Целулозата и хемицелулозата са два вида естествени полимери, които се намират главно в стените на растителните клетки и са важни компоненти на естествените лигноцелулозни материали. Но тези два компонента са различни по химичен състав и структура. Ключовата разлика между целулозата и хемицелулозата е, че целулозата е органична полизахаридна молекула, докато хемицелулозата е матрица от полизахариди.
Целулозата е органична полизахаридна молекула с молекулна формула (С6Н10О5)н. Той има линейна верига от няколкостотин до хиляди D-глюкозни единици. Целулозата е естествено полимерно съединение, намиращо се в много естествени материали; например, той е структурният компонент на първичната клетъчна стена в зелените растения. Може да се намери и в много форми на водорасли. Целулозата е най-разпространеният органичен полимер на Земята. Много природни съединения са богати на целулоза; например съдържанието на целулоза в дърво, памучни влакна и сушен коноп са съответно 40-50%, 90% и 57%.
Хемицелулоза, известна също като полиоза, е матрица от полизахариди, като арабиноксилани, които съществуват заедно с целулозата в почти всички растителни клетъчни стени. Това е полизахарид, който присъства в биомасата на повечето растения; около 20% -30% сухо тегло на растенията. Хемицелулозата, комбинирана с целулозата, осигурява физическа и структурна сила на клетъчната стена. В допълнение към глюкозата, другите структурни компоненти в хемицелулозите са ксилоза, галактоза, маноза, рамноза и арабиноза. Хемицелулозата има по-къси вериги от 500 и 3000 захарни единици с разклонена структура.
целулоза: Целулозата е неразклонена полимерна молекула и има 7 000-15 000 молекули глюкоза на полимер.
хемицелулоза: Хемицелулозата съдържа по-къси вериги от 500-3000 захарни единици и е разклонен полимер.
параметър | целулоза | Хемецелулозата |
подединици | Д-пиран глюкозни единици | D-ксилоза маноза, L-арабиноза галактоза глюкуронова киселина |
Връзки между подразделенията | „-1,4-гликозидни връзки | „-1,4-гликозидни връзки в основни вериги; "-1.2 -," - 1.3-, "-1.6-гликозидни връзки в страничните вериги |
полимеризация | Няколко стотици до десетки хиляди единици. Тя има неразклонена структура. | По-малко от 200 единици. Има разклонена структура. |
полимер | β-глюкан | Polyxylose, галактоглюкоманан (Gal-Glu-Man), глюкоманан (Glu-Man) |
композиция | Триизмерна линейна молекула, съставена от кристалната област и аморфната област. | Триизмерен Нехомогенна молекула с малък кристален участък. |
целулоза: Целулозата има силна, кристална структура и е устойчива на хидролиза. За разлика от хемицелулозата, тази има високо молекулно тегло. Целулозата действа като поддържащ материал в стените на растителните клетки.
хемицелулоза: Хемицелулозата има произволна, аморфна структура с малка сила. Може лесно да се хидролизира чрез разредена киселина или основа, както и от безброй ензими хемицелулоза. Хемицелулозата е биоразградима и се разгражда чрез синергично действие на няколко ензима на някои бактерии и гъбички. Той има по-ниско молекулно тегло в сравнение с целулозата.
целулоза: Голямо количество целулоза се използва главно за производството на картон и хартия. По-малките количества се превръщат в голямо разнообразие от производни продукти като целофан и район. Преобразуването на целулозата в биогорива като целулозен етанол е на изследователския етап за използване като алтернативен източник на гориво. Дървената каша и памукът са основните източници на целулоза за промишлени приложения.
хемицелулоза: Използва се като филми и гелове в опаковки. Тъй като хемицелулозата е нетоксична и биоразградима, тя се използва в ядливи филми за покриване на хранителни продукти за поддържане на текстурата, вкуса и усещането в устата. И също така, той се използва като диетични фибри.
Дефиниции:
Синергични действия: Ефект, възникващ между два или повече агенти, образувания, фактори или вещества, който предизвиква ефект, по-голям от сумата от техните индивидуални ефекти.
С любезност на изображенията:
„Целулозен сесел“ от NEUROtiker - Собствена работа (Public Domain) през Commons Wikimedia
„Хемицелулоза“ от BerserkerBen - Собствена работа (публично достояние) чрез Wikimedia на Commons