Ključna razlika – celuloza naspram hemiceluloze
Celuloza i hemiceluloza dvije su vrste prirodnih polimera koji se uglavnom nalaze u stjenkama biljnih stanica i važne su komponente prirodnih lignoceluloznih materijala. No, ove dvije komponente razlikuju se po kemijskom sastavu i strukturi. Ključna razlika između celuloze i hemiceluloze je ta što je celuloza organska polisaharidna molekula dok je hemiceluloza matrica polisaharida.
Što je celuloza
Celuloza je organska polisaharidna molekula s molekularnom formulom (C6H10O5)nIma linearni lanac od nekoliko stotina do tisuća jedinica D-glukoze. Celuloza je prirodni polimerni spoj koji se nalazi u mnogim prirodnim materijalima; na primjer, to je strukturna komponenta primarne stanične stijenke u zelenim biljkama. Također se može naći u mnogim oblicima vrsta algi. Celuloza je najčešći organski polimer na Zemlji. Mnogi prirodni spojevi bogati su celulozom; na primjer, sadržaj celuloze u drvu, pamučnim vlaknima i sušenoj konoplji iznosi 40–50%, 90%, odnosno 57%.
Što je hemiceluloza
Hemiceluloza, također poznata kao polioza, matrica je polisaharida, poput arabinoksilana, koji postoje zajedno s celulozom u gotovo svim stjenkama biljnih stanica. To je polisaharid koji je prisutan u biomasi većine biljaka; oko 20%-30% suhe težine biljaka. Hemiceluloza, u kombinaciji s celulozom, daje fizičku i strukturnu čvrstoću stanične stijenke. Osim glukoze, ostale strukturne komponente hemiceluloza su ksiloza, galaktoza, manoza, ramnoza i arabinoza. Hemiceluloza ima kraće lance od 500 i 3000 jedinica šećera s razgranatom strukturom.
Koja je razlika između celuloze i hemiceluloze?
Struktura:
Celuloza: Celuloza je nerazgranata polimerna molekula i ima 7000–15000 molekula glukoze po polimeru.
Hemiceluloza: Hemiceluloza sadrži kraće lance od 500–3000 jedinica šećera i razgranati je polimer.
Kemijski sastav:
Parametar |
celuloza |
Hemiceluloza |
| Podjedinice | D-piranske jedinice glukoze |
D-ksiloza manoza, L-arabinoza galaktoza glukuronska kiselina |
| Veze između podjedinica | “-1, 4-glikozidne veze |
“-1, 4-glikozidne veze u glavni lanci; “-1.2-, “-1.3-, “-1.6-glikozidne veze u bočnim lancima |
| Polimerizacija | Nekoliko stotina do desetaka tisuća jedinica. Ima nerazgranatu strukturu. | Manje od 200 jedinica. Ima razgranatu strukturu. |
| Polimer | β-glukan | Poliksiloza, Galaktoglukomanan (Gal-Glu-Man), glukomanan (Glu-Man) |
| Kompozicija | Trodimenzionalna linearna molekula sastavljena od kristalne regije i amorfne regije. |
Trodimenzionalno Nehomogena molekula s malim kristalnim područjem. |
Svojstva:
Celuloza: Celuloza ima jaku, kristalnu strukturu i otporna je na hidrolizu. Za razliku od hemiceluloze, ova ima veliku molekulsku masu. Celuloza djeluje kao potporni materijal u stjenkama biljnih stanica.
Hemiceluloza: Hemiceluloza ima nasumičnu, amorfnu strukturu s malom snagom. Može se lako hidrolizirati razrijeđenom kiselinom ili bazom, kao i bezbrojnim hemiceluloznim enzimima. Hemiceluloza je biorazgradiva i razgrađuje se sinergističkim djelovanjem nekoliko enzima nekih bakterija i gljivica. Ima nižu molekularnu težinu u usporedbi s celulozom.
Aplikacije:
Celuloza: Velike količine celuloze se uglavnom koriste za proizvodnju kartona i papira. Manje količine pretvaraju se u razne derivate kao što su celofan i rajon. Pretvorba celuloze u biogoriva kao što je celulozni etanol je u fazi istraživanja za korištenje kao alternativni izvor goriva. Drvna celuloza i pamuk glavni su izvori celuloze za industrijske primjene.
Hemiceluloza: Koristi se kao filmovi i gelovi u pakiranjima. Budući da je hemiceluloza netoksična i biorazgradiva, koristi se u jestivim filmovima za premazivanje hrane kako bi se održala tekstura, okus i osjećaj u ustima. Također, koristi se i kao dijetetsko vlakno.
Definicije:
Sinergijsko djelovanje: Učinak koji nastaje između dva ili više agenata, entiteta, čimbenika ili tvari koji proizvodi učinak veći od zbroja njihovih pojedinačnih učinaka.
