Was ist der Unterschied zwischen CMC und Stärke?

Carboxymethylcellulose (CMC) und Stärke sind beides Polysaccharide, sie haben jedoch unterschiedliche Strukturen, Eigenschaften und Anwendungen.

Molekulare Zusammensetzung:

1. Carboxymethylcellulose (CMC):

Carboxymethylcellulose ist ein Derivat der Cellulose, einem linearen Polymer, das aus Glucoseeinheiten besteht, die durch β-1,4-glykosidische Bindungen verbunden sind. Bei der Modifizierung von Cellulose werden Carboxymethylgruppen durch Veretherung eingeführt, wodurch Carboxymethylcellulose entsteht. Die Carboxymethylgruppe macht CMC wasserlöslich und verleiht dem Polymer einzigartige Eigenschaften.

2. Stärke:

Stärke ist ein Kohlenhydrat, das aus Glucoseeinheiten besteht, die durch α-1,4-glykosidische Bindungen verbunden sind. Es ist ein natürliches Polymer, das in Pflanzen vorkommt und als Energiespeicherverbindung verwendet wird. Stärkemoleküle bestehen im Allgemeinen aus zwei Arten von Glucosepolymeren: Amylose (gerade Ketten) und Amylopektin (verzweigtkettige Strukturen).

Physikalische Eigenschaften:

1. Carboxymethylcellulose (CMC):

Löslichkeit: CMC ist aufgrund der Anwesenheit von Carboxymethylgruppen wasserlöslich.

Viskosität: Es weist in Lösung eine hohe Viskosität auf, was es für verschiedene Anwendungen wie die Lebensmittelverarbeitung und Pharmazeutika wertvoll macht.

Transparenz: CMC-Lösungen sind in der Regel transparent.

2. Stärke:

Löslichkeit: Native Stärke ist in Wasser unlöslich. Um sich aufzulösen, muss es gelatiniert (in Wasser erhitzt) werden.

Viskosität: Stärkepaste hat eine Viskosität, die jedoch im Allgemeinen niedriger als die von CMC ist.

Transparenz: Stärkepasten neigen dazu, undurchsichtig zu sein, und der Grad der Undurchsichtigkeit kann je nach Stärkeart variieren.

Quelle:

1. Carboxymethylcellulose (CMC):

CMC wird typischerweise aus Zellulose aus pflanzlichen Quellen wie Zellstoff oder Baumwolle hergestellt.

2. Stärke:

Pflanzen wie Mais, Weizen, Kartoffeln und Reis sind reich an Stärke. Es ist ein Hauptbestandteil vieler Grundnahrungsmittel.

Produktionsprozess:

1. Carboxymethylcellulose (CMC):

Bei der Herstellung von CMC erfolgt die Veretherungsreaktion von Cellulose mit Chloressigsäure in alkalischem Medium. Diese Reaktion führt zum Ersatz von Hydroxylgruppen in Cellulose durch Carboxymethylgruppen.

2. Stärke:

Bei der Stärkegewinnung werden Pflanzenzellen abgebaut und Stärkekörner isoliert. Extrahierte Stärke kann verschiedenen Prozessen unterzogen werden, einschließlich Modifizierung und Gelatinierung, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.

Zweck und Anwendung:

1. Carboxymethylcellulose (CMC):

Lebensmittelindustrie: CMC wird als Verdickungsmittel, Stabilisator und Emulgator in verschiedenen Lebensmitteln verwendet.

Pharmazeutika: Aufgrund seiner bindenden und zersetzenden Eigenschaften findet es Verwendung in pharmazeutischen Formulierungen.

Ölbohrungen: CMC wird in Ölbohrflüssigkeiten zur Steuerung der Rheologie verwendet.

2. Stärke:

Lebensmittelindustrie: Stärke ist der Hauptbestandteil vieler Lebensmittel und wird als Verdickungsmittel, Geliermittel und Stabilisator verwendet.

Textilindustrie: Stärke wird in der Textilschlichte verwendet, um Stoffen Steifheit zu verleihen.

Papierindustrie: Stärke wird bei der Papierherstellung verwendet, um die Papierfestigkeit zu erhöhen und die Oberflächeneigenschaften zu verbessern.

Obwohl CMC und Stärke beides Polysaccharide sind, unterscheiden sie sich in der molekularen Zusammensetzung, den physikalischen Eigenschaften, den Quellen, den Produktionsprozessen und den Anwendungen. CMC ist wasserlöslich und hochviskos und wird oft in Anwendungen bevorzugt, die diese Eigenschaften erfordern, während Stärke ein vielseitiges Polysaccharid ist, das in der Lebensmittel-, Textil- und Papierindustrie weit verbreitet ist. Das Verständnis dieser Unterschiede ist entscheidend für die Auswahl des geeigneten Polymers für bestimmte industrielle und kommerzielle Anwendungen.