CMC (CARBOXYMÉTHYLCELLULOSE)

CMC (CARBOXYMÉTHYLCELLULOSE)

La carboxyméthylcellulose (CMC) ou gomme de cellulose est un dérivé de cellulose avec des groupes carboxyméthyle (-CH2-COOH) liés à certains des groupes hydroxyle des monomères de glucopyranose qui constituent le squelette de la cellulose.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est souvent utilisée comme sel de sodium, la carboxyméthylcellulose sodique.

La carboxyméthylcellulose (CMC) est l'un des dérivés cellulosiques les plus prometteurs.
En raison de ses propriétés de surface caractéristiques, de sa résistance mécanique, de son hydrophilie réglable, de ses propriétés visqueuses, de la disponibilité et de l'abondance des matières premières, de son processus de synthèse à faible coût et de ses nombreux aspects contrastés, la carboxyméthylcellulose (CMC) est désormais largement utilisée dans divers domaines d'application avancés, par exemple, les industries alimentaires, papetières, textiles et pharmaceutiques, l'ingénierie biomédicale, le traitement des eaux usées, la production et le stockage d'énergie, la production et le stockage d'énergie, etc.

CAS : 9000-11-7
Numéro de la Communauté européenne (CE) : 618-326-2

Nom IUPAC : acide acétique ; 2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal
Formule moléculaire : C8H16O8

Description physique : Solide granulaire blanc
Classes chimiques : Agents biologiques -> Polysaccharides

Point de fusion : 300

La carboxyméthylcellulose (CMC) est un dérivé de la cellulose constitué du squelette cellulosique constitué de monomères de glucopyranose et de leurs groupes hydroxyles liés à des groupes carboxyméthyle.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est ajoutée aux produits alimentaires comme modificateur de viscosité ou épaississant et émulsifiant.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est également l'un des polymères visqueux les plus couramment utilisés dans les larmes artificielles et s'est révélée efficace dans le traitement des symptômes de sécheresse oculaire due à un déficit de larmes aqueuses et des taches sur la surface oculaire.
Les propriétés visqueuses et mucoadhésives ainsi que sa charge anionique permettent un temps de rétention prolongé dans la surface oculaire.
La carboxyméthylcellulose de sodium est le sel le plus couramment utilisé.

La carboxyméthylcellulose (CMC) est un agent épaississant obtenu en faisant réagir la CELLULOSE (pâte de bois, peluche de coton) avec un dérivé de l'acide acétique (l'acide du vinaigre).
La carboxyméthylcellulose (CMC) est également appelée gomme de cellulose.

La carboxyméthylcellulose (CMC) est un dérivé anionique et hydrosoluble de la cellulose, un polysaccharide linéaire de l'anhydro-glucose.
Les unités répétitives sont reliées par des liaisons β-1,4-glycosidiques.
Au niveau moléculaire, la différence majeure entre la CMC et la cellulose réside uniquement dans certains groupes carboxyméthyles anioniques (c'est-à-dire –CH2COOH) dans la structure de la CMC qui remplacent les atomes d'hydrogène de certains groupes hydroxyles présents dans l'infrastructure de la cellulose vierge.
La CMC a été synthétisée pour la première fois en 1918.

La carboxyméthylcellulose, connue sous le nom de CMC (e466), est en fait le sel de sodium de la carboxyméthylcellulose.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est dérivée de la cellulose, qui est rendue soluble dans l'eau par une réaction chimique.
La solubilité dans l’eau est obtenue en introduisant des groupes carboxyméthyles le long de la chaîne cellulosique, ce qui rend possible l’hydratation de la molécule.
La CMC est utilisée comme modificateur de viscosité ou épaississant, et pour stabiliser les émulsions dans divers produits, notamment la crème glacée.
Le CMC est reconnu pour son excellente capacité de rétention d’eau

La CMC est un dérivé de la cellulose, contenant des groupes carboxyméthyles générés par la réaction de la cellulose avec du chloroacétate dans un alcali pour produire des substitutions en positions C2, C3 ou C6 des unités glucose.
En conséquence, la CMC est soluble dans l’eau et se prête mieux à l’activité hydrolytique des cellulases.
La CMC est donc un additif utile au milieu liquide et solide pour la détection de l'activité cellulase, et son hydrolyse peut être ensuite déterminée par l'utilisation du colorant rouge Congo, qui se lie aux β-d-glucanes intacts.
Les zones de clairière autour des colonies poussant sur un milieu solide contenant de la CMC, ensuite colorées au rouge Congo, constituent un test utile pour détecter l’hydrolyse de la CMC et, par conséquent, l’activité de la β-d-glucanase.
L'inoculation d'isolats sur des filtres à membrane placés à la surface des plaques de gélose CMC est une modification utile de cette technique, car le filtre peut ensuite être retiré, permettant la visualisation de zones claires dans la gélose sous les colonies cellulolytiques.

La carboxyméthylcellulose (CMC) est l'un des dérivés cellulosiques les plus prometteurs. En raison de ses propriétés de surface caractéristiques, de sa résistance mécanique, de son hydrophilie réglable, de ses propriétés visqueuses, de la disponibilité et de l'abondance des matières premières, de son processus de synthèse à faible coût et de ses nombreux aspects contrastés, il est désormais largement utilisé dans divers domaines d'application avancés, par exemple l'alimentation. , industries du papier, du textile et de la pharmacie, génie biomédical, traitement des eaux usées, production et stockage d'énergie, production et stockage, etc.

La carboxyméthylcellulose (CMC) est un dérivé cellulosique anionique soluble dans l'eau.
La solubilité de la CMC dépend du DP ainsi que du degré de substitution et de l'uniformité de la distribution de substitution.
La solubilité dans l’eau de la CMC augmenterait avec une diminution du DP et une augmentation de la substitution carboxyméthylique et de l’uniformité de la substitution.
La viscosité de la solution augmente avec l'augmentation du DP et de la concentration.

La CMC est soluble dans l’eau à n’importe quelle température. En raison de sa nature hautement hygroscopique, la CMC s'hydrate rapidement.
Une hydratation rapide peut provoquer une agglomération et la formation de grumeaux lorsque la poudre de CMC est introduite dans l'eau.
La création de grumeaux peut être éliminée en appliquant une forte agitation pendant que la poudre est ajoutée à l'eau ou en prémélangant la poudre de CMC avec d'autres ingrédients secs tels que le sucre avant de l'ajouter à l'eau.

En raison de sa solubilité élevée et de la clarté de ses solutions, la CMC est couramment utilisée dans les boissons et les mélanges secs pour boissons pour offrir une sensation en bouche riche.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est également utilisée dans les boissons protéinées acidifiées pour stabiliser les protéines et les empêcher de précipiter.
La CMC est également ajoutée aux formulations de sirops et de sauces pour augmenter la viscosité.
La boulangerie est une autre application dans laquelle la CMC est couramment utilisée pour améliorer la qualité et la cohérence du produit final.
Dans les pains tortillas, par exemple, la carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée pour améliorer la capacité de transformation de la pâte et les propriétés texturales du produit final, notamment la pliabilité et la roulabilité.

Les usages
Introduction
La carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée dans diverses applications allant de la production alimentaire aux traitements médicaux.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est couramment utilisée comme modificateur de viscosité ou épaississant, et pour stabiliser les émulsions dans divers produits, alimentaires et non alimentaires.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée principalement parce qu'elle a une viscosité élevée, qu'elle est non toxique et qu'elle est généralement considérée comme hypoallergénique, car la principale source de fibre est soit la pâte de bois résineux, soit le linter de coton.
Les produits non alimentaires comprennent des produits tels que le dentifrice, les laxatifs, les pilules amaigrissantes, les peintures à base d'eau, les détergents, l'encollage des textiles, les compresses chauffantes réutilisables, divers produits en papier, les matériaux de filtration, les membranes synthétiques, les applications de cicatrisation des plaies, ainsi que l'artisanat du cuir pour aider brunir les bords.

Science culinaire
La carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée dans les aliments sous le numéro E E466 ou E469 (lorsqu'elle est hydrolysée par voie enzymatique), comme modificateur de viscosité ou épaississant, et pour stabiliser les émulsions dans divers produits, notamment les glaces.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est également largement utilisée dans les produits alimentaires sans gluten et à teneur réduite en matières grasses.

La CMC est utilisée pour obtenir une stabilité au tartrate ou au froid dans le vin, une innovation qui peut permettre d'économiser des mégawatts d'électricité utilisés pour refroidir le vin dans les climats chauds.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est plus stable que l'acide métatartrique et est très efficace pour inhiber la précipitation du tartrate.
Il est rapporté que la carboxyméthylcellulose (CMC) indique que les cristaux de KHT, en présence de CMC, se développent plus lentement et changent de morphologie.
Leur forme devient plus plate car ils perdent 2 des 7 faces, modifiant ainsi leurs dimensions.
Les molécules de CMC, chargées négativement au pH du vin, interagissent avec la surface électropositive des cristaux, où s'accumulent les ions potassium.
La croissance plus lente des cristaux et la modification de leur forme sont provoquées par la compétition entre les molécules CMC et les ions bitartrate pour la liaison aux cristaux KHT.

Utilisations culinaires spécifiques
La poudre de carboxyméthylcellulose (CMC) est largement utilisée dans l'industrie de la crème glacée pour fabriquer des glaces sans barattage ni températures extrêmement basses, éliminant ainsi le besoin de barattes conventionnelles ou de mélanges de glace au sel.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée dans la cuisson du pain et des gâteaux.
L'utilisation de CMC confère au pain une qualité améliorée à un coût réduit, en réduisant le besoin en matière grasse.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est également utilisée comme émulsifiant dans les biscuits.
En dispersant uniformément la graisse dans la pâte, il améliore le démoulage de la pâte des moules et des emporte-pièces, obtenant ainsi des biscuits bien formés et sans bords déformés.
La carboxyméthylcellulose (CMC) peut également contribuer à réduire la quantité de jaune d'œuf ou de graisse utilisée dans la fabrication des biscuits.
L'utilisation de carboxyméthylcellulose (CMC) dans la préparation de bonbons garantit une dispersion douce dans les huiles aromatiques et améliore la texture et la qualité.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée comme émulsifiant dans les chewing-gums, les margarines et le beurre de cacahuète.

Applications médicales
La carboxyméthylcellulose (CMC) est également utilisée dans de nombreuses applications médicales.

Voici quelques exemples :

Dispositif pour épistaxis (saignement de nez).
Un ballon en polychlorure de vinyle (PVC) est recouvert d'un tricot de carboxyméthylcellulose (CMC) renforcé de nylon.
L'appareil est trempé dans l'eau pour former un gel qui est inséré dans le nez du ballon et gonflé.
La combinaison du ballon gonflé et de l'effet thérapeutique du CMC arrête le saignement.
Tissu utilisé comme pansement après une intervention chirurgicale sur les oreilles, le nez et la gorge.
De l'eau est ajoutée pour former un gel, et ce gel est inséré dans la cavité des sinus après l'intervention chirurgicale.
En ophtalmologie, la carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée comme agent lubrifiant dans les solutions de larmes artificielles pour le traitement de la sécheresse oculaire.

En médecine vétérinaire, la carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée dans les chirurgies abdominales chez les grands animaux, notamment les chevaux, pour prévenir la formation d'adhérences intestinales.

Applications de recherche
Les CMC insolubles (insolubles dans l'eau) peuvent être utilisées dans la purification des protéines, notamment sous forme de membranes de filtration chargées ou sous forme de granulés dans des résines échangeuses de cations pour la chromatographie échangeuse d'ions.
La faible solubilité de la carboxyméthylcellulose (CMC) est le résultat d'une valeur DS inférieure (le nombre de groupes carboxyméthyle par unité anhydroglucose dans la chaîne cellulosique) par rapport à la CMC soluble.
La carboxyméthylcellulose insoluble (CMC) offre des propriétés physiques similaires à la cellulose insoluble, tandis que les groupes carboxylates chargés négativement lui permettent de se lier aux protéines chargées positivement.
La carboxyméthylcellulose (CMC) insoluble peut également être réticulée chimiquement pour améliorer la résistance mécanique du matériau.

De plus, la carboxyméthylcellulose (CMC) a été largement utilisée pour caractériser l'activité enzymatique des endoglucanases (qui font partie du complexe cellulase) ; c'est un substrat hautement spécifique pour les cellulases endo-agissant, car sa structure a été conçue pour décristalliser la cellulose et créer des sites amorphes idéaux pour l'action de l'endoglucanase.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est souhaitable car le produit de catalyse (glucose) est facilement mesuré à l'aide d'un dosage de sucre réducteur, tel que l'acide 3,5-dinitrosalicylique.
L’utilisation de la carboxyméthylcellulose (CMC) dans les analyses enzymatiques est particulièrement importante pour le dépistage des enzymes cellulases nécessaires à une conversion plus efficace de l’éthanol cellulosique.

Autres utilisations
Dans les détergents à lessive, la carboxyméthylcellulose (CMC) est utilisée comme polymère en suspension contre les salissures conçu pour se déposer sur le coton et d'autres tissus cellulosiques, créant ainsi une barrière chargée négativement contre les salissures dans la solution de lavage.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est également utilisée comme agent épaississant, par exemple dans l'industrie du forage pétrolier, comme ingrédient de la boue de forage, où elle agit comme modificateur de viscosité et agent de rétention d'eau.

La carboxyméthylcellulose (CMC) est parfois utilisée comme liant d'électrode dans les applications de batteries avancées (c'est-à-dire les batteries lithium-ion), en particulier avec les anodes en graphite.
La solubilité dans l'eau de la carboxyméthylcellulose (CMC) permet un traitement moins toxique et coûteux qu'avec des liants non solubles dans l'eau, comme le fluorure de polyvinylidène (PVDF) traditionnel, qui nécessite du n-méthylpyrrolidone (NMP) toxique pour le traitement.
La carboxyméthylcellulose (CMC) est souvent utilisée en association avec le caoutchouc styrène-butadiène (SBR) pour les électrodes nécessitant une flexibilité supplémentaire, par exemple pour une utilisation avec des anodes contenant du silicium.

La carboxyméthylcellulose (CMC) est également utilisée dans les blocs de glace pour former un mélange eutectique entraînant un point de congélation plus bas, et donc une plus grande capacité de refroidissement que la glace.

Des solutions aqueuses de carboxyméthylcellulose (CMC) ont également été utilisées pour disperser des nanotubes de carbone, où l'on pense que les longues molécules de CMC s'enroulent autour des nanotubes, leur permettant d'être dispersées dans l'eau.

Préparation
La carboxyméthylcellulose est synthétisée par la réaction catalysée par un alcali de la cellulose avec l'acide chloroacétique.
Les groupes carboxyles polaires (acide organique) rendent la cellulose soluble et chimiquement réactive.
Les tissus en cellulose, par exemple le coton ou la rayonne viscose, peuvent également être convertis en CMC.

Suite à la réaction initiale, le mélange résultant produit environ 60 % de CMC et 40 % de sels (chlorure de sodium et glycolate de sodium) ; ce produit est ce qu'on appelle le CMC technique, qui est utilisé dans les détergents.
Un processus de purification supplémentaire est utilisé pour éliminer les sels afin de produire de la CMC pure, utilisée pour des applications alimentaires et pharmaceutiques.
Un grade intermédiaire « semi-purifié » est également produit, généralement utilisé dans les applications papier telles que la restauration de documents d'archives.

Structure et propriétés
Les propriétés fonctionnelles de la CMC dépendent du degré de substitution de la structure cellulosique [c'est-à-dire du nombre de groupes hydroxyles qui ont été convertis en groupes carboxyméthylène (oxy) dans la réaction de substitution], ainsi que de la longueur de la chaîne de la structure du squelette cellulosique. et le degré de regroupement des substituants carboxyméthyle.

SYNONYMES :

Croscarmellose
CARBOXYMÉTHYLCELLULOSE
Carboxyméthylcellulose
Collorésine
9000-11-7
Carmellose
Almelose
Apergel
Glucides
Duocel
Thylose
Apeyel
CM-Cellulose
Glycocel TA
acide acétique ; 2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal
KMT
7H (glucides)
Cellulose, éther carboxyméthylique
Carboximéthylcellulose
Carboxyméthylcellulose
Acide celluloseglycolique
Croscarmellosum [latin]
Carboxyméthylate de cellulose
Carmellosum [INN-Latin]
Carmelosa [INN-espagnol]
CMC-4LF
Cellulose, (carboxyméthyle)
Éther de carboxyméthylcellulose
Croscarmellosum [INN-Latin]
Croscarmelosa [INN-espagnol]
Éther de cellulose d'acide glycolique
FEMA n° 2239
Cellulose CM
Cellulose, éther avec acide glycolique
Acide acétique, hydroxy-, éther de cellulose
7H
Éther carboxyméthylique de carboxyméthylcellulose et de cellulose
Carmellosum
croscarmellosum
Croscarmelosa
Carmelosa
Carmellose [AUBERGE]
Gel intrasite (TN)
.Carboxyméthylcellulose
Croscarmellose (DCI)
UNII-05JZI7B19X
SCHEMBL177710
Carmellose (JP17/NF/INN)
05JZI7B19X
LS-3232
FT-0623543
D07622
Q411030
191616-54-3
196886-89-2