn)品具有所希望 的受歡迎的性質(zhì)：
1.4.1結(jié)構(gòu)膨松作用：由于CMC優(yōu)良 的流變持性及其凝膠熬定特性，一方面可防 止制品脫水收縮，另一方面可提高制品的膨 脹率。
棉花糖：CMC與明膠配伍性好，能顯 著提高明膠的膠粘度，并且CMC能承受熬 糖條件，其假塑性方便了工藝操作。CMC 選型：高分子量，DS1.0左右一與明膠配伍 性好，有假塑性、易攪拌，易成型。
冰淇淋由于：CMC的粘度與溫度的關(guān) 系具有可逆性，即當(dāng)冰淇淋溶糖時，CMC 在較高溫度時粘度較小，而冷卻，老化（成 熟）階段則隨溫度卜'降粘度升高，這樣很利 于制品膨脹率的提高。同時CM C的假塑性 為工藝中的均質(zhì)創(chuàng)造了好的條件，使均質(zhì)效 率提局。CMC選型；粘度250'?-600 C P —乳化 效果好；DS0.6左右親水親汕能力相均。參 考使用!以K。
1.4. 2増稠及口感改遵作用；因CMC有 假塑性因此口感爽快，同時其良好的懸浮穩(wěn) 定性可使制品保持風(fēng)味、濃度、口感的均一 性。水溶條件下，如果汁飲料、湯汁、調(diào)味 汁、速溶固體飲料等。C MC選型：高粘液 一懸泮托力大；DS0.6?0.8 (DS太尚，膠 凝能力下降）；對酸性果汁中的應(yīng)用，還要 求其取代度均Z習(xí)性好。油水條件下，如面包 奶油醬、冰淇淋等，因CMC是一種良好的 乳化穩(wěn)定劑，可使制品不分層，不出現(xiàn)“油 花”。CMC選型：DS 0.6左右（親水親油 較一致）2;0?23GCP粘度一乳化性較好。
1.4.3技水1 乍用：：呀CMC楚一種高分 子量的纖準(zhǔn)素衍生物，其分T•鏈中大量的 親水基團(tuán)一COCT、一OH,因此CMC^- 有很好的親水性和復(fù)水性。烘烤食品（如 面包、叉燒、魚片及果凍等）時因CMC 對高溫（要小于其焦化溫度227-C )穩(wěn)定， 使烘烤食品的濕度保持一定，可防止此類 食品老化或干掉，和使食品具有一定的外 觀構(gòu)型。所以CMC選型為：高粘度（溫度 升高、粘度下降，適當(dāng)控制怙度可防止料汁 離體）DS 0.8辛右。脫水食品(如脫水蔬菜、 龍蝦、薄膜食品、豆腐皮.腐竹等）的CMC 選型為：高粘度高分子量（具有高成膜性） DS0.4?0.7(因DS太高，平衡濕度太高）。
1.4.4懸浮作用：CMC具有良好的懸 浮承托力若與瓊脂合用，具有很好的配伍和 增效性，故廣泛用粒粒橙、椰子汁和山楂果 粒飲料等，CMC選型為中粘度、DS0.6左 右。
1.4.5粘合作用：CMC可改善淀粉食 品性能（防止淀粉老化、脫水），控制湖狀 物粘度，若與魔芋粉、乳化劑和磷酸鹽合用 效果更隹，故廣泛應(yīng)用于面條、面包、速凍 點(diǎn)心等。CMC選型為：高粘度、高分子量 DS0.5 ?0.8。
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1.4.6療效作用：作為纖維素對腸道清 潔、高血m、動脈硬化、冠心病患者制作低 熱的食品。CMC選型為：較高分子M、較
低粘度、DS0.8左右。
1.4.7膠溶作用：CMC對蛋白質(zhì)的作 用，可使蛋白質(zhì)的溶解度擴(kuò)展至一定的PH 范圍，因此廣泛應(yīng)用于乳酸奶、豆奶制品。 CMC選型為：高粘度、高純度、DS 0.8? 1.0、取代度均習(xí)性好。
1.4.8交聯(lián)作用：較高濃度的CMC溶 液在螯合劑（檸檬酸鹽或聚磷酸鹽）存在的 條件下，與多價陽離子A1 + 3溶液混合形成 不可逆的海綿狀凝膠結(jié)構(gòu)，可制作某些特種 食品，CMC選型為：DS 0.6左右、高分子 量、高純度。