представлять
Эфиры целлюлозы представляют собой анионные водорастворимые полимеры, полученные из целлюлозы. Эти полимеры находят множество применений в различных отраслях промышленности, таких как пищевая, фармацевтическая, косметическая и строительная, благодаря своим свойствам, таким как загущение, гелеобразование, пленкообразование и эмульгирование. Одним из наиболее важных свойств эфиров целлюлозы является их температура термического гелеобразования (Tg), температура, при которой полимер претерпевает фазовый переход из золя в гель. Это свойство имеет решающее значение для определения эффективности эфиров целлюлозы в различных областях применения. В этой статье мы обсуждаем температуру термического гелеобразования гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ), одного из наиболее часто используемых эфиров целлюлозы в промышленности.
Температура термического гелеобразования ГПМЦ
ГПМЦ представляет собой полусинтетический эфир целлюлозы, широко используемый в различных областях благодаря своим уникальным свойствам. ГПМЦ хорошо растворим в воде, образуя прозрачные вязкие растворы при низких концентрациях. При более высоких концентрациях ГПМЦ образует гели, обратимые при нагревании и охлаждении. Термическое гелеобразование ГПМЦ представляет собой двухэтапный процесс, включающий образование мицелл с последующей агрегацией мицелл с образованием гелевой сетки (рис. 1).
Температура термического гелеобразования ГПМЦ зависит от нескольких факторов, таких как степень замещения (DS), молекулярная масса, концентрация и pH раствора. В общем, чем выше DS и молекулярная масса ГПМЦ, тем выше температура термического гелеобразования. Концентрация ГПМЦ в растворе также влияет на Tg: чем выше концентрация, тем выше Tg. pH раствора также влияет на Tg: кислые растворы приводят к более низкому Tg.
Термическое гелеобразование ГПМЦ обратимо и на него могут влиять различные внешние факторы, такие как сила сдвига, температура и концентрация соли. Сдвиг разрушает структуру геля и снижает Tg, тогда как повышение температуры приводит к плавлению геля и снижению Tg. Добавление соли в раствор также влияет на Tg, а присутствие катионов, таких как кальций и магний, увеличивает Tg.
Применение различных Tg HPMC
Поведение ГПМЦ при термогелировании можно адаптировать для различных применений. ГПМЦ с низким Tg используются в продуктах, требующих быстрого гелеобразования, таких как рецептуры мгновенных десертов, соусов и супов. ГПМЦ с высоким Tg используется в приложениях, требующих замедленного или длительного гелеобразования, таких как создание систем доставки лекарств, таблеток с пролонгированным высвобождением и повязок для ран.
В пищевой промышленности ГПМЦ используется в качестве загустителя, стабилизатора и гелеобразователя. HPMC с низким Tg используется в рецептурах быстрорастворимых десертов, требующих быстрого гелеобразования для обеспечения желаемой текстуры и вкусовых ощущений. ГПМЦ с высоким Tg используется в рецептурах спредов с низким содержанием жира, где желательно отсроченное или продолжительное гелеобразование для предотвращения синерезиса и поддержания структуры спреда.
В фармацевтической промышленности ГПМЦ используется в качестве связующего, дезинтегратора и агента замедленного высвобождения. ГПМЦ с высоким Tg используется в составе таблеток пролонгированного действия, где для высвобождения лекарственного средства в течение длительного периода времени требуется отсроченное или продолжительное гелеобразование. ГПМЦ с низким Tg используется в рецептурах перорально распадающихся таблеток, где для обеспечения желаемого вкуса и легкости глотания необходимы быстрая дезинтеграция и гелеобразование.
в заключение
Температура термического гелеобразования ГПМЦ является ключевым свойством, определяющим его поведение в различных приложениях. HPMC может регулировать Tg в зависимости от степени замещения, молекулярной массы, концентрации и значения pH раствора для различных применений. ГПМЦ с низким Tg используется для применений, требующих быстрого гелеобразования, тогда как ГПМЦ с высоким Tg используется для применений, требующих замедленного или длительного гелеобразования. ГПМЦ — универсальный и универсальный эфир целлюлозы, имеющий множество потенциальных применений в различных отраслях промышленности.
Время публикации: 24 августа 2023 г.