Peamine erinevus – tselluloos vs hemitselluloos
Tselluloos ja hemitselluloos on kahte tüüpi looduslikud polümeerid, mida leidub peamiselt taimeraku seintes ja mis on looduslike lignotselluloossete materjalide olulised komponendid. Kuid need kaks komponenti on keemilise koostise ja struktuuri poolest erinevad. Peamine erinevus tselluloosi ja hemitselluloosi vahel on see, et tselluloos on orgaaniline polüsahhariidi molekul, samas kui hemitselluloos on polüsahhariidide maatriks.
Mis on tselluloos
Tselluloos on orgaaniline polüsahhariidi molekul, mille molekulvalem on (C6H10O5)nSellel on mitmesajast kuni tuhandest D-glükoosiühikust koosnev lineaarne ahel. Tselluloos on looduslik polümeerne ühend, mida leidub paljudes looduslikes materjalides; näiteks on see roheliste taimede primaarse rakuseina struktuurne komponent. Seda võib leida ka paljudes vetikaliikide vormides. Tselluloos on kõige levinum orgaaniline polümeer Maal. Paljud looduslikud ühendid on rikkad tselluloosist; näiteks puidu, puuvillakiu ja kuivatatud kanepi tselluloosisisaldus on vastav alt 40–50%, 90% ja 57%.
Mis on hemitselluloos
Hemitselluloos, tuntud ka kui polüoos, on polüsahhariidide maatriks, nagu arabinoksülaanid, mis eksisteerivad koos tselluloosiga peaaegu kõigis taimerakkude seintes. See on polüsahhariid, mida leidub enamiku taimede biomassis; umbes 20–30% taimede kuivmassist. Hemitselluloos koos tselluloosiga annab rakuseinale füüsilise ja struktuurse tugevuse. Lisaks glükoosile on hemitsellulooside muud struktuurikomponendid ksüloos, galaktoos, mannoos, ramnoos ja arabinoos. Hemitselluloosil on lühemad 500 ja 3000 suhkruühikust koosnevad ahelad, millel on hargnenud struktuur.
Mis vahe on tselluloosil ja hemitselluloosil?
Struktuur:
Tselluloos: tselluloos on hargnemata polümeerne molekul ja sisaldab 7 000–15 000 glükoosi molekuli polümeeri kohta.
Hemitselluloos: hemitselluloos sisaldab lühemaid ahelaid, 500–3000 suhkruühikut ja see on hargnenud polümeer.
Keemiline koostis:
Parameeter |
Tselluloos |
Hemitselluloos |
| Alaüksused | D-Pyran glükoosiühikud |
D-ksüloos mannoos, L-arabinoos galaktoos glükuroonhape |
| Sidemed allüksuste vahel | “-1, 4-glükosiidsidemed |
“-1, 4-glükosiidsidemed asukohas peaketid; “-1,2-, “-1,3-, “-1,6-glükosiidsidemed 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), glukomannaan (Glu-Man) |
| Kompositsioon | Kolmemõõtmeline lineaarne molekul, mis koosneb kristallilisest piirkonnast ja amorfsest piirkonnast. |
Kolmemõõtmeline Ebahomogeenne molekul väikese kristallilise piirkonnaga. |
Atribuudid:
Tselluloos: tselluloosil on tugev kristalne struktuur ja see on hüdrolüüsikindel. Erinev alt hemitselluloosist on sellel kõrge molekulmass. Tselluloos toimib taimeraku seintes tugimaterjalina.
Hemitselluloos: hemitselluloosil on juhuslik, vähese tugevusega amorfne struktuur. Seda saab kergesti hüdrolüüsida lahjendatud happe või aluse ning samuti arvukate hemitselluloosi ensüümidega. Hemitselluloos on biolagunev ja laguneb mõne bakteri ja seente väheste ensüümide sünergilise toime tõttu. Sellel on tselluloosiga võrreldes madalam molekulmass.
Rakendused:
Tselluloos: suuri koguseid tselluloosi kasutatakse peamiselt papi ja paberi tootmiseks. Väiksemad kogused muudetakse mitmesugusteks derivaatideks, nagu tsellofaan ja rayon. Tselluloosi muundamine biokütusteks, näiteks tselluloosetanooliks, on uurimisjärgus, et seda kasutada alternatiivse kütuseallikana. Puitmass ja puuvill on peamised tööstuslike rakenduste tselluloosiallikad.
Hemitselluloos: seda kasutatakse pakendites kilede ja geelidena. Kuna hemitselluloos on mittetoksiline ja biolagunev, kasutatakse seda söödavates kiledes toiduainete katmiseks, et säilitada tekstuuri, maitset ja suutunnetust. Lisaks kasutatakse seda kiudainetena.
Definitsioonid:
Sünergistlik toime: kahe või enama mõjuri, olemi, teguri või aine vahel tekkiv mõju, mis tekitab suurema mõju kui nende individuaalsete mõjude summa.
