Diferența cheie – Celuloză vs hemiceluloză
Celuloza și hemiceluloza sunt două tipuri de polimeri naturali care se găsesc în principal în pereții celulelor vegetale și sunt componente importante ale materialelor lignocelulozice naturale. Dar, aceste două componente sunt diferite în compoziția chimică și structură. Diferența cheie dintre celuloză și hemiceluloză este că celuloza este o moleculă de polizaharidă organică, în timp ce hemiceluloza este o matrice de polizaharide.
Ce este celuloza
Celuloza este o moleculă de polizaharidă organică cu formula moleculară (C6H10O5)nAre un lanț liniar de câteva sute până la mii de unități D-glucoză. Celuloza este un compus polimeric natural care se găsește în multe materiale naturale; de exemplu, este componenta structurală a peretelui celular primar la plantele verzi. Poate fi găsit și în multe forme de specii de alge. Celuloza este cel mai comun polimer organic de pe Pământ. Mulți compuși naturali sunt bogați în celuloză; de exemplu, conținutul de celuloză din lemn, fibre de bumbac și cânepă uscată este de 40–50%, 90% și, respectiv, 57%.
Ce este hemiceluloza
Hemiceluloza, cunoscută și sub numele de polioză, este o matrice de polizaharide, cum ar fi arabinoxilanii, care există împreună cu celuloza în aproape toți pereții celulelor plantelor. Este o polizaharidă care este prezentă în biomasa majorității plantelor; aproximativ 20%-30% greutate uscată a plantelor. Hemiceluloza, combinată cu celuloza, oferă rezistență fizică și structurală peretelui celular. Pe lângă glucoză, celel alte componente structurale din hemiceluloză sunt xiloza, galactoza, manoza, ramnoza și arabinoza. Hemiceluloza are lanțuri mai scurte de 500 și 3000 de unități de zahăr cu o structură ramificată.
Care este diferența dintre celuloză și hemiceluloză?
Structură:
Celuloză: celuloza este o moleculă polimerică neramificată și are 7.000–15.000 de molecule de glucoză per polimer.
Hemiceluloză: hemiceluloza conține lanțuri mai scurte de 500–3.000 de unități de zahăr și este un polimer ramificat.
Compoziție chimică:
Parametru |
celuloză |
hemiceluloză |
| subunități | Unități de glucoză D-Pyran |
D-Xiloză manoză, L-arabinoză galactoză acid glucuronic |
| Legături între subunități | “-1, 4-legături glicozidice |
“-1, legături 4-glicozidice în lanțuri principale; “-1,2-, „-1,3-, „-1,6-legături glicozidice în lanțurile laterale |
| polimerizare | Câteva sute până la zeci de mii de unități. Are o structură neramificată. | Mai puțin de 200 de unități. Are o structură ramificată. |
| Polimer | β-glucan | polixiloză, Galactoglucomannan (Gal-Glu-Man), glucomannan (Glu-Man) |
| Compoziție | Moleculară liniară tridimensională compusă din regiunea cristalină și regiunea amorfă. |
Tridimensional Moleculară neomogenă cu o regiune cristalină mică. |
Proprietăți:
Celuloză: Celuloza are o structură puternică, cristalină și este rezistentă la hidroliză. Spre deosebire de hemiceluloza, aceasta are o greutate moleculară mare. Celuloza acționează ca material de susținere în pereții celulelor plantelor.
Hemiceluloză: Hemiceluloza are o structură aleatorie, amorfă, cu puțină rezistență. Poate fi hidrolizat cu ușurință cu acid sau bază diluată, precum și prin nenumărate enzime hemicelulozice. Hemiceluloza este biodegradabilă și degradată prin acțiunea sinergică a câtorva enzime ale unor bacterii și ciuperci. Are o greutate moleculară mai mică în comparație cu celuloza.
Aplicații:
Celuloză: O cantitate mare de celuloză este folosită în principal pentru a produce carton și hârtie. Cantități mai mici sunt transformate într-o mare varietate de produse derivate, cum ar fi celofanul și raionul. Conversia celulozei în biocombustibili, cum ar fi etanolul celulozic, este în faza de cercetare pentru a fi utilizată ca sursă alternativă de combustibil. Pasta de lemn și bumbacul sunt principalele surse de celuloză pentru aplicații industriale.
Hemiceluloză: Se folosește ca filme și geluri în ambalaje. Deoarece hemiceluloza este netoxică și biodegradabilă, este folosită în peliculele comestibile pentru acoperirea alimentelor pentru a menține textura, gustul și senzația de gură. De asemenea, este folosit ca fibră dietetică.
Definiții:
Acțiune sinergică: un efect care apare între doi sau mai mulți agenți, entități, factori sau substanțe care produce un efect mai mare decât suma efectelor lor individuale.
