Belangrijk verschil - Cellulose versus hemicellulose
Cellulose en hemicellulose zijn twee soorten natuurlijke polymeren die voornamelijk in de celwanden van planten worden aangetroffen en die belangrijke componenten zijn van natuurlijke lignocellulosematerialen. Maar deze twee componenten zijn verschillend in de chemische samenstelling en de structuur. Het belangrijkste verschil tussen cellulose en hemicellulose is dat cellulose een organisch polysacharidemolecuul is, terwijl hemicellulose een matrix van polysachariden is.
Wat is cellulose
Cellulose is een organisch polysacharidemolecuul met de molecuulformule (C6H10O5)nHet heeft een lineaire keten van enkele honderden tot duizenden D-glucose-eenheden. Cellulose is een natuurlijke polymere verbinding die in veel natuurlijke materialen wordt aangetroffen; het is bijvoorbeeld de structurele component van de primaire celwand in groene planten. Het is ook te vinden in vele vormen van algensoorten. Cellulose is het meest voorkomende organische polymeer op aarde. Veel natuurlijke verbindingen zijn rijk aan cellulose; het cellulosegeh alte van hout, katoenvezels en gedroogde hennep is bijvoorbeeld respectievelijk 40-50%, 90% en 57%.
Wat is hemicellulose
Hemicellulose, ook bekend als polyose, is een matrix van polysachariden, zoals arabinoxylanen, die samen met cellulose in bijna alle celwanden van planten voorkomen. Het is een polysacharide die aanwezig is in de biomassa van de meeste planten; ongeveer 20% -30% droog gewicht van planten. Hemicellulose, gecombineerd met cellulose, geeft fysieke en structurele sterkte aan de celwand. Naast glucose zijn de andere structurele componenten in hemicelluloses xylose, galactose, mannose, rhamnose en arabinose. Hemicellulose heeft kortere ketens van 500 en 3000 suikereenheden met een vertakte structuur.
Wat is het verschil tussen cellulose en hemicellulose?
Structuur:
Cellulose: Cellulose is een onvertakt polymeer molecuul en heeft 7.000-15.000 glucosemoleculen per polymeer.
Hemicellulose: Hemicellulose bevat kortere ketens van 500-3, 000 suikereenheden en het is een vertakt polymeer.
Chemische samenstelling:
Parameter |
Cellulose |
Hemicellulose |
| Subunits | D-Pyran glucose-eenheden |
D-Xylose mannose, L-arabinose galactose glucuronzuur |
| Verbindingen tussen de subeenheden | “-1, 4-Glycosidische bindingen |
“-1, 4-Glycosidische bindingen in hoofdketens; “-1.2-, “-1.3-, “-1.6-glycosidebindingen in zijketens |
| Polymerisatie | Enkele honderden tot tienduizenden eenheden. Het heeft een onvertakte structuur. | Minder dan 200 eenheden. Het heeft een vertakte structuur. |
| Polymeer | β-Glucaan | Polyxylose, Galactoglucomannan (Gal-Glu-Man), glucomannan (Glu-Man) |
| Compositie | Driedimensionaal lineair moleculair samengesteld uit het kristallijne gebied en het amorfe gebied. |
Driedimensionaal Inhomogeen moleculair met een klein kristallijn gebied. |
Eigenschappen:
Cellulose: Cellulose heeft een sterke kristallijne structuur en is bestand tegen hydrolyse. Dit heeft in tegenstelling tot hemicellulose een hoog molecuulgewicht. Cellulose fungeert als ondersteunend materiaal in de celwanden van planten.
Hemicellulose: Hemicellulose heeft een willekeurige, amorfe structuur met weinig sterkte. Het kan gemakkelijk worden gehydrolyseerd door verdund zuur of een verdunde base en ook door talloze hemicellulose-enzymen. Hemicellulose is biologisch afbreekbaar en wordt afgebroken door synergetische werking van enkele enzymen van sommige bacteriën en schimmels. Het heeft een lager molecuulgewicht in vergelijking met cellulose.
Toepassingen:
Cellulose: een grote hoeveelheid cellulose wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van karton en papier. Kleinere hoeveelheden worden omgezet in een breed scala aan afgeleide producten zoals cellofaan en rayon. De omzetting van cellulose in biobrandstoffen zoals cellulose-ethanol bevindt zich in de onderzoeksfase om als alternatieve brandstofbron te worden gebruikt. Houtpulp en katoen zijn de belangrijkste cellulosebronnen voor industriële toepassingen.
Hemicellulose: het wordt gebruikt als films en gels in verpakkingen. Omdat hemicellulose niet-toxisch en biologisch afbreekbaar is, wordt het gebruikt in eetbare films voor het coaten van voedsel om de textuur, smaak en mondgevoel te behouden. En het wordt ook gebruikt als voedingsvezel.
Definities:
Synergistische actie: een effect dat ontstaat tussen twee of meer agenten, entiteiten, factoren of stoffen die een effect produceren dat groter is dan de som van hun individuele effecten.
