Fő különbség – cellulóz vs hemicellulóz
A cellulóz és a hemicellulóz kétféle természetes polimer, amelyek főleg a növényi sejtfalban találhatók meg, és a természetes lignocellulóztartalmú anyagok fontos összetevői. De ez a két komponens kémiai összetételében és szerkezetében különbözik. A legfontosabb különbség a cellulóz és a hemicellulóz között az, hogy a cellulóz szerves poliszacharid molekula, míg a hemicellulóz poliszacharidok mátrixa.
Mi az a cellulóz
A cellulóz egy szerves poliszacharid molekula, amelynek molekulaképlete (C6H10O5)nLineáris lánca több száz és több ezer D-glükóz egységből áll. A cellulóz egy természetes polimer vegyület, amely számos természetes anyagban megtalálható; például a zöld növények elsődleges sejtfalának szerkezeti összetevője. Számos algafajban is megtalálható. A cellulóz a leggyakoribb szerves polimer a Földön. Számos természetes vegyület cellulózban gazdag; például a fa, a pamutrost és a szárított kender cellulóztartalma rendre 40–50%, 90%, illetve 57%.
Mi az a hemicellulóz
A hemicellulóz, más néven polióz, poliszacharidok, például arabinoxilánok mátrixa, amelyek a cellulózzal együtt szinte az összes növényi sejtfalban megtalálhatók. Ez egy poliszacharid, amely a legtöbb növény biomasszájában jelen van; körülbelül 20-30% a növények száraz tömege. A hemicellulóz cellulózzal kombinálva fizikai és szerkezeti szilárdságot biztosít a sejtfalnak. A glükózon kívül a hemicellulózok további szerkezeti komponensei a xilóz, galaktóz, mannóz, ramnóz és arabinóz. A hemicellulóz rövidebb, 500 és 3000 cukoregységből álló láncokkal rendelkezik, elágazó szerkezettel.
Mi a különbség a cellulóz és a hemicellulóz között?
Struktúra:
Cellulóz: A cellulóz egy el nem ágazó polimer molekula, és polimerenként 7 000–15 000 glükózmolekulát tartalmaz.
Hemicellulóz: A hemicellulóz rövidebb, 500–3000 cukoregységből álló láncot tartalmaz, és elágazó polimer.
Kémiai összetétel:
Paraméter |
Cellulóz |
Hemicellulóz |
| Alegységek | D-Pyran glükózegységek |
D-xilóz mannóz, L-arabinóz galaktóz glükuronsav |
| Kötvények az alegységek között | “-1, 4-glikozid kötések |
“-1, 4-glikozid kötések főláncok; “-1,2-, „-1,3-, „-1,6-glikozidos kötések az oldalláncokban |
| Polimerizáció | Több száz-tízezer egység. El nem ágazó szerkezetű. | Kevesebb mint 200 egység. Elágazó szerkezetű. |
| Polimer | β-Glükán | polixilóz, Galaktoglükomannán (Gal-Glu-Man), glukomannán (Glu-Man) |
| Összetétel | Háromdimenziós lineáris molekula, amely a kristályos és az amorf régióból áll. |
Háromdimenziós Inhomogén molekula kis kristályos régióval. |
Tulajdonságok:
Cellulóz: A cellulóz erős, kristályos szerkezetű, és ellenáll a hidrolízisnek. A hemicellulózzal ellentétben ennek nagy a molekulatömege. A cellulóz hordozóanyagként működik a növényi sejtfalban.
Hemicellulóz: A hemicellulóz véletlenszerű, amorf szerkezetű, kevés szilárdsággal. Könnyen hidrolizálható híg savval vagy bázissal, valamint számtalan hemicellulóz enzimmel. A hemicellulóz biológiailag lebomlik, és egyes baktériumok és gombák néhány enzimének szinergikus hatása révén lebomlik. Alacsonyabb a molekulatömege a cellulózhoz képest.
Alkalmazások:
Cellulóz: Nagy mennyiségű cellulózt főleg karton és papír előállítására használnak fel. Kisebb mennyiségeket sokféle származékos termékké alakítanak át, mint például celofán és műselyem. A cellulóz bioüzemanyaggá, például cellulóztartalmú etanollá történő átalakítása a kutatási szakaszban van, hogy alternatív üzemanyagforrásként használhassák. A fapép és a pamut az ipari alkalmazások fő cellulózforrása.
Hemicellulóz: A csomagolásban filmként és gélként használják. Mivel a hemicellulóz nem mérgező és biológiailag lebomlik, ehető fóliákban használják élelmiszerek bevonására, hogy megőrizzék a textúrát, az ízt és a szájérzetet. Emellett élelmi rostként is használják.
Definíciók:
Szinergikus hatás: Két vagy több ágens, entitás, tényező vagy anyag között létrejövő hatás, amely nagyobb hatást vált ki, mint az egyéni hatások összege.
