Różnica między celulozą a hemicelulozą

Kluczowa różnica - celuloza vs hemiceluloza
 

Celuloza i hemiceluloza to dwa rodzaje naturalnych polimerów, które znajdują się głównie w ścianach komórek roślinnych i są ważnymi składnikami naturalnych materiałów lignocelulozowych. Ale te dwa składniki różnią się składem chemicznym i strukturą. Kluczowa różnica między celulozą a hemicelulozą polega na tym, że celuloza jest organiczną cząsteczką polisacharydu, podczas gdy hemiceluloza jest matrycą polisacharydów.

Co to jest celuloza

Celuloza jest organiczną cząsteczką polisacharydu o wzorze cząsteczkowym (C₆H.₁₀O₅)_n. Ma liniowy łańcuch od kilkuset do tysięcy jednostek D-glukozy. Celuloza jest naturalnym związkiem polimerowym występującym w wielu naturalnych materiałach; na przykład jest to element strukturalny pierwotnej ściany komórkowej w zielonych roślinach. Można go również znaleźć w wielu formach gatunków glonów. Celuloza jest najczęstszym organicznym polimerem na Ziemi. Wiele naturalnych związków jest bogatych w celulozę; na przykład zawartość celulozy w drewnie, włóknie bawełnianym i suszonych konopiach wynosi odpowiednio 40-50%, 90% i 57%.

Co to jest hemiceluloza

Hemiceluloza, znana również jako polioza, jest matrycą polisacharydów, takich jak arabinoksylany, które istnieją wraz z celulozą w prawie wszystkich ścianach komórkowych roślin. Jest to polisacharyd obecny w biomasie większości roślin; około 20% -30% suchej masy roślin. Hemiceluloza w połączeniu z celulozą zapewnia wytrzymałość fizyczną i strukturalną ściany komórkowej. Oprócz glukozy, innymi składnikami strukturalnymi w hemicelulozach są ksyloza, galaktoza, mannoza, ramnoza i arabinoza. Hemiceluloza ma krótsze łańcuchy 500 i 3000 jednostek cukru o rozgałęzionej strukturze.

Jaka jest różnica między celulozą a hemicelulozą?

Struktura:

Celuloza: Celuloza jest nierozgałęzioną cząsteczką polimerową i ma 7 000–15 000 cząsteczek glukozy na polimer.

Hemiceluloza: Hemiceluloza zawiera krótsze łańcuchy 500-3 000 jednostek cukru i jest rozgałęzionym polimerem.

Skład chemiczny:

Parametr	Celuloza	Hemiceluloza
Podjednostki	Jednostki glukozy D-Pyran	D-ksyloza mannoza, L-arabinoza galaktoza Kwas glukuronowy
Więzi między podjednostkami	„Wiązania -1,4-glikozydowe	„Wiązania -1,4-glikozydowe w główne łańcuchy; Wiązania „-1,2 -,” - 1,3-, „-1,6-glikozydowe w łańcuchach bocznych
Polimeryzacja	Kilkaset do dziesiątek tysięcy jednostek. Ma nierozgałęzioną strukturę.	Mniej niż 200 jednostek. Ma rozgałęzioną strukturę.
Polimer	β-Glucan	Polyxylose, Galaktoglukomannan (Gal-Glu-Man), glukomannan (Glu-Man)
Kompozycja	Trójwymiarowy liniowy cząsteczkowy złożony z regionu krystalicznego i regionu amorficznego.	Trójwymiarowy Niejednorodna cząsteczka z małym regionem krystalicznym.

Nieruchomości:

Celuloza: Celuloza ma silną, krystaliczną strukturę i jest odporna na hydrolizę. W przeciwieństwie do hemicelulozy ma ona wysoką masę cząsteczkową. Celuloza działa jako materiał nośny w ścianach komórkowych rośliny.

Hemiceluloza: Hemiceluloza ma losową, amorficzną strukturę o małej sile. Można go łatwo zhydrolizować rozcieńczonym kwasem lub zasadą, a także niezliczonymi enzymami hemicelulozowymi. Hemiceluloza jest biodegradowalna i degradowana poprzez synergistyczne działanie kilku enzymów niektórych bakterii i grzybów. Ma niższą masę cząsteczkową w porównaniu do celulozy.

Aplikacje:

Celuloza: Duże ilości celulozy wykorzystywane są głównie do produkcji tektury i papieru. Mniejsze ilości są przekształcane w szeroką gamę produktów pochodnych, takich jak celofan i sztuczny jedwab. Konwersja celulozy do biopaliw, takich jak etanol celulozowy, jest na etapie badań w celu wykorzystania jako alternatywnego źródła paliwa. Ścier drzewny i bawełna są głównymi źródłami celulozy do zastosowań przemysłowych.

Hemiceluloza: Jest stosowany jako folie i żele w opakowaniach. Ponieważ hemiceluloza jest nietoksyczna i biodegradowalna, stosuje się ją w jadalnych błonach do powlekania żywności, aby zachować jej konsystencję, smak i odczucie w ustach. A także jest stosowany jako błonnik pokarmowy.

Definicje:

Synergistyczne działanie: Efekt powstający między dwoma lub więcej czynnikami, bytami, czynnikami lub substancjami, który daje efekt większy niż suma ich indywidualnych efektów.

 Zdjęcie dzięki uprzejmości:

„Cellulose Sessel” Autor: NEUROtiker - Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia

„Hemiceluloza” Autor: BerserkerBen - Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia