羧甲基纤维素钠（CMC）是一种通过化学改性制得的高聚合纤维醚，其结构由D-葡萄糖单元通过β（1→4）糖苷键相连接组成。
CMC是白色或乳白色的纤维状粉末或颗粒，密度为0.5-0.7克/立方厘米，几乎无臭、无味，具有吸湿性。它可以轻松分散在水中形成透明胶状溶液，但在乙醇等有机溶剂中不溶。1%水溶液的pH值为6.5～8.5，在pH>10或<5时，胶浆粘度显著降低，而在pH=7时性能最佳。CMC对热稳定，在20℃以下粘度迅速上升，45℃时变化较慢，80℃以上长时间加热会使其胶体变性，粘度和性能明显下降。它容易溶于水，溶液透明；在碱性溶液中很稳定，但遇到酸则容易水解，当pH值为2-3时会出现沉淀，同时也会与多价金属盐发生反应并沉淀。
CMC的主要反应是：天然纤维素首先与NaOH发生碱化反应，然后与氯乙酸发生取代反应。每个葡萄糖单元上共有3个羟基，即C2、C3、C6羟基，葡萄糖单元羟基上的氢被羧甲基取代的多少用取代度来表示。CMC的取代度大小直接影响其溶解性、乳化性、增稠性、稳定性、耐酸性和耐盐性等性能。
一般认为取代度在0.6～0.7左右时乳化性能较好，而随着取代度的提高，其他性能相应得到改善，当取代度大于0.8时，其耐酸和耐盐性能明显增强。
除了取代度，CMC的性能还与羧甲基基团在整个纤维素分子中的分布均匀性以及每个分子中羟甲基在每个单元中与C2、C3、C6的取代均匀性有关。由于CMC是高聚合线性化合物，且其羧甲基在分子中存在不均匀性，所以当溶液静置时，分子会存在不同的取向。然而，当溶液中有剪切力存在时，CMC分子的长轴会趋向于剪切流动的方向，随着剪切速率的增大，这种趋势会变得更强，直到最终完全定向排列。这种特性被称为CMC的假塑性。CMC的假塑性有利于均质和管道化输送，在液态奶中不会使口感过腻，同时也有利于奶液香气的释放。
在使用CMC产品时，我们需要充分了解其稳定性、粘度、耐酸性等主要指标参数，以选择合适的产品。
（一）CMC具有良好的稳定性
在冷食食品中，如冰棒和冰淇淋中使用CMC可以控制冰晶的形成，提高膨胀率，保持均匀一致的组织，使其抗融性增强，口感细腻润滑，色泽增白。在奶制品中，无论是调味奶、果奶还是酸奶，CMC都能与蛋白质在等电点范围内（pH4.6）发生反应，形成一种复合结构的络合物，有利于乳液的稳定和提高蛋白质的阻抗能力。
（二）CMC可以与其他稳定剂和乳化剂复配
在食品饮料制品中，通常厂家会使用多种稳定剂（如黄原胶、瓜尔豆胶、卡拉胶、糊精等）和乳化剂（如单硬脂酸甘油脂、蔗糖脂肪酸酯等）进行复配。这样可以使各种稳定剂和乳化剂的优势互补，并起到协同增效的作用，降低生产成本。
（三）CMC具有假塑性
CMC的粘度在不同温度下具有可逆性，随着温度升高，溶液粘度下降，反之亦然。此外，当存在剪切力时，CMC的黏度会降低，且随着剪切力的增大，粘度变小。这些特性使得CMC在搅拌、均质和管道输送时能减轻设备负荷，提高均质效率，这是其他稳定剂无法比拟的优势。
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