Avainero – selluloosa vs hemiselluloosa
Selluloosa ja hemiselluloosa ovat kahden tyyppisiä luonnollisia polymeerejä, joita löytyy pääasiassa kasvien soluseinistä ja jotka ovat tärkeitä luonnon lignoselluloosamateriaalien komponentteja. Mutta nämä kaksi komponenttia eroavat kemiallisesta koostumuksesta ja rakenteesta. avainero selluloosan ja hemiselluloosan välillä on, että selluloosa on orgaaninen polysakkaridimolekyyli, kun taas hemiselluloosa on polysakkaridien matriisi.
Mikä on selluloosa
Selluloosa on orgaaninen polysakkaridimolekyyli, jolla on molekyylikaava (C6H10O5)nSillä on useista sadaista tuhansiin D-glukoosiyksiköistä koostuva lineaarinen ketju. Selluloosa on luonnollinen polymeeriyhdiste, jota löytyy monista luonnonmateriaaleista; esimerkiksi se on vihreiden kasvien primaarisen soluseinän rakennekomponentti. Sitä löytyy myös monista levälajeista. Selluloosa on yleisin orgaaninen polymeeri maan päällä. Monet luonnolliset yhdisteet sisältävät runsaasti selluloosaa; esimerkiksi puun, puuvillakuidun ja kuivatun hampun selluloosapitoisuus on 40–50 %, 90 % ja 57 %.
Mikä on hemiselluloosa
Hemiselluloosa, joka tunnetaan myös polyoosina, on polysakkaridien, kuten arabinoksylaanien, matriisi, jota on selluloosan kanssa lähes kaikissa kasvien soluseinissä. Se on polysakkaridi, jota esiintyy useimpien kasvien biomassassa; noin 20–30 % kasvien kuivapainosta. Hemiselluloosa yhdistettynä selluloosaan antaa soluseinän fyysistä ja rakenteellista vahvuutta. Glukoosin lisäksi hemiselluloosien muita rakenneosia ovat ksyloosi, galaktoosi, mannoosi, ramnoosi ja arabinoosi. Hemiselluloosalla on lyhyemmät 500 ja 3000 sokeriyksikön ketjut ja haaroittunut rakenne.
Mitä eroa on selluloosalla ja hemiselluloosalla?
Rakenne:
Selluloosa: Selluloosa on haarautumaton polymeerimolekyyli, ja siinä on 7 000–15 000 glukoosimolekyyliä polymeeriä kohti.
Hemiselluloosa: Hemiselluloosa sisältää lyhyempiä 500–3 000 sokeriyksikön ketjuja ja se on haarautunut polymeeri.
Kemiallinen koostumus:
Parametri |
Selluloosa |
Hemiselluloosa |
| Alayksiköt | D-Pyranin glukoosiyksiköt |
D-ksyloosi mannoosi, L-arabinoosi galaktoosi glukuronihappo |
| Sidokset alayksiköiden välillä | “-1, 4-glykosidisidokset |
“-1, 4-glykosidisidokset paikassa pääketjut; “-1.2-, “-1.3-, “-1.6-glykosidiset sidokset sivuketjuissa |
| Polymerointi | Useista sadaista kymmeniin tuhansiin yksiköihin. Sillä on haarautumaton rakenne. | Alle 200 yksikköä. Sillä on haarautunut rakenne. |
| Polymeeri | β-Glukaani | polyksyloosi, galaktoglukomannaani (Gal-Glu-Man), glukomannaani (Glu-Man) |
| Koostumus | Kolmiulotteinen lineaarinen molekyyli, joka koostuu kiteisestä alueesta ja amorfisesta alueesta. |
Kolmiulotteinen Epähomogeeninen molekyyli, jossa on pieni kiteinen alue. |
Ominaisuudet:
Selluloosa: Selluloosalla on vahva, kiteinen rakenne ja se kestää hydrolyysiä. Toisin kuin hemiselluloosalla, tällä on korkea molekyylipaino. Selluloosa toimii tukimateriaalina kasvin soluseinissä.
Hemiselluloosa: Hemiselluloosalla on satunnainen, amorfinen rakenne, jolla on vähän lujuutta. Se voidaan helposti hydrolysoida laimealla hapolla tai emäksellä sekä lukemattomilla hemiselluloosaentsyymeillä. Hemiselluloosa on biohajoavaa ja hajoaa joidenkin bakteerien ja sienten muutamien entsyymien synergistisen toiminnan seurauksena. Sillä on pienempi molekyylipaino verrattuna selluloosaan.
Sovellukset:
Selluloosa: Suuria määriä selluloosaa käytetään pääasiassa kartongin ja paperin valmistukseen. Pienemmät määrät muunnetaan laajaksi valikoimaksi johdannaistuotteita, kuten sellofaania ja viskoosia. Selluloosan muuntaminen biopolttoaineiksi, kuten selluloosapitoiseksi etanoliksi, on tutkimusvaiheessa käytettäväksi vaihtoehtoisena polttoaineena. Puumassa ja puuvilla ovat tärkeimmät selluloosan lähteet teollisissa sovelluksissa.
Hemiselluloosa: Sitä käytetään kalvoina ja geeleinä pakkauksissa. Koska hemiselluloosa on myrkytön ja biohajoava, sitä käytetään syötävissä kalvoissa elintarvikkeiden päällystämiseen rakenteen, maun ja suutuntuman säilyttämiseksi. Ja sitä käytetään myös ravintokuituna.
Määritelmät:
Synergistinen vaikutus: Kahden tai useamman aineen, kokonaisuuden, tekijän tai aineen välinen vaikutus, joka saa aikaan suuremman vaikutuksen kuin niiden yksittäisten vaikutusten summa.
