Nhiệt độ gel hóa nhiệt của ete cellulose HPMC

giới thiệu

Ete cellulose là các polyme hòa tan trong nước anion có nguồn gốc từ cellulose. Các polyme này có nhiều ứng dụng trong các 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 tính chất quan trọng nhất của ete xenlulo là nhiệt độ gel hóa nhiệt (Tg), nhiệt độ mà tại đó polyme trải qua quá trình chuyển pha từ sol sang gel. Đặc tính này rất quan trọng trong việc xác định hiệu suất của ete xenlulo trong các ứng dụng khác nhau. Trong bài viết này, chúng tôi thảo luận về nhiệt độ gel hóa 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 nhờ những đặc tính độc đáo của nó. HPMC tan rất tốt 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 liên quan đến sự hình thành các mixen, sau đó là sự tập hợp các mixen 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), trọng lượng phân tử, nồng độ và độ pH của dung dịch. Nhìn chung, DS và trọng lượng phân tử của HPMC càng cao thì nhiệt độ tạo gel 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 axit dẫn đến Tg thấp hơn.

Sự tạo gel nhiệt của HPMC có thể đảo ngược và có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài khác nhau như lực cắt, nhiệt độ và nồng độ muối. Sự cắt làm phá vỡ cấu trúc gel và làm giảm Tg, đồng thời tăng nhiệt độ làm gel tan chảy và làm giảm Tg. Thêm muối vào dung dịch cũng ảnh hưởng đến Tg và sự có mặt của các cation như canxi và magie làm tăng Tg.

Ứng dụng của Tg HPMC khác nhau

Hoạt động 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 yêu cầu tạo gel nhanh, chẳng hạn như công thức món tráng miệng ăn liền, nước sốt và súp. HPMC có Tg cao được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu quá trình tạo gel chậm hoặc kéo dài, chẳng hạn như xây dựng 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 làm chất làm đặc, chất ổn định và chất tạo gel. HPMC Tg thấp được sử dụng trong công thức món tráng miệng ăn liền đòi hỏi quá trình tạo gel nhanh để mang lại kết cấu và cảm giác ngon miệng như mong muốn. HPMC có Tg cao được sử dụng trong các công thức phết ít chất béo, trong đó mong muốn tạo gel chậm hoặc kéo dài để ngăn chặn sự đồng vận và duy trì cấu trúc phết.

Trong ngành công nghiệp dược phẩm, HPMC được sử dụng làm chất kết dính, chất phân hủy và giải phóng bền vững. HPMC có Tg cao được sử dụng trong công thức bào chế viên nén giải phóng kéo dài, trong đó cần phải tạo gel chậm hoặc kéo dài để giải phóng thuốc trong một khoảng thời gian dài. HPMC Tg thấp được sử dụng trong công thức dạng viên tan trong miệng, trong đó cần có sự tan rã và tạo gel nhanh để mang lại cảm giác ngon miệng và dễ nuốt như mong muốn.

Tóm lại

Nhiệt độ gel hóa nhiệt của HPMC là đặc tính quan trọng quyết định hoạt động của nó trong các ứng dụng khác nhau. HPMC có thể điều chỉnh Tg của mình 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 yêu cầu tạo gel nhanh, trong khi HPMC có Tg cao được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu tạo gel chậm hoặc kéo dài. HPMC là một ete cellulose đa năng và đa năng với nhiều ứng dụng tiềm năng trong các ngành công nghiệp khác nhau.