Tselluloos ja hemitselluloos on kahte tüüpi looduslikud polümeerid, mida leidub peamiselt taimerakkude seintes ja mis on looduslike lignotselluloossete materjalide olulised komponendid. Kuid need kaks komponenti on keemilises koostises ja struktuuris erinevad. Peamine erinevus tselluloosi ja hemitselluloosi vahel on see, et tselluloos on orgaaniline polüsahhariidi molekul, samal ajal kui hemitselluloos on polüsahhariidide maatriks.
Tselluloos on orgaaniline polüsahhariidmolekul, mille molekulvalem (C6H10O5)n. Sellel on lineaarne ahel, mis sisaldab mitusada kuni tuhandet D-glükoosiühikut. Tselluloos on looduslik polümeerne ühend, mida leidub paljudes looduslikes materjalides; näiteks on see roheliste taimede primaarse rakuseina struktuurikomponent. Seda võib leida ka paljudes vetikaliikides. Tselluloos on kõige tavalisem orgaaniline polümeer Maal. Paljud looduslikud ühendid on rikkad tselluloosi poolest; näiteks puidu, puuvillakiu ja kuivatatud kanepi tselluloosisisaldus on vastavalt 40–50%, 90% ja 57%.
Hemitselluloos, tuntud ka kui polüoos, "Maatriks" on polüsahhariidide maatriks, näiteks arabinoksülaanid, mis esinevad koos tselluloosiga peaaegu kõigis taimerakkude seintes. See on polüsahhariid, mis sisaldub enamiku taimede biomassis; umbes 20–30% taimede kuivmassist. Hemitselluloos koos tselluloosiga tagab rakuseinale füüsilise ja struktuurilise tugevuse. Lisaks glükoosile on hemitsellulooside muudeks struktuurikomponentideks ksüloos, galaktoos, mannoos, ramnoos ja arabinoos. Hemitselluloosil on hargnenud struktuuriga lühemad ahelad - 500 ja 3000 suhkruühikut.
Tselluloos: Tselluloos on hargnemata polümeerne molekul ja polümeeri kohta on 7 000-15 000 glükoosimolekuli.
Hemitselluloos: Hemitselluloos sisaldab lühemaid ahelaid 500-3000 suhkruühikut ja see on hargnenud polümeer.
Parameeter | Tselluloos | Hemitselluloos |
Allüksused | D-Pyran glükoosiühikud | D-ksüloos mannoos, L-arabinoos galaktoos glükuroonhape |
Võlakirjad allüksuste vahel | “-1,4-glükosiidsed sidemed | “-1,4-glükosiidsed sidemed peaahelad; “-1,2 -,“ - 1,3-, “-1,6-glükosiidsed sidemed külgahelates |
Polümerisatsioon | Mitusada kuni kümneid tuhandeid ühikuid. Sellel on hargnemata struktuur. | Vähem kui 200 ühikut. Sellel on hargnenud struktuur. |
Polümeer | β-glükaan | Polüksüloos, Galaktoglükomannaan (Gal-Glu-Man), glükomannaan (Glu-Man) |
Koostis | Kolmemõõtmeline lineaarne molekulaar, mis koosneb kristallilisest piirkonnast ja amorfsest piirkonnast. | Kolmemõõtmeline Ebahomogeenne molekulaar väikese kristallilise piirkonnaga. |
Tselluloos: Tselluloosil on tugev kristalne struktuur ja see on vastupidav hüdrolüüsile. Vastupidiselt hemitselluloosile on sellel kõrge molekulmass. Tselluloos toimib taimeraku seinte kandematerjalina.
Hemitselluloos: Hemitselluloosil on juhuslik, amorfne struktuur, vähese tugevusega. Seda saab hõlpsalt hüdrolüüsida nii lahjendatud happe või aluse kui ka hulgaliselt hemitselluloosi ensüümide abil. Hemitselluloos on biolagunev ja laguneb mõne bakteri ja seente väheste ensüümide sünergilise toime kaudu. Selle tselluloosiga võrreldes on selle väiksem molekulmass.
Tselluloos: Papi ja paberi tootmiseks kasutatakse peamiselt suures koguses tselluloosi. Väiksemad kogused muundatakse mitmesugusteks derivaatideks, näiteks tsellofaaniks ja raioniks. Tselluloosi muundamine biokütusteks, näiteks tselluloosseks etanooliks, on uurimisetapis kasutamiseks alternatiivse kütusena. Puidumass ja puuvill on peamised tööstuslikud rakendused tselluloosist.
Hemitselluloos: Seda kasutatakse pakendites kilede ja geelidena. Kuna hemitselluloos pole mürgine ja biolagunev, kasutatakse seda toidukiledes toidukilede katmiseks, et säilitada tekstuuri, maitset ja suu tunnet. Ja seda kasutatakse ka toidukiudena.
Mõisted:
Sünergistlik tegevus: Kahe või enama mõjuri, üksuse, teguri või aine vahel tekkiv mõju, mis annab suurema efekti kui nende individuaalsete mõjude summa.
Pilt viisakalt:
“Tselluloosiseel” - autor NEUROtiker - Omad tööd (avalik omand) Commons Wikimedia kaudu
BerserkerBeni “Hemitselluloos” - Commons Wikimedia kaudu oma töö (avalik omand)