Nøkkelforskjell – Cellulose vs Hemicellulose
Cellulose og hemicellulose er to typer naturlige polymerer som hovedsakelig finnes i plantecelleveggene og er viktige komponenter i naturlige lignocellulosematerialer. Men disse to komponentene er forskjellige i den kjemiske sammensetningen og strukturen. Hovedforskjellen mellom cellulose og hemicellulose er at cellulose er et organisk polysakkaridmolekyl mens hemicellulose er en matrise av polysakkarider.
Hva er cellulose
Cellulose er et organisk polysakkaridmolekyl med molekylformelen (C6H10O5)nDen har en lineær kjede på flere hundre til tusenvis av D-glukoseenheter. Cellulose er en naturlig polymerforbindelse som finnes i mange naturlige materialer; for eksempel er det den strukturelle komponenten i den primære celleveggen i grønne planter. Det kan også finnes i mange former for algearter. Cellulose er den vanligste organiske polymeren på jorden. Mange naturlige forbindelser er rike på cellulose; for eksempel er celluloseinnholdet i tre, bomullsfiber og tørket hamp henholdsvis 40–50 %, 90 % og 57 %.
Hva er hemicellulose
Hemicellulose, også kjent som polyose, er en matrise av polysakkarider, for eksempel arabinoxylaner, som finnes sammen med cellulose i nesten alle plantecelleveggene. Det er et polysakkarid som finnes i biomassen til de fleste planter; ca. 20%-30% tørrvekt av planter. Hemicellulose, kombinert med cellulose, gir fysisk og strukturell styrke til celleveggen. I tillegg til glukose er de andre strukturelle komponentene i hemicelluloser xylose, galaktose, mannose, rhamnose og arabinose. Hemicellulose har kortere kjeder på 500 og 3000 sukkerenheter med en forgrenet struktur.
Hva er forskjellen mellom Cellulose og Hemicellulose?
Structure:
Cellulose: Cellulose er et ikke-forgrenet polymert molekyl og har 7 000–15 000 glukosemolekyler per polymer.
Hemicellulose: Hemicellulose inneholder kortere kjeder på 500–3 000 sukkerenheter og det er en forgrenet polymer.
Kjemisk sammensetning:
Parameter |
Cellulose |
Hemicellulose |
| Underenheter | D-Pyran glukoseenheter |
D-Xylose mannose, L-arabinose galaktose glukuronsyre |
| Obligasjoner mellom underenhetene | “-1, 4-glykosidbindinger |
“-1, 4-glykosidbindinger i hovedkjeder; “-1.2-, “-1.3-, “-1.6-glykosidbindinger i sidekjeder |
| Polymerization | Flere hundre til titusenvis av enheter. Den har en uforgrenet struktur. | Mindre enn 200 enheter. Den har en forgrenet struktur. |
| Polymer | β-Glucan | Polyxylose, Galactoglucomannan (Gal-Glu-Man), glucomannan (Glu-Man) |
| Composition | Tredimensjon alt lineært molekyl som består av det krystallinske området og det amorfe området. |
Tredimensjonal Inhomogent molekyl med et lite krystallinsk område. |
Properties:
Cellulose: Cellulose har en sterk, krystallinsk struktur og er motstandsdyktig mot hydrolyse. I motsetning til hemicellulose har denne høy molekylvekt. Cellulose fungerer som støttematerialet i plantecelleveggene.
Hemicellulose: Hemicellulose har en tilfeldig, amorf struktur med liten styrke. Det kan lett hydrolyseres av fortynnet syre eller base og så vel som av utallige hemicelluloseenzymer. Hemicellulose er biologisk nedbrytbar og brytes ned gjennom synergistisk virkning av få enzymer fra enkelte bakterier og sopp. Den har lavere molekylvekt sammenlignet med cellulose.
Applikasjoner:
Cellulose: Store mengder cellulose brukes hovedsakelig til å produsere papp og papir. Mindre mengder omdannes til et bredt utvalg av derivatprodukter som cellofan og rayon. Konverteringen av cellulose til biodrivstoff som celluloseholdig etanol er på forskningsstadiet for å bruke som en alternativ drivstoffkilde. Tremasse og bomull er de viktigste cellulosekildene for industrielle applikasjoner.
Hemicellulose: Den brukes som filmer og geler i emballasje. Siden hemicellulose er ikke-giftig og biologisk nedbrytbar, brukes den i spiselige filmer for å belegge matvarer for å opprettholde tekstur, smak og munnfølelse. I tillegg brukes den som kostfiber.
Definisjoner:
Synergistisk handling: En effekt som oppstår mellom to eller flere agenter, enheter, faktorer eller stoffer som gir en effekt som er større enn summen av deres individuelle effekter.
