giới thiệu
Các ete cellulose là các polyme tan trong nước anion có nguồn gốc từ cellulose. Các polyme này có nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và xây dựng do các đặc tính của chúng như làm đặc, tạo gel, tạo màng và nhũ hóa. Một trong những đặc tính quan trọng nhất của ete cellulose là nhiệt độ tạo gel nhiệt (Tg), nhiệt độ mà polyme trải qua quá trình chuyển pha từ dạng sol sang dạng gel. Đặc tính này rất quan trọng trong việc xác định hiệu suất của ete cellulose trong nhiều ứng dụng khác nhau. Trong bài viết này, chúng tôi thảo luận về nhiệt độ tạo gel nhiệt của hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), một trong những ete cellulose được sử dụng phổ biến nhất trong ngành.
Nhiệt độ gel hóa nhiệt của HPMC
HPMC là ete cellulose bán tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau do các đặc tính độc đáo của nó. HPMC rất dễ hòa tan trong nước, tạo thành dung dịch nhớt trong suốt ở nồng độ thấp. Ở nồng độ cao hơn, HPMC tạo thành gel có thể đảo ngược khi đun nóng và làm mát. Quá trình tạo gel nhiệt của HPMC là một quá trình gồm hai bước bao gồm sự hình thành các micelle sau đó là sự kết tụ của các micelle để tạo thành mạng lưới gel (Hình 1).
Nhiệt độ tạo gel nhiệt của HPMC phụ thuộc vào một số yếu tố như mức độ thay thế (DS), khối lượng phân tử, nồng độ và độ pH của dung dịch. Nhìn chung, DS và khối lượng phân tử của HPMC càng cao thì nhiệt độ tạo gel nhiệt càng cao. Nồng độ HPMC trong dung dịch cũng ảnh hưởng đến Tg, nồng độ càng cao thì Tg càng cao. Độ pH của dung dịch cũng ảnh hưởng đến Tg, với dung dịch có tính axit thì Tg sẽ thấp hơn.
Quá trình tạo gel nhiệt của HPMC có thể đảo ngược và có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bên ngoài như lực cắt, nhiệt độ và nồng độ muối. Lực cắt phá vỡ cấu trúc gel và làm giảm Tg, trong khi nhiệt độ tăng khiến gel tan chảy và làm giảm Tg. Thêm muối vào dung dịch cũng ảnh hưởng đến Tg và sự hiện diện của các cation như canxi và magiê làm tăng Tg.
Ứng dụng của Tg HPMC khác nhau
Hành vi tạo gel nhiệt của HPMC có thể được điều chỉnh cho các ứng dụng khác nhau. HPMC Tg thấp được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi quá trình tạo gel nhanh, chẳng hạn như công thức tráng miệng, nước sốt và súp ăn liền. HPMC có Tg cao được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi quá trình tạo gel chậm hoặc kéo dài, chẳng hạn như công thức hệ thống phân phối thuốc, viên nén giải phóng kéo dài và băng vết thương.
Trong ngành công nghiệp thực phẩm, HPMC được sử dụng như một chất làm đặc, chất ổn định và chất tạo gel. HPMC Tg thấp được sử dụng trong các công thức tráng miệng ăn liền cần tạo gel nhanh để tạo kết cấu và cảm giác mong muốn. HPMC có Tg cao được sử dụng trong các công thức phết ít chất béo khi cần tạo gel chậm hoặc kéo dài để ngăn ngừa hiện tượng kết dính và duy trì cấu trúc phết.
Trong ngành dược phẩm, HPMC được sử dụng như một chất kết dính, chất phân rã và tác nhân giải phóng kéo dài. HPMC có Tg cao được sử dụng trong công thức viên nén giải phóng kéo dài, trong đó cần phải có quá trình đông đặc chậm hoặc kéo dài để giải phóng thuốc trong thời gian dài. HPMC có Tg thấp được sử dụng trong công thức viên nén phân rã trong miệng, trong đó cần phải có quá trình đông đặc và đông đặc nhanh để tạo cảm giác mong muốn trong miệng và dễ nuốt.
kết luận
Nhiệt độ tạo gel nhiệt của HPMC là một đặc tính quan trọng quyết định hành vi của nó trong nhiều ứng dụng khác nhau. HPMC có thể điều chỉnh Tg của nó thông qua mức độ thay thế, trọng lượng phân tử, nồng độ và giá trị pH của dung dịch để phù hợp với các ứng dụng khác nhau. HPMC có Tg thấp được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi tạo gel nhanh, trong khi HPMC có Tg cao được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi tạo gel chậm hoặc kéo dài. HPMC là một ete cellulose đa năng và linh hoạt với nhiều ứng dụng tiềm năng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Thời gian đăng: 24-08-2023