Целлюлоза продукты
Целлюлоза, применяемая для нитрации. Во время первой мировой войны была сделана попытка заменить применявшийся обычно для получения нитратов целлюлозы хлопок древесной целлюлозой [2]. Во время второй мировой войны древесную целлюлозу уже широко использовали для этой цели, но получали продукт более низкого качества и с меньшим выходом. До настоящего времени в усовершенствовании процесса нитрации древесной целлюлозы не достигнуто сколько-нибудь значительных успехов .[ …]
Продукты взаимодействия формальдегида и ненасыщенных альдегидов, в частности акролеина, могут реагировать с целлюлозой при высокой температуре в присутствии кислотного катализатора; при этом ткани приобретают способность сохранять размеры и повышенную устойчивость к сминанию [29].[ …]
Целлюлоза, сшитая оксиметилированными производными амида, крайне неустойчива к действию хлора, что объясняется образованием при сшивании значительного количества монозамещенного продукта. Это препятствует промышленному использованию окси-метилированных амидов для сшивания целлюлозы.
Целлюлоза — самый распространенный природный полимер, абсолютная масса которого на нашей планете значительно превышает количество любого другого органического вещества. Ее значение в формировании биосферы огромно. Возрастает роль целлюлозы как важного сырья для химической переработки, на основе которого можно получать различные технически ценные и во многих случаях незаменимые продукты и материалы.[ …]
Продуктом реакций присоединения являются соединения, образующиеся с помощью довольно слабых связей между целлюлозой и реагирующей ере дой, например с помощью водородных мостиков или притяжения к полярным группам вдоль молекулы целлюлозы. Именно в результате таких реакций образуются щелочная, аммиачная и аминовая целлюлозы, продукты присоединения к неорганическим кислотам, четвертичным аммониевым основаниям и др. Эти соединения являются довольно нестойкими и могут легко гидролизоваться водой, образуя целлюлозу обычно в гидратной форме.[ …]
В продуктах хлорирования технической целлюлозы обнаружены самые опасные соединения из этой группы 2, 3, 7, 8 — дибензопарадиоксин (ТСОБ) и 2, 3, 7, 8 — дибензопарафуран (ТСБР).
Бораты целлюлозы синтезированы взаимодействием целлюлозы с алкилборатами в гетерогенной среде [58]. В реакцию вводили избытки указанных соединений трехвалентного бора. Продукты реакции неустойчивы к гидролизу и легко подвергаются алкоголизу.[ …]
ДМДОЭМ — продукт, полученный при взаимодействии формальдегида, мочевины и глиоксаля в кислой среде [37]. Это соединение практически тетрафункционально, так как гидроксильные группы имидазолидонового кольца могут принимать участие в реакции сшивания целлюлозы при повышенных температурах. Характер этого соединения позволяет придать обработанным им целлюлозным материалам комплекс ценных свойств.[ …]
Ма-Соль КМ-целлюлозы вводят в состав моющих средств в качестве стабилизатора и антиресорбента. Она избирательно сорбируется волокнами и вследствие ионизации карбоксильных групп сообщает ткани отрицательный заряд, отталкивающий частицы чгрязи. К а-Соль КМ-целлюлозы применяют также для шлихтовки текстильных изделий, для изготовления печатных красок (паст) и некоторых эмульсионных красок, в качестве компонента буровых растворов, для поверхностной проклейки бумаги и коробочного картона и как связующее ири изготовлении керамических изделий и глазури.
К сожалению, целлюлоза в этих условиях также подвергалась частичному разрушению. Поэтому в дальнейшем кислотная варка древесины была заменена обработкой горячей водой при нагревании. В этих условиях большая часть гемицеллюлоз переходила в раствор. Отщепляющиеся при этом ацетильные группы способствовали подкислению водного раствора до pH 3—4. Повышение концентрации ионов водорода ускоряло реакцию гидролиза гемицеллюлоз до моносахаридов и ряда промежуточных продуктов гидролиза. Гидролиз в этих условиях протекал не до конца и значительная часть перешедших в раствор гемицеллюлоз оставалась только частично гидролизованной. Целлюлоза при этой обработке почти не изменялась [37].[ …]
Смесь кислых продуктов разделяют на колонках с анионитом [115, 180—182], на колонках с порошкообразной целлюлозой [45, 183] с элюэнтом я-бутанол — уксусная кислота — вода (2:1:1), а также на угольной колонке [184] с элюэнтом водным этанолом. Полученные элюаты концентрируют под вакуумом. Степень чистоты выделенных фракций контролируют методом хроматографии на бумаге.[ …]
Ацетосорбаты целлюлозы — перспективные продукты для изготовления клеев, печатных красок, пропитки бумаги, формовки многослойного картона и т. д. В настоящее время разработан ряд методов получения этих эфиров [211]. Полученный эфир затем был частично омылен до С3 = 2,2—2,9 (при этом СЗ по остаткам сорбиновой кислоты составляла 0,01—0,35). СЗ полученных при этом продуктов не превышала, однако, 1.[ …]
При обработке целлюлозы смесью фосфорной кислоты и расплавленной мочевины при температуре около 170°С получен продукт, представляющий собой кислую аммонийную соль монозамещен-ного фосфата целлюлозы [43]. Кацуура и Нонака [44] изучили влияние различных факторов на процесс фосфорилироваиия целлюлозы смесью мочевины и фосфорной кислоты. Они определили молярное соотношение этих реагентов, оптимальное для получения высокозамещеиных эфиров. Увеличение температуры и соответствующее сокращение продолжительности обработки при сохранении молярного соотношения мочевины и фосфорной кислоты приводило к образованию продуктов с более высокой СЗ и менее деструктированных.
Алкилирование целлюлозы сг-окисью пропилена приводит к получению продуктов, отличающихся по свойствам от метилцеллюлозы в еще большей степени, чем оксиэтилметилцеллюлоза. Оксн-пропилметилцеллюлозу впервые начали производить в США, сейчас ее выпускают также в Англии, Японии и СССР. Реакцию целлюлозы с окисью пропилена легче регулировать, чем реакцию с окисью этилена. При оксипропилировании целлюлозы образуются вторичные гидроксильные группы, неконтролируемая полимеризация окиси пропилена не протекает и избыток ее при необходимости можно использовать как растворитель.
Ацетилнрование целлюлозы — реакция гетерогенная, и ее скорость определяется скоростью диффузии реагентов внутрь волокна [75]. Поэтому физические и физико-химические свойства исходной целлюлозы в значительной степени определяют как скорость процесса, так и качество получаемого продукта.[ …]
Растворимость эфиров целлюлозы, имеющих аминогруппы, в разбавленной кислоте представляет определенный практический интерес. Синтез нерастворимых в воде, но растворимых в органических растворителях и в разбавленных водных растворах кислот эфиров целлюлозы, содержащих аминогруппы, осуществляли через промежуточную стадию получения ее хлорацильных производных, например смешанного эфира целлюлозы и уксусной и хлоруксусной кислот [251, 252]. Эти продукты затем обрабатывали вторичными аминами (например, диэтиламином) и получали аминированные, не содержавшие хлора эфиры целлюлозы с желаемой растворимостью. Аналогичным образом взаимодействуют с ацетохлорацетатом целлюлозы и образуют ее диалкил-аминоуксусные эфиры другие вторичные амины.
В числе других эфиров целлюлозы и фосфорорганических кислот получены фосфинаты [56] и фосфониты [57]. В качестве основного продукта реакции между целлюлозой и хлорангидридами диалкилфосфиновых кислот, проведенной в среде органического растворителя в присутствии третичного амина, Киселев и Данилов [56] получили диалкилфосфинат целлюлозы.[ …]
Акриламид реагирует с целлюлозой значительно менее активно, чем акрилонитрил (разд. Обычный процесс получения карбаминоэтилированной хлопковой ткани заключается в том, что ее пропитывают водным раствором акриламида (50%) и едкого натра (4%) до увеличения веса на 89% (89 ч. раствора на 100 ч. ткани) и затем нагревают при 135 °С 4 мин, в течение которых протекает реакция.
Низкозамещенные ацетаты целлюлозы получали путем омыления ацетилцеллюлозы в растворе, содержавшем уксусную кислоту, воду и серную кислоту как катализатор при 40—60 °С [117]. Эти продукты были стабильны, бесцветны, полностью или почти полностью растворялись в воде и имели довольно высокий молекулярный вес.[ …]
Все продукты гидролиза были превращены в нитраты (значения СП для нефракционированного нитрата целлюлозы изменялись в пределах 22—26) и затем расфракционированы; во всех случаях получено довольно широкое распределение с одним пиком. Положение пика смещено к более низким значениям СП — часто к значениям СП[ …]
Прибавление к сульфитной целлюлозе ксилана и арабоксилана вызвало практически одинаковое помутнение растворов ацетата целлюлозы.[ …]
Тоуи и Кифер [38], используя целлюлозу, предварительно активированную обработкой раствором едкого натра, синтезировали натриевую соль сульфата целлюлозы в безводной среде. Они обработали целлюлозу смесью серной кислоты, пропионовой кислоты и уксусного ангидрида, затем добавили в реакционную среду и тщательно перемешали натриевую соль слабой органической кислоты, после чего выделили и высушили продукт реакции. Этими же авторами [39] был получен водорастворимый смешанный эфир целлюлозы, содержавший ацетатные, пропионатные группы и сульфатные группы в форме натриевой соли. Сернокислые эфиры производных целлюлозы были получены Хитом и Роули [40, 41]. Они сульфатировали эфиры целлюлозы и низших жирных кислот, а также этилцеллюлозу в растворе, содержавшем минимум 50%-ный избыток от теоретически необходимого количества уксусного ангидрида и соль ацетилсерной кислоты и щелочного металла (свободная кислота отсутствовала, индикатор—кристаллический фиолетовый).[ …]
Препараты ацетобутнратов целлюлозы, растворы которых имеют низкую вязкость и которые образуют прочные, прозрачные, устойчивые к действию воды и жиров пленки, используют для получения лака для бумаги [201]. При добавлении в омыляющую смесь необходимого количества воды авторы старались избежать осаждения эфира из раствора. Однородные по составу ацетоизобутираты целлюлозы, содержавшие значительное количество нзобутирильных групп, были получены по двухстадийному методу [203]. Сначала путем обработки активированной целлюлозы в ванне, содержавшей изомасляный ангидрид и хлористый цинк, получали частично замещенные изобутираты целлюлозы. После введения в макромолекулу целлюлозы необходимого количества нзобутирильных групп частично замещенный эфир целлюлозы ацетилировали, добавляя в ванну уксусный ангидрид. Таким же путем могут быть получены и другие смешанные эфиры целлюлозы, содержащие изобутирильные группы. Модификация этого метода была использована для синтеза пропиоизобутиратов целлюлозы, образующих хорошие растворы и обладающих высокой водостойкостью [204]. Активированную, пропитанную изомасляной кислотой целлюлозу обрабатывали смесью изомасляного и пропионового ангидридов и хлористого цинка до полного растворения продукта в реакционной смеси. [ …]
Температура этерификации не превышала 40 °С, а продолжительность реакции составляла 10—45 мин. Образующий низковязкие растворы пропиоизобутират целлюлозы с высокой степенью однородности и низким содержанием сульфатных групп был получен следующим образом. Сначала целлюлозу этерифицировали смесью, содержащей изомасляный ангидрид и серную кислоту. Когда реакция завершалась на 80—90%, добавляли пропноновый ангидрид в количестве 0,2—0,5 ч. на 1 ч. целлюлозы и продолжали обработку [193]. Аналогично целлюлоза может быть этерифи-цирована смесью пзомасляного ангидрида и хлористого цинка как катализатора при 40—75 °С [194].[ …]
Механизм нитрации. Нитрация целлюлозы — равновесный процесс, в результате которого образуется сложный эфир целлюлозы и выделяется вода. Последнюю необходимо удалять из сферы реакции для того, чтобы получить полностью замещенный продукт.[ …]
При производстве сульфитной целлюлозы достигается более высокий, чем при сульфатной варке, выход целлюлозы из древесины, а из отработанных щелоков получают этиловый спирт, белковые кормовые дрожжи, литейные концентраты, дубители и другие ценные продукты. [ …]
Олеаты целлюлозы получали путем обработки хлопкового пуха хлорангидридом олеиновой кислоты, затем эти продукты ацетилировали обычным методом, применяя в качестве катализаторов серную или хлорную кислоту или хлористый цинк. Сначала, даже при наиболее благоприятных для протекания реакции условиях, не удавалось получить высокозамещенных по остаткам олеиновой кислоты эфиров целлюлозы (С3[ …]
Процессы образования микрофибрилл целлюлозы (и вообще биосинтеза целлюлозы) могут протекать внутри или вне клеток. Внутриклеточные процессы являются в полной мере биохимическими и включают серию сложных превращений, в результате которых продукты жизнедеятельности клеток (растений, животных, микроорганизмов) превращаются в активированную форму глюкозы, после чего глюкоза может войти в состав инертной, нерастворимой, устойчивой микрофибриллы. Насколько известно, все эти процессы происходят внутри клетки пли в мембране ее цитоплазмы; они подробно описаны в предыдущем разделе. Однако имеются данные, показывающие, что в действительности включение остатков глюкозы в микрофибриллу происходит вне мембраны цитоплазмы. Следовательно, эти процессы, как биохимические, так и физические, протекают вне клетки и ниже будут рассмотрены только такие процессы.[ …]
Детальное изучение электронограмм целлюлозы в основном ограничено модификацией целлюлозы I, хотя был также исследован и мерсеризованный продукт [54]. Кроме трудностей с определением интенсивностей рефлексов при дифракции электронов положения некоторых рефлексов на электронограммах слоев фибрилл, отделенных от стенки клетки морской водоросли lalonia ие г ьсоза, таковы, что они не могут быть индицированы на основании элементарной ячейки Майера и Миша. Эти интерференции являются убедительным свидетельством того, что по крайней мере для данной формы целлюлозы I ячейка Майера и Миша является только псевдоячейкой, а действительная ячейка имеет удвоенные параметры а и с в соответствии с требованиями одной из моделей Ниссана [7]. Сообщение [39] о наблюдении слабого рефлекса 030 не подтвердилось [40], так что не исключено спаривание атомов, как и в том случае, когда каждая индивидуальная молекулярная цепь обладает винтовой осью симметрии второго порядка. [ …]
В десятой пятилетке (1976—1980 гг.) выпуск целлюлозы планировалось увеличить на 35 %, а бумаги и картона на 15 25 %. Предусматривалось также более рациональ-но использовать сырьевые ресурсы, ускорить наращивание Мощностей по химической и химико-механической переработке древесных отходов, низкокачественной древесины и мягко-листвённых пород; ускоренными темпами развивать производство бумаги для печати, для средств автоматической обработки информации, бумаги и картона для упаковки И расфасовки пищевых продуктов и промышленных товаров.[ …]
Другие исследования процесса растворения древесной целлюлозы и химически модифицированной целлюлозы в кадоксене [43] привели к убеждению, что кадоксен является перспективным растворителем для быстрой предварительной оценки фильтруемости вискозы и цвета получаемого продукта из модифицированной целлюлозы. Кадоксен применяли также при изучении древесной целлюлозы и вискозного шелка, полученного из прядильных вискозных растворов, содержащих различное количество модификатора [61]. Число гель-частиц в растворе уменьшалось при улучшении фильтруемости вискозного раствора. Не было обнаружено влияния типа добавляемого модификатора, и на этом основании был сделан вывод, что самые маленькие гель-частицы включены в формуемую нить и остаются нерастворенными в кадоксене. Эти результаты позволяют предложить количественный метод определения содержания гель-частиц.[ …]
В большинстве сообщений, посвященных получению цианэти-ловых эфиров целлюлозы, освещается цианэтилирование различных видов изделий из хлопка: волокна, пряжи, тканей. В ряде работ описано также цианэтилирование хлопкового пуха и различных сортов древесной целлюлозы с высоким содержанием «-целлюлозы, проводившееся с целью модификации бумаги и получения высоко-замещенных препаратов цианэтилцеллюлозы. Регенерированная целлюлоза обладает, как правило, более высокой реакционной способностью и ее использование для получения высокозамещенных продуктов имеет ряд преимуществ. Цианэтилирование лубяных волокон (например, льна, джута, манильской пеньки, сизаля) протекает труднее. [ …]
В большинстве сообщений, посвященных получению цианэти-ловых эфиров целлюлозы, освещается цианэтилирование различных видов изделий из хлопка: волокна, пряжи, тканей. В ряде работ описано также цианэтилирование хлопкового пуха и различных сортов древесной целлюлозы с высоким содержанием «-целлюлозы, проводившееся с целью модификации бумаги и получения высоко-замещенных препаратов цианэтилцеллюлозы. Регенерированная целлюлоза обладает, как правило, более высокой реакционной способностью и ее использование для получения высокозамещенных продуктов имеет ряд преимуществ. Цианэтилирование лубяных волокон (например, льна, джута, манильской пеньки, сизаля) протекает труднее.[ …]
При действии 0,5 н. раствора едкого натра омыление протекало но окружности от поверхности волокна внутрь его, при этом скорости омыления ацетильных групп в кристаллических и аморфных областях, а также у первичных и вторичных гидроксилов отличались очень незначительно или были одинаковы. Однако при омылении 2 н. соляной кислотой скорость реакции в аморфных областях значительно больше, чем в кристаллических [161]. Рентгеноструктурный анализ и исследование методом инфракрасной спектроскопии частично омыленных ацетатов целлюлозы с одинаковыми значениями СЗ показали, что свойства этих продуктов зависят как от характера омыляющего реагента, так и от содержания ацетильных групп в препаратах до омыления.[ …]
Широко используемая нитрующая смесь Александера и Митчелла [3] дает возможность получить нитрат целлюлозы без дополнительной деструкции целлюлозы в широком интервале изменения времени и температуры нитрации, однако возможно, что хотя бы в незначительной степени разрыв цепей происходит перед достижением постоялого значения вязкости. Ацетилнитрат также был использован [97] для этерификации целлюлозы, однако этот реагент может взрываться [34] и образующийся эфир целлюлозы обладает пониженной вязкостью [98]. Целлюлоза может быть пронитрована смесью ангидрида азотной кислоты и метиленхлорида [99]; получаемый продукт не претерпевает дополнительной деструкции в процессе этерификации и очень стабилен. [ …]
В настоящее время промышленностью выпускается также ацетилцеллюлоза, растворы которой имеют низкую вязкость [130]. Эти продукты имеют низкий молекулярный вес, поэтому хорошо растворяются в большом числе растворителей и их смесей. Вследствие низкой вязкости приготовленные из них растворы лака могут быть более концентрированными, и, следовательно, для получения пленки необходимой толщины потребуется меньше слоев лакового покрытия. Эти ацетаты целлюлозы совмещаются с различными пластификаторами и образуют прочные и химически стойкие покрытия. Смеси ацетилцеллюлозы с меламинформальдегидными смолами дают высококачественные покрытия для дерева [130].[ …]
Если остаточной щелочи недостаточно для поддержания pH на требуемом уровне, то добавляют необходимое количество щелочи. В процессе обработки целлюлозы pH раствора снижается из-за образования кислых продуктов разрушения целлюлозы. Наибольшая деградация целлюлоз (сульфатных и сульфитных) наблюдается при pH 6…7, когда в растворе повышается концентрация хлорноватистой кислоты. [ …]
Получение диоксида хлора путем окисления хлорита не является экономически целесообразным. Эта реакция происходит как побочная при обработке целлюлозы диоксидом хлора. Выбор восстанавливающего реагента при получении диоксида хлора является очень важным с точки зрения оптимальных условий реакции, образования побочных продуктов и баланса химикатов на заводе.[ …]
Обычно метилирование проводят в футерованных никелем автоклавах, снабженных рубашкой и мешалкой. Фирма «I. О. Раг-Ьептс1из1пе» разработала интересный метод получения метил-целлюлозы в никелевом аииарате высокого давления, в котором циркуляция хлористого метила осуществляется ири помощи воздуходувки. Выделяющиеся пары охлаждаются с целью отделения метанола и воды, а хлористый метил через подогреватель возвращается в реактор. Удаление воды и метанола способствует уменьшению образования побочных продуктов, но общий выход целевого продукта реакции оказывается таким же, как и в том случае, когда метанол остается в реакторе и превращается в диметило-вый эфир. При типичном технологическом процессе [1а] получения метилцеллюлозы в реактор загружают отжатую после пропитки раствором щелочи щелочную целлюлозу и хлористый метил в соотношении 1:1. Смесь перемешивают при температуре 90— 105 °С и избыточном давлении 4,92 атм. В полученном эфире целлюлозы содержится 25,2% метоксильных групп (С3 = 1,5). Степень полезного использования хлористого метила составляет 47%.[ …]
Реакция протекает при условии, что концентрация щелочи невелика (несколько меньше 4%)- В присутствии раствора щелочи более высокой концентрации увеличивается скорость обратной реакции (т. е. регенерация целлюлозы и акриламида и/или образование продуктов его гидролиза), а также происходит гидролиз амидных групп в полученном эфире целлюлозы. Обработка целлюлозы ак-риламидом в присутствии 20—40%-ного раствора едкого натра является хорошим методом получения натриевой соли карбоксиэтил-целлюлозы [70, 71].[ …]
Щелочение с применением окислителей подчиняется тем же кинетическим закономерностям, что и обычное щелочение. Отличие состоит в том, что расход щелочи на ступени ЩО должен быть увеличен на 0,5%. Причина повышенного расхода щелочи — более глубокое окисление продуктов деструкции целлюлозы и лигнина окислительном щелочении и, как следствие, образование карбоната натрия.[ …]
Сообщается [102] об использовании в качестве катализатора соединения титана, а именно калиево-титанового оксалата. Ангидрид трифторуксусной кислоты, как это показано в работе [103], оказывает эффективное ускоряющее воздействие на реакцию эте-рификации при получении частично замещенных ацетатов целлюлозы в мягких условиях. Кроме того, он сам обладает каталитической активностью и его присутствие исключает необходимость применения другого катализатораЛ Имеется сообщение об этери-фикации целлюлозы в присутствии трифторуксусной кислоты [104]. Авторы предполагают, что эта кислота вызывает набухание целлюлозы и разрыв водородных связей и образует с целлюлозой продукты присоединения. Ни один из описанных выше катализаторов не может конкурировать с серной кислотой вследствие ее высокой активности и низкой стоимости. [ …]
Р- (1 -> 3)-глюкана на эту затравку переносится, по-впдимому, большое число остатков глюкозы. Это было установлено при синтезе полисахарида из УДФ-О-глюкозы. В полученном полисахариде было приблизительно в 10 раз больше глюкозы, чем в исходном полисахариде, содержавшем затравку [19]. При синтезе р- (1 ->4)-глюкана, например целлюлозы, к затравке присоединяется, очевидно, гораздо меньшее число глюкозных остатков [20]. Эти данные согласуются с предположением, что ГДФ-О-глюкоза является наиболее важным нуклеотидом — предшественником полимера глюкозы, в котором элементарные звенья соединены р-(1 -> 4)-глюкозидными связями, т. е. целлюлозы. Как было указано выше, в результате гидролиза целлюлозы, выделенной из растительных тканей, наряду с основным продуктом—глюкозой — были получены и другие моносахариды. Однако накопленные к настоящему времени данные свидетельствуют о том, что основные фракции целлюлозы всех высших растений по составу идентичны хлопковой целлюлозе.[ .. .]
Несколько лет назад в Европе возник кратковременный интерес к бензилцеллюлозе (см. [1], стр. 949). СЗ производимых препаратов бензилцеллюлозы бывает обычно равной 2 или меньшей. Роль пластификатора играют бензильные группы. При бензнлировании целлюлозы происходит преимущественное замещение гидроксильных групп у шестого углеродного атома элементарного звена. Некоторое число бензильных групп находится также в положении 2 или 3. Серьезной проблемой, которую приходится решать при получении бензилцеллюлозы, является удаление побочных продуктов: бензилового спирта и ди-бензилового эфира.[ …]
Древесная кора обычно состоит из двух слоев: внутреннего живого, называемого лубом, и наружного мертвого, называемого коркой. По химическому составу они различны. В табл. 38 приведен химический состав луба и корки наиболее распространенных древесных пород. Оба слоя коры резко отличаются от древесины высоким содержанием веществ, экстрагируемых водой, относительно низким содержанием легко- и трудногидролизуемых полисахаридов и целлюлозы [156]. Характерным для коры ели и луба сосны является присутствие в их гидролизатах (табл. 38) значительных количеств D-глюкозы и L-арабинозы. Отличительная особенность древесной коры— высокое содержание в ней дубильных веществ, а также наличие в корке воскообразного вещества—суберина [157, 158]. При гидролизе древесной коры большинство дубильных веществ разрушается с образованием нерастворимых в воде продуктов конденсации— флобафенов. Суберин при гидролизе коры остается в лигнине практически не изменным. К легкогидролизуемым полисахаридам древесной коры относятся: гемицеллюлозы, крахмал и пектиновые вещества. Содержание гемицеллюлоз в коре колеблется от 4 до 15%> крахмала, в зависимости от времени года, от О до 6%. В лубе хвойных древесных пород нерастворимого в теплой воде протопектина содержится от 15 до 25%, в лубе лиственных пород — от 5 до 11%.[ …]
Танг и Бревер [100, 101] показали, что активность серной и ацетилсерной кислот определяется концентрацией серной кислоты и моментом введения ее в реакцию. Образование ацетилсерной кислоты облегчается при повышении концентрации уксусного ангидрида и соотношения количеств уксусного ангидрида и серной кислоты в смеси. При ацетилировании в производственных условиях основное количество катализатора добавляют в смесь после введения других реагентов, в этом случае серная кислота в течение 3 мин почти полностью связывается целлюлозой. Действие кислотных катализаторов рассмотрено также в работе Розенталя [150]. Экспериментально определенная теплота ацетилирования хлопка составляет 106 кал/г в расчете на одну замещаемую группу [151]. Хотя при ацетилировании хлопка-сырца тепло выделяется менее интенсивно, чем при ацетилировании очищенного хлопка, экспериментальное определение теплоты реакции дает воспроизводимые результаты. Исследована структура высокозамещенных ацетатов хлопковой целлюлозы, полученных путем этерификации в гетерогенной среде в присутствии хлорной кислоты [152, 153]. Этери-фикация протекает, по-видимому, как диффузионная регулируемая реакция, и при значении С3>2 рентгенограмма исходной целлюлозы исчезает [152]. Электронно-микроскопическое исследование показало, что морфологическая структура волокна не изменяется даже при значительных СЗ, но по мере протекания реакции независимо от способа ее проведения степень кристалличности целлюлозы уменьшается.[ …]
Характерным примером такого процесса является последовательное освоение комплексом организмов упавшего дерева в лесу. Сначала у такого дерева отмирают живые клетки заболони, древесина темнеет вследствие окисления некоторых содержащихся в ней фенольных веществ. Вскоре на ней поселяются дереворазрушающие грибы-пионеры, вызывающие синюю, бурую, красную окраску. Им на смену приходят грибы-субдеструкторы, вызывающие твердую гниль. За ними следуют основные деструкторы, разрушающие лигнин и целлюлозу (образователи мягкой гнили). Гнилая древесина заселяется гриба-ми-гумификаторами, перерабатывающими ее в перегной. Аналогичным образом на свежесрубленном дереве сначала поселяются насекомые, питающиеся еще живым лубом, за ними следуют собственно разрушители древесины (кси-лофаги), далее появляются другие членистоногие и прочие беспозвоночные, питающиеся продуктами грибного и бактериального распада тканей. [ …]
Разложение включает как абиотические, так и биотические процессы. Однако обычно мертвые растения и животные разлагаются гетеротрофными микроорганизмами и сапрофагами. Такое разложение есть способ, посредством которого бактерии и грибы получают для себя пищу. Разложение, следовательно, происходит благодаря энергетическим превращениям в организмах и между ними. Этот процесс абсолютно необходим для жизни, так как без него все питательные вещества оказались бы связанными в мертвых телах и никакая новая жизнь не могла бы возникать. В бактериальных клетках и мицелии грибов имеются наборы ферментов, необходимых для осуществления специфических химических реакций. Эти ферменты выделяются в мертвое вещество; некоторые из продуктов его разложения поглощаются разлагающими организмами, для которых они служат пищей, другие остаются в среде; кроме того, некоторые продукты выводятся из клеток. Ни один вид сапротрофов не может осуществить полное разложение мертвого тела. Однако гетеротрофное население биосферы состоит из большого числа видов, которые, действуя совместно, производят полное разложение. Различные части растений и животных разрушаются с неодинаковой скоростью. Жиры, сахара и белки разлагаются быстро, а целлюлоза и лигнин растений, хитин, волосы и кости животных разрушаются очень медленно. Отметим, что около 25% сухого веса трав разложилось за месяц, а остальные 75% разлагались медленнее. Через 10 мес. еще оставалось 40% первоначальной массы трав. Остатки же крабов исчезли к этому времени полностью.[ …]
Целлюлоза в каких продуктах содержится
В каких продуктах самое большое содержание клетчатки — полный перчеень
Всем большой привет!
Все мы не раз слышали о том, что есть такая полезная клетчатка, которую нужно употреблять,как можно больше для здоровья и пользы своего организма.
Но, не все из нас до конца понимают, что же это такое клетчатка и с чем ее едят.
Давайте разбираться, что такое клетчатка, в чем она содержится и в каких продуктах много клетчатки?
Рассмотрим все кратко, но понятно.
Клетчатка -это пищевые волокна, не перевариваемые пищеварительными ферментами организма человека.
Клетчатка обладает массой полезных свойств. Ее можно назвать дворником нашего организма, вычищающего и выметающего из него все вредные вещества.
Полезные свойства клетчатки
Четыре основных полезных свойства клетчатки :
- Клетчатка выводит холестерин и способствует понижению уровня сахара в крови
- Нормализует работу желудочно-кишечного тракта(гастрит, колит, запор, метеоризм)
- Способствует снижению веса(ожирение)
- Выводит накопившиеся металлы и токсины из организма
Основные виды клетчатки
- ОТРУБИ
- ЦЕЛЛЮЛОЗА
- ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗА
- ЛИГНИН
- ПЕКТИН
- КАМЕДЬ
- РАСТИТЕЛЬНЫЙ КЛЕЙ
В каких продуктах содержится клетчатка?
- Овсяные и рисовые отруби.Это оболочки зерен злаков,отделенные от муки или крупы .Очень хорошо снижают уровень холестерина крови.
- Шелуха семян подсолнечника.Очень мягко очищает кишечник и нормализует деятельность желудочно-кишечного тракта
Яблоки, свекла, брокколи, морковь, сельдерей, груши, горох, зеленые бобы, бурый рис, дикий рис, недробленые крупы, льняное семя, сухофрукты
Целлюлоза -это неперевариваемый углевод, содержащийся в верхней части оболочки фруктов. Поэтому срезая ее, мы лишаем свой организм огромной пользы.
Целлюлоза очень хорошо влияет на сосуды и полезна при геморрое,варикозном расширении вен,очищении кишечника.
Яблоки, бананы, свекла, капуста, кукуруза, листовой салат, груши, ягоды, перец и недробленные крупы
Гемицеллюлоза-это неперевариваемый углевод, абсорбирующий воду. Он выводит канцерогены, способствует снижению веса, эффективно устраняет запоры.
Морковь, бразильские орехи, персики, горох, картофель, помидоры, клубника, недробленые крупы, злак киноа, зеленая гречка
Лигнин понижает уровень холестерина крови, предотвращает образование камней в желчном пузыре.
Цитрусовые, гибискус, яблоки, бананы, свекла, капуста, сушеный горох,агар-агар,
Пектин выводит тяжелы металлы и токсины, нормализует работу кишечника.
- Камеди и растительный клей содержат:
Овсяная крупа,овсяные отруби, кунжут и сухие бобы
Эти вещества снижают холестерин, выводят токсические вещества из организма и регулируют уровень сахара в крови.
Пищевые добавки с клетчаткой
Если Вы решите применять пищевые добавки с клетчаткой, то усвойте одно важное правило:принимать клетчатку нужно начинать постепенно увеличивая дозу.
Лучше всего чередовать добавки с разными видами клетчатки.
Принимать добавки нужно только в соответствии с инструкцией, тогда не будет наблюдаться никаких побочных действий.
Как часто потреблять клетчатку?
Эти продукты необходимо употреблять несколько раз в день, постоянно.
И тогда вы забудете, что такое проблемы с желудком и кишечником, ваш вес придет в норму, вы создадите своему организму мощную профилактику рака толстой кишки, геморроя, запора,ожирения, сахарного диабета и атеросклероза.
Видео про полезные продукты с клетчаткой
Яблочный пектин
Я в качестве клетчатки покупаю вот такойяблочный пектин( 25% растворимой и 75 % нерастворимой клетчатки) растворяю его в стакане воды или органического фруктового сока, или добавлю его в смузи.
В таком виде пектин работает более быстро, ускоряя процесс детоксикации. Достаточно 1 ст.л на 1 стакан воды в день.
Только сразу хочу сказать, что этот не тот пектин с добавками, который продают в продуктовых магазинах для выпечки. Это органический пектин, который можно найти в магазинах здоровой пищи.
Употребляйте клетчатку чаще, обязательно вводите ее в в свой рацион питания.
Но, помните, что все это будет работать только в том случае, если вы перестанете закидывать в свое тело новые порции модифицированной и загрязненной еды.
Если вы стремитесь к красоте и здоровью, подпишитесь на мою рассылку полезных и интересных материалов.
Поделитесь этими знаниями с друзьями, нажав на кнопочки социальных сетей!
С вами была Алена Яснева , будьте здоровы, до новых встреч!
Фото @@ youlia2
ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ К МОИМ ГРУППАМ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ
Продукты, богатые клетчаткой. В каких продуктах содержится клетчатка – список (таблица)
Поступающая с продуктами клетчатка – растворимые и нерастворимые в воде волокна – не подвержены действию ферментов желудочно-кишечного тракта. Они связывают и выводят из организма отходы. Продукты, богатые клетчаткой, очищают стенки кишечника, полезны для пищеварительной системы, толстого кишечника, процессов обмена, при диабете.
Что такое клетчатка
Клетчатка – достаточно прочное и жесткое вещество. Входит в состав клеточных оболочек растений, за исключением водорослей.
При сильном увеличении выглядит как пучок соединенных между собой длинных волокон. Они эластичные и прочные, устойчивые к действию пищеварительных ферментов.
Клетчатка дает мало энергии, почти не усваивается. Но пищевые волокна необходимы для жизнедеятельности организма, предупреждения заболеваний.
Виды пищевых волокон:
- Целлюлоза.
- Гемицеллюлоза.
- Пектины.
- Лигнин.
- Слизи.
- Камеди.
Из целлюлозы состоят стенки растительных клеток. Гемицеллюлоза, пектины и лигнин – межклеточные углеводы. Слизи выделяют из морских водорослей и семян некоторых растений. Камеди – из стеблей и семян тропической флоры.
Пищевые волокна хорошо впитывают влагу, разбухают, увеличивают объем в два раза. Оболочки зерен (отруби) впитывают воду в пять раз больше своей массы.
Мучные изделия почти не содержат клетчатку. В продуктах животного происхождения она полностью отсутствует.
Нерастворимые волокна
Нерастворимые в воде волокна – целлюлоза, лигнин – входят в состав капусты, зеленого горошка, яблок, моркови, кожуры огурцов.
Целлюлоза впитывает влагу из отходов, придает им объем и влажность, ускоряет прохождение и эвакуацию.
Лигнин связывает желчные кислоты, снижает уровень холестерина в крови. Уменьшает риск образования камней в желчном пузыре. Хранение овощей увеличивает его количество.
Нерастворимая клетчатка увеличивает объем отходов после расщепления пищи, чем стимулирует перистальтику – волнообразные сокращения стенок кишечника, раздражает их для регулярной дефекации, предупреждает запор.
Продукты, содержащие нерастворимую клетчатку, очищают стенки кишечника. «Мочалка» из прочных волокон надежно связывает и эвакуирует отходы. В противном случае они гниют, бродят, увеличивают в кишечнике популяцию патогенной микрофлоры.
Патогенная микрофлора вырабатывает собственные отходы, которые через стенки кишечника проникают в кровь, разрушают слизистую, вызывают заболевания пищеварительной системы, опухоли.
Организм противодействует, расходует защитные силы. Поддержание нерастворимой клетчаткой естественных физиологических процессов в кишечнике сохраняет иммунитет, нормализует обмен веществ.
Водорастворимые волокна
Растворимые в воде волокна – пектины, смолы (бобовые), альгиназа (водоросли), гемицеллюлоза (овес, ячмень) – при поглощении воды не разбухают, как целлюлоза, а образуют объемное желе с вяжущими свойствами.
Пектиновые вещества придают упругость и эластичность тканям растения, помогают противодействовать засухе. Пектины и смолы способствуют длительному хранению продукта.
Водорастворимая клетчатка содержит мало калорий, быстро насыщает, затормаживает всасывание углеводов и жиров. Замедленное повышение уровня сахара в крови требует меньше инсулина, который способствует отложению жиров, избыточному весу.
Микрофлора расщепляет пектины в толстом кишечнике, чем повышает кислую среду, которая способствует уничтожению патогенных микроорганизмов.
Продукты, богатые водорастворимой клетчаткой, поддерживают баланс микрофлоры, снижают содержание гнилостных бактерий в кишечнике.
Норма продуктов с клетчаткой
Общепринята норма – в течение дня употреблять продукты, содержащие до 30г клетчатки.
Некоторые исследователи убеждены, что суточную норму пищевых волокон определяет возраст, поэтому рекомендуют принимать:
- до 50 лет: женщинам – 25г, мужчинам – 38г;
- после 50 лет: женщинам – 21г, мужчинам – 30г.
Полезное действие клетчатки усиливает содержание в продуктах витаминов C и E, бета-каротина.
Как принимать клетчатку
Включить в рацион зелень, фрукты, овощи, злаки, которые употреблять в естественном виде, а не как пюре или сок.
Блюда после механической и тепловой обработки полезны в качестве альтернативы – когда натуральные продукты, богатые клетчаткой, травмируют ослабленную слизистую, ухудшают состояние при лечении заболеваний желудочного тракта.
Пирожные и булочки заменить хлебом с отрубями или из муки грубого помола.
Продукты с клетчаткой употреблять в течение всего дня, а не только на завтрак.
Диетологи рекомендуют следующую схему приема (в долях от дневного рациона):
- овощные салаты, зелень – 1/4;
- свежие фрукты – 1/4;
- корнеплоды после тепловой обработки – 1/4.
Остальная 1/4 часть дневного рациона:
- Углеводы: крупы, хлеб, сахар – 1/10.
- Белок: орехи, молоко, кисломолочные продукты – 1/10.
- Жиры: животные и растительные жиры – 1/20.
Включать в рацион клетчатку постепенно, выйти на рекомендуемый уровень в течение месяца-двух. В противном случае пучит, нарушен стул.
Диета с низким содержанием жиров и высоким – клетчатки полезна при диабете.
Польза клетчатки для женщин
Продукты из пищевых волокон особенно полезны женскому организму. Клетчатка укоряет эвакуацию избыточных половых гормонов эстрогенов – причину опухолей половой сферы.
Эстрогены проникают в кишечник с желчью. Их задержка в организме на сутки или дольше вызывает повторное всасывание в кровь. Продукты, богатые клетчаткой, выводят с отходами избыток гормонов, чем снижают их уровень.
Таким образом, растительные волокна снижают риск развития женских опухолей.
Клетчатка и запор
Возможная причина запора (констипации) – задержки стула свыше двух дней, затруднение опорожнения кишечника – недостаток в продуктах клетчатки.
Задержка стула вызывает продолжительное соприкосновение фекалий со слизистой толстой кишки, ее разрушение канцерогенами.
При склонности к запорам исключить или ограничить легко усвояемые блюда – супы из рыбы и мяса, белый хлеб, картофельное пюре и т.п.
Включить в рацион продукты, богатые растительной клетчаткой – например, орехи. Они высококалорийны, содержат пищевые волокна. Таблица, в каких продуктах содержится клетчатка, представлена ниже в настоящей статье.
С другой стороны, запор вызывает включение в меню пищевых волокон без достаточного поступления жидкости – до 2л в день. В рекомендуемое количество входят вода, чай, кофе, молоко, суп и т.д. В случае нехватки влаги клетчатка не приносит пользу, забирает воду из организма.
Индикатор достаточного поступления жидкости – цвет мочи. Если она светлая, воды достаточно. Насыщенный желтый оттенок сигнализирует о нехватке, риске запора.
Прием жидкости сразу после употребления фруктов (например, яблок) вызывает повышенное газообразование.
Рецепты от запора с продуктами, в которых содержится клетчатка
Рецепт 1:
- Натереть крупно 100г моркови и 100г огурцов, добавить 5г семян льна, 5г семян укропа.
Съесть на ночь.
Рецепт 2:
- Натереть 200г свежей тыквы с кожурой, добавить 100г тертой вареной свеклы.
Употребить в течение для в три приема.
Рецепт 3:
- Крупно натереть 300г вареной свеклы, добавить 50г грецких орехов без скорлупы, 150г чернослива.
Употреблять по 100г смеси три раза в день. Лечить запор два дня.
Список и таблица продуктов, содержащих клетчатку
Нередко в составе овоща, фрукта – одновременно растворимые и нерастворимые волокна. Например, кожура яблок содержит нерастворимые, а мякоть – растворимые волокна.
Иногда кожура овощей и фруктов содержит вредные вещества. Например, огурцы очищают организм, оказывают мочегонное действие. Но их кожура накапливает нитраты. Поэтому перед употреблением покупной огурец лучше очистить.
Сырые продукты без тепловой и механической обработки (пюре) содержат больше клетчатки.
Ей богаты каши:
- Овсяная содержит массу клетчатки, которая обволакивает, снимет воспаление слизистой оболочки желудка.
- Пшеничная способствует деятельности мозга, сердца, сосудов, органов пищеварительной системы.
- Пшеная улучшает перистальтику кишечника, нормализует жировой обмен, уровень глюкозы в крови.
- Ячневая полезна при нарушениях обмена веществ, надолго создает ощущение сытости, оказывает легкое слабительное действие.
В каши полезно добавить ягоды, орехи, фрукты, изюм.
Ниже представлен список продуктов, содержащих пищевые волокна:
Бобы | |
Горошек зеленый | 6,00 |
Фасоль (бобы) | 3,70 |
Чечевица | 3,70 |
Зелень | |
Фенхель | 4,30 |
Шпинат | 2,70 |
Укроп | 2,60 |
Лук зеленый | 2,10 |
Салат с плотными листьями | 2,10 |
Петрушка (зелень) | 1,80 |
Сельдерей (листья) | 1,40 |
Спаржа | 1,30 |
Салат зеленый | 0,50 |
Зерна | |
Отруби пшеничные | 12,00 |
Овес | 10,70 |
Рис неочищенный | 9,00 |
Кукуруза воздушная | 3,90 |
Кукуруза вареная | 3,10 |
Овсяные хлопья «Геркулес» | 3,10 |
Хлеб с отрубями | 2,20 |
Хлеб ржаной | 1,10 |
Пшено | 0,70 |
Хлеб пшеничный | 0,20 |
Крупы | |
Крупа гречневая | 10,80 |
Крупа овсяная | 2,80 |
Крупа пшенная | 2,70 |
Крупа перловая | 2,00 |
Крупа рисовая | 1,40 |
Крупа ячневая | 1,40 |
Овощи | |
Капуста брокколи | 3,30 |
Капуста брюссельская | 3,00 |
Лук репчатый | 3,00 |
Морковь | 3,00 |
Хрен (корень) | 2,80 |
Капуста цветная | 2,10 |
Свекла | 2,10 |
Капуста белокочанная | 2,00 |
Редис | 1,80 |
Редька | 1,50 |
Репа | 1,50 |
Баклажан | 1,30 |
Помидоры | 1,20 |
Тыква | 1,20 |
Картофель | 1,10 |
Перец сладкий | 1,10 |
Огурцы | 0,70 |
Кабачок | 0,40 |
Орехи | |
Арахис | 9,00 |
Миндаль | 9,00 |
Орех лесной | 6,10 |
Фундук | 6,00 |
Фрукты | |
Яблоки неочищенные | 4,10 |
Финики | 3,60 |
Абрикос сушеный | 3,50 |
Курага | 3,20 |
Гранат | 2,50 |
Персики | 2,50 |
Апельсин | 2,40 |
Слива | 1,40 |
Лимон | 1,30 |
Абрикос свежий | 0,80 |
Банан | 0,80 |
Мандарины | 0,80 |
Грейпфрут | 0,70 |
Груша | 0,60 |
Дыня | 0,60 |
Арбуз | 0,50 |
Ягоды | |
Инжир сушеный | 5,30 |
Малина | 5,10 |
Облепиха | 4,70 |
Земляника | 4,00 |
Шиповник | 4,00 |
Виноград | 3,30 |
Изюм | 3,20 |
Чернослив | 3,20 |
Смородина черная | 3,00 |
Рябина черноплодная | 2,70 |
Смородина красная | 2,50 |
Крыжовник | 2,20 |
Черника | 2,20 |
Ежевика | 2,00 |
Клюква | 2,00 |
Брусника | 1,60 |
Вишня | 1,50 |
Правильный прием отрубей
Отруби (оболочки зерен) – продукт, который богат клетчаткой, облегчает дефекацию, нормализует обмен веществ. Непосредственно перед употреблением их добавляют в кефир, молоко, суп.
Разновидности:
- Пшеничные. Самые мягкие растительные волокна.
- Ржаные. Легче усваиваются.
- Овсяные. Наиболее грубая структура.
Для оздоровления и похудения начинать прием с пшеничной или ржаной разновидности.
Принимать отруби постепенно:
- Добавлять в пищу по 1ч.л три раза в день.
- В течение двух недель увеличить суточную дозу до 3с.л.
Через два месяца прекратить прием – употреблять другие продукты, богатые клетчаткой.
Вред и противопоказания
Продолжительный прием клетчатки в чрезмерных количествах вызывает алиментарные болезни – связанные с неправильным или недостаточным питанием.
Продукты, содержащие клетчатку, противопоказаны при воспалительных заболеваниях кишечника, повышенной перистальтике.
Растительные волокна противопоказаны детям до 5-6 месяцев – они вызывают диарею, кишечные приступообразные боли (колики). Маленьким полезны осветленные соки без мякоти.
Продукты, богатые клетчаткой, могут стать причиной вздутия живота.
Прием большого количества растительных волокон в пожилом возрасте при запоре может привести к недержанию кала.
Продукты с растительными волокнами противопоказаны при обострении язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Употреблять только в периоды ослабления или полного исчезновения симптомов (ремиссии).
Растительные волокна противопоказаны при диарее до полного восстановления стула.
Продукты, содержащие клетчатку, не препятствуют всасыванию витаминов или микроэлементов. Медикаментозные препараты могут не успеть оказать лечебное действие из-за высокой эвакуаторной способности пищевых волокон.
Продолжительный прием утолщает слизистую, снижает ее чувствительность и способность всасывать питательные вещества.
Избыточный прием грубой нерастворимой клетчатки или нехватка пищевых волокон – возможные причины снижения усвояемости пищи, спазмов, слипания стенок кишечника, язвенного колита, других заболевания ЖКТ.
Какие продукты содержат целлюлозу?
Целлюлоза — это химическое вещество название для волокна, которое является важным компонентом диеты, хотя оно не дает вам никаких витаминов, минералов или энергии. Многие продукты — особенно цельные продукты — содержат целлюлозу. Фрукты, овощи и цельные зерна — те зерна с отрубями нетронутыми — являются значительными источниками волокна.
Видео дня
Целлюлоза
Целлюлоза похожа по химическому составу на крахмал, который идет по химическому названию амилозы. Как и амилоза, целлюлоза состоит из длинных цепей молекул глюкозы, химически связанных друг с другом. Единственное различие между ними, объясните доктора. Реджинальд Гаррет и Чарльз Гришам в своей книге «Биохимия» являются формой связей. Из-за различий в форме между молекулами, однако, ваши ферменты могут переваривать амилозу, но не могут разрушить целлюлозу.
Целлюлоза в пищевых продуктах
Целлюлоза в вашей пище поступает из растительного материала. В частности, когда вы потребляете структурный растительный материал — целлюлоза немного похожа на скелет растения, а также образует защитный слой вокруг семян растений — вы потребляете целлюлозу. Таким образом, фрукты и овощи являются отличными источниками целлюлозы, хотя соков нет, потому что они не содержат структурный материал фруктов или овощей. Цельные зерна, которые включают защитное покрытие семян, также являются источниками целлюлозы.
Почему есть целлюлозу
Вам нужна целлюлоза в вашем рационе, потому что, хотя вы не можете ее переваривать, она по-прежнему выполняет ценные пищеварительные роли. Это помогает увеличить объем в вашем пищеварительном тракте, например, что позволяет вашему кишечнику функционировать более эффективно и помогает держать вас в норме. Он также связывает токсины и холестерин, снижает уровень холестерина и может снизить риск развития рака толстой кишки и диабета типа 2. Наконец, это помогает вам чувствовать себя дольше и может играть определенную роль в предотвращении колебаний уровня сахара в крови и избыточного потребления калорий.
Сколько целлюлозы
Вы должны получать много клетчатки в свой рацион каждый день, но, скорее всего, вы можете не получить ее; По данным Гарвардской школы общественного здравоохранения, американцы потребляют всего 15 г клетчатки в день. Вам нужно по крайней мере 20 г клетчатки каждый день из продуктов, а не из добавок. Чем больше калорий вы едите, тем больше волокон вам нужно. Мужчинам и подросткам может потребоваться больше, от 30 до 35 г в день. Если вы не едите достаточное количество клетчатки, вы можете приобрести добавки для волокна, доступные в магазинах бакалейных и здоровых продуктов. Тем не менее, поскольку фрукты и овощи содержат необходимые витамины и минералы, это отличная идея попытаться съесть больше продуктов, если это возможно.
Таблица продуктов с высоким содержанием клетчатки
Экология потребления. Еда и напитки: Каждый человек, заботящийся о своем здоровье, должен включить в ежедневный рацион продукты…
Какие продукты питания содержат много клетчатки
Клетчатка — одно из лучших средств для похудения, поддержания нормальной работы кишечника. Поэтому каждый человек, заботящийся о своем здоровье, должен включить в ежедневный рацион продукты, содержащие клетчатку, чтобы вывести из организма шлаки, токсины, предотвратить заболевания сердечно-сосудистой системы.
Клетчатка делится на два вида:
Продукты, богатые на клетчатку первого вида, — яблоки, капуста, цитрусовые фрукты, брокколи, мука грубого помола, различные ягоды, семечки, овес. Такую клетчатку можно превратить в желеобразную массу, она более бережно относится к желудку.
Нерастворимая растительная клетчатка содержится в таких продуктах питания, как бобовые, зерновые культуры (преимущественно в их оболочке), в кожуре овощей и фруктов.
В каких продуктах содержится клетчатка
Взрослому человеку достаточно 20-30 грамм клетчатки, чтобы избежать проблем с пищеварением, микрофлорой кишечника, выведением токсинов и тяжелых металлов. Поэтому важно знать, в каких продуктах питания есть клетчатка.
Много растительной клетчатки содержат:
стебли,
корни,
плоды,
клубни,
листья.
Список продуктов, содержащих много клетчатки, начинается с привычных нам овощей. Морковь, огурцы, помидоры, свекла, горох, фасоль, брокколи, редис — овощи, богатые клетчаткой.
К продуктам, содержащим клетчатку, относятся также фрукты, ягоды и орехи. Особенно груша, яблоко, виноград, персики, фисташки и инжир.
Но самое высокое содержание клетчатки имеют:
гречка,
овсяные хлопья,
другие виды цельного зерна.
Особенно полезен хлеб с отрубями.
Обращаем ваше внимание, что продукты, содержащие много клетчатки, необходимо употреблять свежими, нельзя их подвергаться тепловой обработке.
Избегайте следующих добавок в продуктах: инулин, полидекстроз, мальтодекстрин.
Многие люди употребляют молоко, рыбу, мясо, сыр, думая, что обогащают свой организм полезными волокнами, но отметим, что это продукты, не содержащие клетчатку.
Количество клетчатки в продуктах питания
Cписок продуктов с большим содержанием клетчатки. Количество клетчатки в продуктах указано на 100 грамм:
Фасоль и горох — 15%;
Белый рис и пшеница — 8%;
Овес и ячмень — 8–10%;
Орехи, миндаль, оливки -10-15%;
Свежие овощи — 2–5%. Овощи с наибольшим количеством клетчатки: зеленый горошек, брюссельская капуста, брокколи, спаржа, морковь;
Ягоды — 3–7%. Малина и ежевика содержат клетчатку в наибольшем количестве;
Фрукты и цитрусовые — 5–10%. Больше всего клетчатки в следующих фруктах: бананы, персики, груши и яблоки.
Таблица продуктов, содержащих клетчатку
Вы сможете быстро составить себе рацион питания, включив в него продукты, в которых содержится клетчатка.опубликовано econet.ru
Фрукты | ||
Яблоки с кожицей | 1 среднее | 5,0 |
Абрикос | 3 средних | 0,98 |
Абрикосы, сушёные | 5 частей | 2,89 |
Банан | 1 средний | 3,92 |
Черника | 1 чашка | 4,18 |
Мускусная дыня, кубики | 1 чашка | 1,28 |
Сушёные финики | 2 средних | 3,74 |
Грейпфрут | 1/2 среднего | 6,12 |
Апельсин | 1 средний | 3,4 |
Персик | 1 средний | 2,0 |
Персики, сушеные | 3 части | 3,18 |
Груша | 1 средняя | 5,08 |
Слива | 1 средняя | 1,0 |
Изюм | 1,5 унции | 1,6 |
Малина | 1 чашка | 8,34 |
Клубника | 1 чашка | 3,98 |
Овощи | ||
Авокадо (фрукт) | 1 средний | 11,84 |
Свекла, приготовленная | 1 чашка | 2,85 |
Листья свеклы | 1 чашка | 4,2 |
Бок чой, приготовленный | 1 чашка | 2,76 |
Брокколи, приготовленный | 1 чашка | 4,5 |
Брюссельская капуста | 1 чашка | 2,84 |
Кочанная капуста, приготовленная | 1 чашка | 4,2 |
Морковь | 1 средняя | 2,0 |
Морковь, приготовленная | 1 чашка | 5,22 |
Цветная капуста, приготовленная | 1 чашка | 3,43 |
Шинкованная капуста | 1 чашка | 4,0 |
Сладкая кукуруза | 1 чашка | 4,66 |
Зеленая фасоль | 1 чашка | 3,95 |
Сельдерей | 1 стебель | 1,02 |
Листовая капуста, приготовленная | 1 чашка | 7,2 |
Свежий лук | 1 чашка | 2,88 |
Горох, приготовленный | 1 чашка | 8,84 |
Сладкий перец | 1 чашка | 2,62 |
Воздушная кукуруза | 3 чашки | 3,6 |
Картофель запечённый «в мундире» | 1 средний | 4,8 |
Шпинат, приготовленный | 1 чашка | 4,32 |
Тыква обыкновенная, приготовленная | 1 чашка | 2,52 |
Сладкий картофель, варёный | 1 чашка | 5,94 |
Мангольд, приготовленный | 1 чашка | 3,68 |
Помидор | 1 средний | 1,0 |
Тыква крупноплодная столовая, приготовленная | 1 чашка | 5,74 |
Цуккини, приготовленные | 1 чашка | 2,63 |
Зерновые, зёрна, макаронные изделия | ||
Хлеб с отрубями | 1 чашка | 19,94 |
Цельно зерновой хлеб | 1 ломтик | 2,0 |
Овёс | 1 чашка | 12,0 |
Цельно зерновые макаронные изделия | 1 чашка | 6,34 |
Коричный рис | 1 чашка | 7,98 |
Бобовые, орехи, семечки | ||
Миндаль | 1 унция (28,35 гр) | 4,22 |
Чёрные бобы, приготовленные | 1 чашка | 14,92 |
Орехи кешью | 1 унция (28,35 гр) | 1,0 |
Семена льна | 3 ложки | 6,97 |
Плоды (бобы) нута, приготовленные | 1 чашка | 5,8 |
Фасоль, приготовленная | 1 чашка | 13,33 |
Чечевица, приготовленная | 1 чашка | 15,64 |
Бобы лима, приготовленные | 1 чашка | 13,16 |
Арахис | 1 унция (28,35 гр) | 2,3 |
Фисташки | 1 унция (28,35 гр) | 3,1 |
Тыквенные семечки | 1/4 стакана | 4,12 |
Соевые бобы, приготовленные | 1 чашка | 7,62 |
Семечки | 1/4 стакана | 3,0 |
Грецкие орехи | 1 унция (28,35 гр) | 3,1 |
P. S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:Продукты питания из целлюлозы?
26.01.2012Все мы слышали шутки о том, из чего делают колбасу – из опилок, макулатуры – потребители выдвигают самые невероятные и смешные предположения. Насколько же далеки эти предположения от правды, что же на самом деле используют в пищевой промышленности для производства сосисок, колбасы и других мясных полуфабрикатов? Слухи не так уж и далеки от правды, хотя используют, конечно, не простые опилки, а целлюлозные волокна, получаемые из высококачественной натуральной древесины.
Целлюлозные волокна считаются натуральным нетоксичным ингредиентом, поэтому их совершенно официально разрешено включать в рецептуру мясных полуфабрикатов и других продуктов питания, при этом для мясных продуктов ограничение по содержанию целлюлозных волокнон установлено на отметке 3. 5% от общего объема сырья, а для немясных продуктов ограничения и вовсе отсутствуют.
Очевидно, что прибыль – основная цель работы пищевых корпораций, а использование целлюлозы помогает снизить издержки приблизительно на 30 процентов, ведь целлюлоза не только увеличивает итоговый объем и массу выпускаемых продуктов, но и продлевает их срок хранения, выступая в роли дешевого консерванта.
Продукты с целлюлозой можно встретить повсеместно, даже в магазинах органических продуктов питания, ведь целлюлоза не считается вредным ингредиентом – наоборот – производители безустали рекламируют полезные свойства нерастворимой клетчатки – целлюлозы. «Добавляя целлюлозу, мы получаем более полезные продукты питания с меньшим содержанием жиров и большим – полезной клетчатки, заботимся о здоровье наших потребителей».
Ирония заключается в том, что это лишь часть правды – действительно, использование волокон целлюлозы вместо пшеничной муки и транс-жиров, выглядит меньшим злом. В то время как практика использования целлюлозы для загущения маложирных молочных продуктов (цельные оказываются слишком дорогими), лишает потребителей важных натуральных молочных жиров.
Да, конечно, целлюлоза – нетоксична, но едой она не является – человеческий организм не может переварить и усвоить целлюлозу. Конечно, нам всем нужна клетчатка, но получать ее лучше из овощей и фруктов, бобовых и зерновых культур. Свежеиспеченный цельнозерновой хлеб – гораздо лучший источник клетчатки для вашего организма.
Помните о том, что питаясь полуфабрикатами в современном мире, невозможно обеспечить сбалансированную диету, поэтому пытайтесь изыскивать возможности питаться натуральными продуктами – найдите хорошую булочную, чаще готовьте сами. Существуют различные виды целлюлозных наполнителей – целлюлозный порошок, гуммицеллюлоза, целлюлозный гель, научный термин для обозначения «пищевой» целлюлозы – карбоксиметилцеллюлоза.
Большинство лидирующих американских пищевых компаний охотно используют целлюлозное волокно в своих продуктах – так компания Kellogg`s заявляет целлюлозу в составе своих куриных наггетсов, котлет, блинчиков, вафель.
Компании Kraft и Organic Valley используют целлюлозу в производстве сыров для тостов – благодаря ей ломтики сыра не высыхают и не слипаются. General Mills указывают целлюлозу в составе практически всех продуктов – мороженого, соусов, сладких сиропов, сухих завтраков, сыров, в том числе – моцареллы, блюдах мексиканской кухни — цыплятах фахита и мясных лепешках буррито, куриных салатах.
Мы привели всего несколько примеров, чтобы показать, что целлюлозу можно встретить практически во всех продуктах, поэтому, если вы не хотите экономить деньги компаний, питаясь пустыми калориями, внимательно изучайте этикетки и старайтесь отдавать предпочтение натуральным необработанным продуктам питания.Светлана Юрова по материалам NaturalNews
Другие новости раздела:
Целлюлоза, получение целлюлозы, применение целлюлозы, состав бумаги, получение бумаги
Целлюлоза
Чистая целлюлозаЦеллюлоза или клетчатки (от лат. cellula — «клетка») — это вещества также имеющие непосредственное отношение к сахарам. Их молекулы связаны между собой водородными связями (слабое взаимодействие) и образованы из множества (от 2000 до 3000) остатков B-глюкозы. Целлюлоза — является основным составляющим компонентом любой растительной клетки. Она содержится в древесине, в оболочках некоторых плодов (например, семечек подсолнечника). В чистом виде целлюлоза — это порошок белого цвета, в воде не растворимый и не образующий клейстер. Чтобы оценить «на ощупь» чистую целлюлозу можно взять, например, хлопковую вату или белый пух тополей.Это практически тоже самое. Если сравнивать целлюлозу и крахмал, то крахмал лучше подвергается гидролизу. Гидролиз целлюлозы проводят в кислотной среде, при этом сначала образуется дисахарид целлобиоза, а затем глюкоза.
Целлюлозу широко применяют в промышленности, очитсив её, изготавливают всем нам знакомый целлофан (полиэтилен и целофан отличаются друг от друга на ощупь (целофан не кажется «жирным» и «шуршит» при деформации), а также искусственное волокно — вискозу (от лат. viscosus — «вязкий»).
Попадая в организм, дисахариды (например, сахароза, лактоза) и полисахариды (крахмал) под действием специальных ферментов гидролизуются с образованием глюкозы и фруктозы. Такое превращение можно легко произвести у себя во рту. Если долго жевать хлебный мякиш, то под действием фермента амилазы содержащийся в хлебе крахмал гидролизуется до глюкозы. При этом во рту возникает сладкий вкус.
Ниже представлена схема гидролиза целлюлозы
Гидролиз целлюлозы
Получение бумаги
Гидролиз крахмала
Чистая целлюлоза
Как Вы думаете,что входит в состав бумаги?! На сомом деле – это материал, который представляет собой очень тонко переплётённые волокна целлюлозы. Некоторые из таких волокон объединены водородной связью (связь, образующаяся между группами — OH – гидроксильная группа). Способ получения бумаги во 2-м веке до нашей эры уже был известен в древнем Китае. На тот момент бумагу изготавливали из бамбука или хлопка. Позже – в 9 веке нашей эры этот секрет попал в Европу. Для получения бумаги уже в средние века использовались льняные или хлопковые ткани.
Но только в 18 веке нашли наиболее удобный способ получения бумаги – из дерева. А такую бумагу, которой мы сейчас пользуемся, начали изготавливать лишь в 19 веке.
Главным сырьём для получения бумаги является целлюлоза. Сухое дерево содержит приблизительно 40% такой целлюлозы. Остальная часть дерева – это различные полимеры, состоящие из сахаров различных видов, в том числе фруктозы, сложных веществ – фенолспиртов, различных дубильных веществ, солей магния, натрия и калия, эфирных масел.Получение целлюлозы
Получение целлюлозы связано с механической переработкой древесины и затем проведение химических реакций с опилками. Хвойные деревья измельчают до мелких опилок. Эти опилки помещают в кипящий раствор, содержащий NaHSO4 (гидросульфид натрия) и SO2 (сернистый газ). Кипячение проводят при высоком давлении (0,5 МПа) и в течении длительного времени (около 12 часов). При этом в растворе происходит химическая реакция, в результате которой получается вещество гемицеллюлоза и вещество лигнин (лигнин — это вещество, представляющее собой смесь ароматических углеводородов или ароматическую часть дерева), а также основной продукт реакции – чистая целлюлоза, которая выпадает в виде осадка в ёмкости, где проводится химическая реакция. Кроме того, в свою очередь лигнин взаимодействует с сернистым газом в растворе, в результате чего получается этиловый спирт, ванилин, различные дубильные вещества, а также дрожжи пищевые.
Дальнейший процесс получения целлюлозы связан с измельчением осадка при помощи роллов, в результате чего получаются частицы целлюлозы около 1 мм. А когда такие частицы попадают в воду, то сразу набухают и образуют бумагу. На этом этапе бумага ещё не похожа на себя и выглядит, как взвесь волокон целлюлозы в воде.
На следующем этапе бумаге придают её основные свойства: плотность, цвет, прочность, пористость, гладкость, для чего в ёмкость с целлюлозой добавляют глину, оксид титана, оксид бария, мел, тальк и дополнительные вещества, связывающие волокна целлюлозы. Дальше волокна целлюлозы обрабатывают специальным клеем на основе смолы и канифоли. В его состав входят резинаты. Если добавить в этот клей алюмокалиевые квасцы, то происходит химическая реакция и образуется осадок резинатов алюминия. Это вещество способно обволакивать целлюлозные волокна, что придаёт им влагонепроницаемость и прочность. Получившаяся масса равномерно наносится на движущуюся сетку, где она отжимается и высыхает. Здесь уже формирование бумажное полотно. Для придания бумаге большей гладкости и блеска её пропускают сначала между металлическими, а затем между плотными бумажными валами (проводят каландрирование), после чего бумагу режут на листы специальными ножницами.
Как вы думаете, почему со временем желтеет бумага!?
Оказывается, молекулы целлюлозы, которые были выделены из дерева, состоят из большого числа структурных единиц типа С6Н10О5, которые под действием ионов атома водорода в течении определённого времени теряют между собой связи, что приводит к нарушению общей цепочки. При таком процессе бумага приобретает хрупкость и теряет свой первоначальный цвет. Ещё происходит, как говорят, подкисление бумаги. Для того, чтобы восстановить разрушающуюся бумагу, применяют гидрокарбонат кальция Са(НСО3)2), который позволяет временно снизить кислотность.
Есть и другой – более прогрессивный способ, связанный с применением вещества диэтилцинка Zn(C2H5)2. Но это вещество может самовоспламеняться на воздуха и даже в близости от воды!
Применение целлюлозы
Кроме того, что целлюлозу используют для производства бумаги, ещё пользуются очень полезным её свойством этерификации c различными неорганическими и органическими кислотами. В процессе таких реакций образуются сложные эфиры, которые и нашли применение в промышленности. При самой химической реакции связи, которыми связаны фрагменты молекулы целлюлоза, не разрываются, а получается новое химическое соединение с эфирной группой -COOR-. Одним из важных продуктов реакции является ацетат целлюлозы, который образуется при взаимодействии уксусной кислоты (или её производных, например уксусного альдегида) и целлюлозы. Это химическое соединение широко используется для изготовления синтетических волокон, например, ацетатного волокна.
Ещё один полезный продукт — тринитрат целлюлозы. Он образуется при нитровании целлюлозы смесью кислот: концентрированной серной и азотной. Тринитрат целлюлозы широко используется при изготовлении бездымного пороха (пироксилина). Существует ещё динитрат целлюлозы, который применяется для изготовления некоторых видов пластмасс и органических стекол.
Целлюлоза целлюлоза — Справочник химика 21
Целлюлоза. Целлюлозу применяют в качестве носителя в распределительной хроматографии. В качестве стационарной фазы применяют гидрофильные растворители. При необходимости фиксации гидрофобного растворителя на носителе лучше применять в качестве носителя ацетилированную целлюлозу (метод обращенных фаз ). [c.350]Целлюлоза. Целлюлоза, или клетчатка,— еще более распространенный углевод, чем крахмал. Из него состоят в основном стенки растительных клеток. В древесине содержится до 60% целлюлозы, в вате и фильтровальной бумаге — до 90%. [c. 337]
Это только отдельные примеры применения целлюлозы. Целлюлоза в виде хлопка, льна и пеньки идет на изготовление тканей — хлопчатобумажных и льняных. Большие количества ее расходуются на производство бумаги. Дешевые сорта бумаги изготовляют из древесины хвойных пород, лучшие сорта — из льняного и хлопчатобумажного тряпья. Подвергая целлюлозу химической переработке, получают несколько видов искусственного шелка, пластмассы, кинопленку, бездымный порох, лаки и многое другое. [c.338]
Целлюлоза. Целлюлоза входит в состав многих растительных организмов. Волокна хлопка состоят в основном из целлюлозы (ее массовая доля 98 7о)- Целлюлоза составляет примерно половину массы древесины, образуя оболочку растительных клеток. В траве и листьях деревьев содержится 10—25 % целлюлозы. [c.430]
Ксантогенат целлюлозы Целлюлоза [c.261]
Наиболее широко используемыми органическими полимерами являются полусинтетические смолы, получаемые при химической модификации целлюлозы. Целлюлоза содержит большую часть оболочек растительных клеток (например, волокно хлопка более чем на 90 % состоит из целлюлозы). Первой производной целлюлозы в буровых растворах была использована карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). Случилось это в 1944 г. в скважине, которую фирма Филлипс петролеум бурила в северо-западной части шт. Оклахома. Несколько позднее этот продукт стали широко применять при бурении скважин в во-472 [c.472]
Для изготовления банковской, документной, картографической, сигаретной и других видов высокосортной бумаги ранее использовалось исключительно тряпичное сырье. Химики давно установили, что семенные волоски хлопчатника — хлопок, а также лубяные волокна льна состоят практически из чистой высококачественной целлюлозы. Целлюлоза тканей обеспечивает бумаге высокие физико-механические свойства, такие, как прочность на изгиб, растяжимость, воздухопроницаемость, стойкость к влаге и свету, а следовательно, обеспечивает долговечность. В настоящее время в состав тканей часто вводят искусственные волокна. Они придают тканям ряд ценных свойств. Однако отходы таких тканей и соответствующее тряпье непригодно для бумажного производства, так как плохо поддается переработке. Поэтому значение тряпья в бумажном производстве в настоящее время резко снизилось. [c.38]
Силикагель, импрегнирован-ный буфером Крахмал Целлюлоза Целлюлоза Силикагель Крахмал, силикагель Силикагель [c.482]
Целлюлоза. Целлюлоза, или клетчатка, — вещество стенок клеток растений. В чистом виде она известна в виде ваты и фильтровальной бумаги (писчая и все другие виды бумаги проклеиваются). Древесина наполовину состоит из клетчатки и, кроме того, содержит связанный с ней лигнин — высокомолекулярное ароматическое вещество фенольного характера (см. кн. 2). [c.477]
Особый способ получения набухшей гидратированной целлюлозы — массный размол в воде. Длительный (70…150 ч) интенсивный размол целлюлозной суспензии в воде приводит к образованию гидратированной целлюлозной слизи. Степень набухания целлюлозы будет зависеть от расхода энергии на размол и его продолжительности. При интенсивном размоле рентгенограмма кристаллической структуры исчезает и появляется рентгенограмма аморфной целлюлозы. После обработки размолотой целлюлозы горячей водой (70°С и выше) снова появляется рентгенограмма кристаллической структуры, по уже не природной целлюлозы (целлюлозы I), а гидратцеллюлозы (целлюлозы И). Однако получение гидратцеллюлозы способом механического размола сопровождается значительной деструкцией. Возрастает медное число целлюлозы и уменьшается вязкость растворов. По-видимому, при размоле происходит гидролитическая, окислительная и, главным образом, механическая деструкция. После длительного размола целлюлоза может полностью растворяться в водных растворах гидроксида натрия. [c.574]
Внутренняя энергия связей и размеры элементарной структурной ячейки нативной целлюлозы (целлюлозы I) [c. 14]Целлюлоза имеет несколько полиморфных кристаллических модификаций — I, II, III, IV и X [6, 8] Кристаллическую модификацию природной целлюлозы называют целлюлоза I Целлюлоза II образуется при регенерации целлюлозы из ее растворов, при обработке природной целлюлозы концентрированными растворами гидроксидов щелочных металлов (мерсеризация) и при омылении производных целлюлозы Целлюлоза II имеет элементарную ячейку, параметры которой отличаются от параметров целлюлозы I (рис 1 5, б), полимерные цепи в регенерированной целлюлозе ориентированы антипараллельно Целлюлозу III получают при набухании целлюлозы I или II в жидком аммиаке Целлюлоза IV образуется при нагревании целлюлоз I, II и III при высокой температуре (280° С) в глицерине или в растворе щелочи Наконец, целлюлоза X образуется при обработке целлюлозы фосфорной (84,5%) или соляной (40%) кислотами Характеристики элементарных ячеек полиморфных модификаций целлюлозы приведены в табл 1 2 Идентифицировать полиморфные модификации легко удается с помощью рентгенографических данных, так как их рентгенограммы отличаются друг от друга (см рис 1 4, 6) [c. 14]
Целлюлоза (клетчатка) — наиболее распространенный растительный полисахарид. Она обладает большой механической прочностью и выполняет роль опорного материала растений. Древесина содержит 50—70 % целлюлозы хлопок представляет собой почти чистую целлюлозу. Целлюлоза является важным сырьем для ряда отраслей промышленности (целлюлозно-бумажной, текстильной и т. п.). [c.418]
Содержание, вес. % а-целлюлозы -целлюлозы Y-целлюлозы лигнина. . . смол и жиров. пентозанов. . [c.75]
Натронная целлюлоза Целлюлоза из осины 95,20 0,50 0,29 о 9 0 95 10,97 [c.29]
Гидролизный спирт получают в процессе гидролиза древесины. В качестве сырья применяют отхода древесины, содеркаще целлюлозу. Целлюлоза подаергается действию разбавленной серной кислоты (4 % концентрации) при повышенном давлении и тешературе 150-170 13, получаемые в процессе гидролиза целлшозы, моносахара ферментацией превращают в этанол 117]., [c. 14]
Целлюлоза-главный строительный материал растений. Древесина приблизительно на 50% состоит из целлюлозы хлопчатобумажные нити представляют собой почти чистую целлюлозу. Целлюлоза состоит из неразветвленных цепей, построенных из остатков глюкозы ее молекулярная масса в среднем превышает 500000. Структура целлюлозы показана на рис. 25.12. На первый взгляд она очень напоминает структуру крахмала. Однако между ними имеется важное различие, которое заключается в способе связывания остатков глюкозы. Отметим, что в целлюлозе глюкоза находится в своей Р-форме. Ферменты, легко гидролизующие крахмалы, вовсе не гидролизуют глюкозу. Так, вы можете разжевать и проглотить фунт ( 0,5 кг) целлюлозы, не получив при этом вообще никаких калорий, хотя теплота сгорания целлюлозы в расчете на единицу массы почти не отличается от теплоты сгорания крахмала. В отличие от целлюлозы фунт ( 0,5 кг) крахмала обеспечивает значительный запас калорий. Дело в том, что крахмал гидролизуется в глюкозу, которая затем окисляется с выделением энергии. В отличие от крахмала целлюлоза не гидролизуется никакими ферментами, имеющимися в человеческом организме, и поэтому выводится из него неиспользованной. Многие бактерии содержат ферменты, называемые целлюлазами, которые гидролизуют целлюлозу. Эти бактерии присутствуют в пищеварительной системе жвачных животных, например лошадей, использующих целлюлозу в пищу. [c.458]
Как ВИДНО из данных, приведенных в табл. 7.3, один и тот же сорбент МОЖНО применять в процессах разделения, протекающих по разным механизмам. Так, широко используемый адсорбент А12О3 может также обладать свойствами ионита в том случае, если подвижная фаза содержит воду, что вызывает образование ОН-групп на поверхности А12О3. При разделении веществ, основанном на использовании их различной растворимости в двух несмешивающихся жидких фазах, в качестве стационарной фазы используют жидкость, заполняющую пористый носитель (например, целлюлоза — вода). Но в щелочной среде разделение веществ на целлюлозе (целлюлозу применяют, например, в виде бумаги) сопровождается процессами ионного обмена с гидроксильными и-карбоксильными группами самого носителя [c. 343]
На расщеплении целлюлозы сверхконцентрированной соляной кислотой основан метод определения выхода глюкозы при полном гидролизе целлюлозы. Целлюлоза довольно быстро деструктируется и под [c.268]
Этиловый спирт получают биохимическими методами и не из пищевого сырья. Для этой цели используют древесину (древесные опилки) и другие виды непищевого сырья, содержащего целлюлозу. Целлюлоза аналогично крахмалу представляет собой сложное органическое вещество —полисахарид (СбНюОб)п- [c.100]
Целлюлоза. Целлюлоза, или клетчатка, ( eHioOb) является главной составной частью оболочек растительных клеток. Молекулы целлюлозы, как и молекулы амилозы, входящей в состав крахмала, имеют линейное строение. Обычно она не встречается в растениях в чистом виде, а сопровождается так называемыми инкрустирующими веществами (стр. 354). Гигроскопическая вата, хлопчатобумажные и льняные ткани, хорошие сорта фильтровальной бумаги состоят главным образом из целлюлозы, несколько измененной в процессе выработки. Наиболее чистая природная целлюлоза—это волокна хлопка, содержащие более 90% целлюлозы и б—8% воды. В древесине хвойных деревьев целлюлоза составляет около 50% в лиственных деревьях ее содержится значительно меньше. [c.346]
Целлюлоза. — Целлюлоза — наиболее широко распространенный скелетный полисахарид, из которого строится остов растений. Она составляет около половины материала клеточных стенок деревьев и других растительных материалов. Хлопок представляет собой почти чистую целлюлозу и наряду с льняным волокном служит главным источником целлюлозы в производстве тканей. Древесная целлюлоза—полупродукт в производстве бумажной массы и бумаги, связана в растениях с гемицеллюлозамп и с лигнином, который не Я1в-ляется полисахаридом. Лигнин удаляют из древесины путем обработки ее бисульфитом натрия, в результате чего лигнин превращается в растворимые лигносульфонаты (сульфитный процеос), или обрабатывают древесину смесью гидроокиси натрия с сульфидом натрия. [c. 564]
Значительное влияние на качество ннтропродукта оказывают качество и форма целлюлозы. Целлюлозу желательно иметь такой, чтобы она при погружении в кислотную смесь легко и быстро смачивалась, впитывая ес в достаточном количестве. Это требование обеспечипается как химическим составом кислотной смеси, так и формой, в которой целлюлоза применяется. Решающее значение имеет чистота материала, а также структура волокна. [c.352]
Для рентгенографического исследования кристаллической структуры целлюлозы I использовали высокоориентированные образцы целлюлозы — целлюлозу рами и хлопковую и метод просвечивания целого волокна. На основании полученных результатов измерений заключили, что ячейка целлюлозы, в соответствии с принятой в кристаллографии классификацией ячеек, является моноклинной. Моноклинная ячейка — один из простейших типов ячеек (рис. 9.6, а). У кубической ячейки ребра равны между собой ромбической ячейки а Ь Ф с, но все углы составляют по 90 . У моноклинной ячейки аФЬ СК угол моноклинности у Ф 90° (у > 90°). [c.247]
Конформации полисахаридов в твердом состоянии долгое время не удавалось определить из-за несовершенства существовавших методов рентгеноструктурного анализа. В настоящее время эта проблема решена [6]. Установлено, что в природной целлюлозе (целлюлоза I) все углеводные цепи расположены параллельно, а не антипараллельно (т. е. в каждом кристаллите все невосстанавливающие концы находятся с одной стороны, а все восстанавливающие— с другой [7]), тогда как в регенерированной или мерсеризованной целлюлозе (целлюлоза II), в которую природная целлюлоза часто превращается в результате промышленной [c.282]
Целлюлоза является основной составной частью стенок клеток растений и служит важным сырьем в целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности. Относительно чистой целлюлозой являются волокна хлопчатника, джута и конопли. Древесина содержит от 40 до 50% Деллюлозы, 15—20% гемицеллюлозы (смесь пентозанов) и 25—357о лигнина. Солома состоит примерно на 30% из целлюлозы. Целлюлоза построена из звеньев р-Л-глюкопиранозы, соединенных по 1,4-положениям в линейные макромолекулы [c.643]
М — микрограну лированная целлюлоза целлюлоза, обработанная таким образом, чтобы увеличить содержание микрокристаллической целлюлозы, и поперечно-сшитая. По внешнему виду частицы этой смолы представляют собой короткие палочки, однородные по размеру, что улучшает хроматографические характеристики и делает свойства более стандартизированными. [c.433]
Смирнов Р. E., Василевская Т. К. Влияние условий двухступенчатой сульфитной варки еловой древесины на углеводный состав при варке и отбелке целлюлозы // Целлюлоза, бумага, картон. — М. ВНИПИЭИлеспром, 1973. № 16. — С. 6. [c.463]
Основным сырьем для производства вискозного волокна является древесная целлюлоза (стр. 76), чаще всего еловая, поступающая на заводы искусственного волокна в виде листов картона. Она должна содержать не менее 88% а-целлюлозы (целлюлоза, не растворимая в 17,5%-ном растворе NaOH при комнатной температуре). Молекулярный вес исходной целлюлозы колеблется в пределах 100 ООО—150 ООО, что соответствует степени полимеризации 650—900. Отдельные партии поступающей целлюлозы могут несколько отличаться по свойствам, поэтому для придания большей однородности исходному сырью партии сначала смешивают, а затем составляют навески целлюлозы, соответствующие объемам производственного оборудования. [c.447]
Хлопковая целлюлоза — виды и преимущества
Дата публикации: 27.08.2018 17:14
Волокна хлопчатника содержат большое количество целлюлозы в чистом виде. Характер и синтез химического состава природной целлюлозы хорошо изучен на примере хлопкового волокна. С ростом хлопкового волокна непрерывно растет содержание в нем целлюлозы, а содержание других компонентов, таких как жиры, водорастворимые вещества, золы и воск, понижается.
В хлопковом волокне наблюдается большое количество пектиновых веществ, которое постепенно убывает по мере роста растения. Одновременно с возрастанием содержания целлюлозы, волокно меняет свои механические, физические и химические свойства. Например, увеличивается прочность и понижается растворимость в щелочи.
Отличие хлопковой и сульфатной целлюлозы
Если сравнивать беленую сульфатную и хлопковую целлюлозу, то волокна первой плоские и прямые, в то время как волокна хлопковой имеют форму скрученной ленты и более сформированную кристаллическую структуру. В сульфатной целлюлозе содержится 91,9% α-целлюлозы и примерно 15% гемицеллюлоз. Содержание гемицеллюлоз в хлопковом волокне очень мало, а процент α-целлюлозы достигает 98,6%.
Высокий процент α-целлюлозы, малое количество лигнина и очень большая степень белизны показывают, что такие целлюлозные материалы прекрасно подходят как для производства бумаги, так и модифицированных химических целлюлоз. Среди модификаций можно назвать мерсеризованную целлюлозу, микрокристаллическую и другие. Степень чистоты хлопковой целлюлозы очень высокая, а содержание гемицеллюлоз практически нулевое.
Преимущества хлопковой целлюлозы
- в составе почти нет гемицеллюлоз и веществ из карбоксильных групп, что обеспечивает прочность на длительный срок;
- по сравнению с видами древесной целлюлозы, хлопковая более устойчива к процессу старения из-за большой степени полимеризации;
- древесная целлюлоза дает коллоксилина значительно меньше, чем хлопковая, поэтому именно ей отдают предпочтение при производстве линолеума;
- хлопковая целлюлоза прекрасно смачивается кислотной смесью и имеет очень высокую чистоту.
Интересные статьи
Статья 0
Применение гильсонита в битуме и дорожных смесяхОрганический минерал гильсонит (или природный асфальт) в последние десятилетия активно применяется как в геологии, так и в дорожно-строительной сфере: при формировании покрытий. ..
Статья 19
Диоксид кремния для сельского хозяйстваДиоксид кремния способствует увеличению количество подвижных фосфатов в различных грунтах. Поэтому он применяется фермерами при предпосевной обработке почвы и семян, а также при…
Статья 53
Диоксид кремния— синтетическое вещество, полученное путем нагревания кремния до +500 С. Представляет собой бесцветные твердые кристаллы. Используется в…
Статья 59
Битум 100/130 — смесь углеводородов со специальными добавками, выпускаемая по лицензированной технологии «Битурокс» в соответствии с ГОСТ 22245-90. Материал широко используется в…
Статья 121
Битум дорожный БНД 60/90Битум дорожный БНД 60/90 – это качественный продукт переработки нефти, содержащий в своем химическом составе высокомолекулярные углеводороды и их производные (неметаллические),. ..
Статья 103
Дизельное топливо Евро-5Дизельное топливо Евро-5 считается безопасным и универсальным нефтяным продуктом высокой очистки, который идеально подходит для отечественных и иностранных автомобилей. При этом год…
Статья 227
Сульфированный асфальтСульфированный асфальт – высокоэффективный ингибитор глин на основе альфатенов. Представляет собой порошок черного цвета, используемый в качестве эмульгатора, лубриканта,…
Статья 291
Полианионная целлюлозаПолианионная целлюлоза – вид солей натрия карбоксиметилцеллюлозы с отличной степенью замещения. Внешне напоминает порошкообразное вещество без запаха и вкуса, которое хорошо…
Коротко о полимерах в полиграфии
4 — 2007Николай Дубина [email protected]
Полимеры (от греч. поли — много и мерос — часть) — это высокомолекулярные, главным образом органические вещества (впрочем, известны и неорганические полимеры, к которым относятся, например, графит, алмаз, стекло, цемент и др. ), крупные молекулы которых построены из многократно повторяющихся, совершенно одинаковых для каждого полимера структурных звеньев, образованных из мономеров (от греч. моно — один и мерос — часть). Так, в молекулярной формуле натурального каучука
[—СН2—СН = С(СН3)—СН2—]n,
отображающей молекулярную цепь, в квадратных скобках заключено структурное звено, образованное из мономера изопрена
СН2 = СН—С(СН3) = СН2,
а n — коэффициент полимеризации, или число, показывающее, сколько раз это структурное звено повторяется в молекуле. Для каучука
n = 10 000. Длина одной макромолекулы каучука, если ее выпрямить в одну линию, составляет около 8 мкм.
По происхождению полимеры можно разделить на природные (целлюлоза, крахмал, каучук и др.) и синтетические (полихлорвинил, полистирол, полиамиды и др.).
Природные полимеры
В полиграфии наиболее широкое применение нашли следующие природные полимеры: полисахариды (целлюлоза, крахмал, камеди), белки (коллаген, глютин, казеин, альбумин) и полидиены (каучук).
Целлюлоза (клетчатка) — природный полимер полисахарид, принадлежащий к классу углеводов. Это прочное волокнистое вещество, из которого состоит опорная ткань всех растительных клеток. Макромолекула целлюлозы (С6Н10О5)n построена из многократно повторяющихся структурных звеньев — остатков bглюкозы (остатком глюкозы называется то, что остается от ее молекулы после отсоединения молекулы воды).
Коэффициент полимеризации у целлюлозы разного происхождения различен. Так, у древесной целлюлозы он составляет около 3000, у хлопковой — около 12 000, у льняной — около 36 000. Более высокой степенью полимеризации объясняется большая прочность хлопкового, особенно льняного, волокна по сравнению с волокнами древесной целлюлозы.
Каждое структурное звено молекулы целлюлозы имеет по три спиртовых гидроксила. Поэтому целлюлоза, несмотря на свое волокнистое строение и нерастворимость в воде, все же, подобно спиртам, способна образовывать простые и сложные эфиры и щелочную целлюлозу. Спиртовые гидроксилы в молекуле целлюлозы являются источником возникновения химических водородных связей между молекулярными цепями, обеспечивающих образование технического целлюлозного волокна и формирование на сетке бумагоделательной машины прочного листа бумаги. Водородные связи возникают между электроотрицательными атомами кислорода и почти электрически нейтральными атомами водорода спиртовых гидроксилов при условии их сближения на расстояние около 20 нм.
Целлюлоза нерастворима в воде и органических растворителях, растворяется в сероуглероде CS2 и реактиве Швейцера [Cu(NH3)4]·(OH)2, претерпевая при этом глубокие химические изменения. Она без разрушения выдерживает нагрев до 150 °С, при более же высокой температуре наблюдается деполимеризация целлюлозы и связанная с этим потеря прочности, а при 270 °С и выше начинается термическое разложение с выделением продуктов распада: уксусной кислоты, метилового спирта, кетонов, при этом в остатке остаются деготь и уголь.
Строение целлюлозного волокна
При гидролизе (реакция обменного разложения между различными веществами и водой) целлюлозы, то есть при ее осахаривании под воздействием воды при нагревании в присутствии катализатора — сверхконцентрированной соляной кислоты, можно получить моносахарид — глюкозу.
Из гидролизной глюкозы спиртовым брожением можно получить гидролизный этиловый спирт. Его производят чаще всего из опилок или путем переработки сульфитных щелоков — побочного продукта при сульфитной варке целлюлозы. Гидролизный спирт не является пищевым, он используется для промышленных целей.
Каждое растительное волокно, например хлопковое, льняное или древесное, — это одна клетка, оболочка которой состоит в основном из целлюлозы. Внутри клетки волокна имеется канал — капилляр, доступный для проникновения воздуха и влаги. Длина технического волокна целлюлозы из ели, сосны, березы и тополя в среднем составляет 2,53 мм, из льна, хлопка и пеньки — 2025 мм при диаметре около 25 мкм. Структура оболочки целлюлозной клетки очень сложна. Клеточная стенка целлюлозного растительного волокна имеет фибриллярное строение.
Фибриллы представляют собой нитевидные элементарные волокна — пучки молекул целлюлозы, прочно соединенные между собой водородными связями длиной около 300 мкм и диаметром около 30 нм. В промежутках между фибриллами находятся гемицеллюлозы и лигнин, причем содержание их увеличивается от внутренних слоев клеточной стенки к наружным. Межклеточные пространства целлюлозы заполнены преимущественно лигнином.
Абсолютно сухое хлопковое волокно — это чистая целлюлоза. Волокна льна и конопли содержат до 9397% целлюлозы. В абсолютно сухой древесине различных пород деревьев содержание целлюлозы составляет примерно 50%, остальное — гемицеллюлоза (около 20%), лигнин (около 30%), а также некоторое количество минеральных солей, образующих золу при сжигании древесины. Много целлюлозы содержится в тростнике и во многих других растениях.
Волокна чистой целлюлозы отличаются белизной, гибкостью, прочностью и упругоэластичностью.
Молекулы гемицеллюлозы (полисахаридов) построены из остатков моносахаридов: маннозы (гексозы) и ксилозы (пентозы). Гемицеллюлоза служит резервным питательным веществом для растений, деревьев и предохраняет их от инфекций. Гемицеллюлоза набухает в воде, сравнительно легко гидролизуется даже очень разбавленными кислотами и растворяется в 18,5%ной щелочи. Древесная целлюлоза с большим содержанием гемицеллюлозы легко поддается размолу, а изготовленная из нее бумага имеет повышенную прочность (особенно поверхностную), так как гемицеллюлоза — очень хорошая естественная проклейка.
Лигнин — вещество химически неустойчивое: под влиянием света, влаги, кислорода и тепла оно разрушается, вследствие чего растительные волокна, содержащие лигнин, теряют прочность и темнеют. В отличие от целлюлозы, лигнин растворяется в разбавленных кислотах и щелочах. Это свойство лигнина используется в производстве целлюлозы из древесины, соломы, тростника и других растительных тканей. Строение лигнина сложно и еще недостаточно изучено. Известно, что лигнин — природный полимер, структурным звеном которого является остаток βоксикониферилового ароматического спирта. Одревеснение (отмирание) растительных клеток связано с появлением в них лигнина.
Производными целлюлозы являются щелочная целлюлоза, целлофан, карбоксиметилцеллюлоза, нитро и ацетилцеллюлоза.
Щелочная целлюлоза получается в результате обработки целлюлозы раствором едкого натра. При этом атомы водорода спиртовых гидроксилов частично или полностью заменяются атомами натрия. Щелочная целлюлоза, не теряя своего волокнистого строения, отличается повышенной химической активностью, что используется при получении простых эфиров целлюлозы, например карбоксиметилцеллюлозы.
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) — это простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты. Целлюлоза не вступает в реакцию с гликолевой кислотой, поэтому промышленный способ изготовления карбоксиметилцеллюлозы основан на взаимодействии щелочной целлюлозы с монохлоруксусной кислотой. При этом в химической реакции участвует только по одному омыленному спиртовому гидроксилу каждого остатка глюкозы в молекуле щелочной целлюлозы.
НОСН2СООН — гликолевая кислота.
СlСН2СООН — монохлоруксусная кислота.
[C 6H7O2(OH)2ONa]n — щелочная целлюлоза.
[C 6H7O2(OH)2—О—СН2—COONa]n — карбоксиметилцеллюлоза Naсоль.
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы хорошо растворяется в воде, образуя при этом устойчивые вязкие, клейкие, прозрачные, бесцветные растворы, которыми можно склеивать бумагу. Поэтому карбоксиметилцеллюлозу применяют как переплетный клей вместо крахмала, а также для проклейки бумаги и для многих других целей, в частности в качестве эмульгатора при получении устойчивых эмульсий типа «вода в масле».
Сложные эфиры образуются при взаимодействии целлюлозы с соответствующими кислотами. При взаимодействии с азотной кислотой получается нитроцеллюлоза, с уксусной — ацетилцеллюлоза.
Добыча латекса из гевеи бразильской
Нитроцеллюлоза выпускается трех видов: спирторастворимая, коллоксилин и пироксилин.
Спирторастворимая нитроцеллюлоза — это мононитроцеллюлоза, применяемая для изготовления бесцветных, прозрачных, очень прочных спиртовых лаков.
Коллоксилин — это динитроцеллюлоза, то есть продукт, в котором из трех спиртовых гидроксилов каждого структурного звена молекулы целлюлозы взаимодействуют с азотной кислотой только два. Коллоксилин хорошо растворяется в спиртоэфирной смеси, амилацетате и других сложных эфирах уксусной кислоты, ацетоне, формальгликоле и тому подобных органических растворителях. Применяется для изготовления кинопленки, фотоподложки, лаков и красок. Спиртоэфирный раствор нитроцеллюлозы, называемый коллодием, применяется в медицине. Нитроцеллюлоза, смешанная с камфорой (пластификатором), известна как пластическая масса — целлулоид. Нитроцеллюлоза очень огнеопасна.
Пироксилин, или тринитроцеллюлоза (полный эфир целлюлозы и азотной кислоты), плохо растворяется в органических растворителях. Применяется как взрывчатое вещество — бездымный порох.
Ацетилцеллюлоза — прозрачное бесцветное негорючее вещество. Растворяется в сложных эфирах уксусной кислоты, ацетоне и дихлоргидрине, в спиртоэфирной смеси нерастворима. Ацетилцеллюлоза используется для получения негорючих прозрачных пленок и пластин, применяемых для изготовления альбомов наглядных пособий и для придания оттискам глянцевости путем припрессовки — ламинирования, а также в качестве основы для изготовления малотиражных офсетных печатных форм и, наконец, как негорючая фотоподложка.
Сложные кислые смешанные эфиры целлюлозы уксусной и фталевой кислот (ацетофталаты) или уксусной и янтарной кислот (ацетосукцинаты) применяются в качестве фотополимеров при изготовлении форм высокой печати.
Крахмал в виде микроскопических зерен образуется в зеленых частях растений из углекислоты воздуха и влаги под влиянием света и уносится вместе с соками растения в клубни и зерна, где и откладывается как запасное питательное вещество.
Крахмальные зерна разных растений имеют различную форму и величину. Крахмал не растворяется в холодной воде, спирте и эфире. В горячей воде зерна крахмала набухают, увеличиваясь в объеме в сотни раз, затем теряют форму и образуют вязк ий и клейкий раствор. Температура растворения крахмала в воде называется температурой его клейстеризации. Для картофельного крахмала она равна 60 °C, для маисового (кукурузного) — 70 °C, для пшеничного и рисового — 80 °C.
Крахмал очень гигроскопичен, он притягивает влагу из окружающего воздуха и содержит обычно 1020% влаги. С раствором йода крахмальный клейстер дает интенсивное синее окрашивание, исчезающее при кипячении и вновь появляющееся при охлаждении (качественная реакция на крахмал).
Крахмал, так же как и целлюлоза, является природным полимером — полисахаридом, принадлежащим к классу углеводов и соответствующим молекулярной формуле (С6Н10O5)n, но структурным звеном молекулярной цепи крахмала является остаток αглюкозы. Каждые два остатка
αглюкозы в крахмале образуют остаток дисахарида мальтозы, которая является геометрическим изомером целлобиозы.
Крахмал содержит две фракции полисахаридов: амилозу и амилопектин. Амилозой богат картофельный крахмал, амилопектином — кукурузный (маисовый). Амилоза растворяется в воде хорошо, амилопектин — плохо. Этим и объясняется плохое растворение и более высокая температура клейстеризации маисового крахмала.
При растворении крахмала полисахариды извлекаются водой. Молекулы амилозы распрямляются, запутываясь в ответвлениях амилопектина. В результате образуются пачки молекул (флоккулы), соединенные водородными связями и равномерно распределенные в воде.
Минеральные кислоты и ферменты (диастаз, солод) гидролизуют крахмал до конечного продукта
αглюкозы: крахмал —> мальтоза —> αглюкоза.
Крахмал используется в полиграфии в качестве переплетного клея (клейстера), в бумажном производстве — для проклейки бумаги.
К белкам относятся коллаген костей, казеин молока, альбумин куриных яиц, глобулин крови и другие вещества, которые состоят из остатков аминокислот, соединенных между собой амидными группами —NH—СО— в длинные полипептидные молекулярные цепи, то есть в белковые молекулы. Концевыми группами этих цепей (молекул) являются, с одной стороны, аминогруппы, а с другой — карбоксильная группа.
При гидролизе белковая молекула сперва распадается на пептиды, то есть на белковые соединения с меньшей молекулярной массой, а затем на аминокислоты. При взаимодействии карбоксильных групп белковых молекул с солями поливалентных металлов, например хрома и алюминия, наблюдается потеря растворимости — задубливание белков. Также хорошо задубливают белки формалин и уротропин.
Костный клей — твердые хрупкие плитки или клеевой студень (галерта), который состоит в основном из белкового вещества глютина. Он вываривается из костей животных в виде клеевого бульона, а затем выпаривается и высушивается.
В костях, мездре, рогах и копытах животных содержится белковое вещество — коллаген (от греч. колла — клей и генос — род, происхождение), нерастворимый в воде. Однако под действием длительного нагревания в воде коллаген превращается в другой вид белка — глютин, растворимый в горячей воде и обладающий клеящими свойствами.
Получение плиточного клея, то есть высушивание клея до содержания в нем 83% глютина — дорогой и длительный процесс, поэтому часть клея выпускается в виде клеягалерты, то есть клеевого студня, содержащего не менее 51% глютина, остальное — вода.
Костный плиточный клей и клейгалерта применяются для переплетных работ, а также входят в состав латексных бутадиенстирольных клеев.
Желатин по химическому составу очень близок к костному и мездровому клею, но гораздо выше их по качеству, в частности по чистоте и крепости студня. Для получения желатина отбирают лучшие сорта свежих кожевенных отходов — мездру, обрезки телячьих шкур и кости крупного рогатого скота. Желатин используется для приготовления фотоэмульсии.
Казеин — это белковое вещество, содержащееся в молоке. Если к молоку добавить кислоты или дать скиснуть, то казеин свертывается и образует осадок, который можно отфильтровать от сыворотки, высушить и измельчить. Сворачивание казеина происходит также при добавлении к молоку сычужного фермента. Соответственно в зависимости от способа изготовления различают два вида казеина: кислотный и сычужный.
В чистом виде казеин — белый творожистый осадок. В воде казеин не растворяется, а только набухает. Однако казеин хорошо растворяется в щелочных растворах, образуя вязкие и липкие растворы, используемые в качестве переплетного клея, при производстве мелованной бумаги и для других промышленных целей.
Для изготовления переплетного клея применяется только кислотный казеин, так как он лучше растворяется и дает более клейкие растворы, чем сычужный. Последний используется главным образом в производстве белковой пластической массы — галалита.
Высушенный казеин очень гигроскопичен и поглощает влагу из воздуха, поэтому хранить его надо в сухом, хорошо вентилируемом помещении.
Натуральный каучук — полимер изопрена, который производится из латекса — сока некоторых тропических деревьев, главным образом гевеи бразильской, произрастающей в Южной Америке, Индии, Африке и на Цейлоне.
Латекс — это коллоидная система, золь1 из глобул2 молекул каучука в водной среде. При добавлении к латексу кислот или при нагревании устойчивость золя нарушается, и каучук выпадает в виде осадка, который высушивают, вальцуют и нарезают листами.
Очень крупные молекулы каучука длиной около 8 мкм не вытянуты в нитку, а закручены в клубок, поэтому каучук имеет высокую эластичность.
Каучук был давно известен индейцам Южной Америки, которые делали из него сосуды для воды, мячи для игр и отливали на собственных ногах калоши. Каучук они называли «каочу», что в переводе означает слезы дерева. В Европе каучук стал известен в конце XV века, после возвращения Колумба из Америки, который привез в качестве заморских диковинок калоши и мячи индейцев.
Каучук эластичен и прочен, но он затвердевает на морозе, расплавляется при нагревании, впитывает воду, а также растворяется в бензине и некоторых других органических растворителях. Поэтому каучук в Европе долгое время не находил практического применения. Только в 40х годах XIX века из каучука начали делать резину, после того как Чарльз Гудеар обнаружил, что в результате нагревания с серой каучук твердеет, превращаясь в прочный, теплостойкий и нерастворимый в воде упругоэластичный материал — резину. Процесс взаимодействия каучука с серой при 120150 °C называется вулканизацией. При этом атомы серы присоединяются к молекулам каучука по месту двойных связей, «сшивая» молекулярные цепи каучука в непрерывную трехмерную сетчатую систему.
Кроме смеси каучука с серой, резина содержит ускорители процесса вулканизации, усилители, наполнители, мягчители, противостарители и красочные пигменты.
Ускорители вулканизации (например, каптакс, тиурам и др.) значительно сокращают время вулканизации и одновременно улучшают механические свойства резины.
Усилители (например, сажа) и наполнители (например, мел) увеличивают механическую прочность резины в несколько раз и одновременно позволяют экономить каучук, снижая стоимость резины.
Мягчители (например, минеральные масла) облегчают переработку резиновой смеси и уменьшают твердость готовых резиновых изделий.
Противостарители (например, эджрайт) препятствуют преждевременному отвердеванию резины, потере ею эластичности и упругости.
Красящие вещества придают резине цвет. Функции красящих веществ выполняют сажа, красная окись железа, двуокись титана, окись цинка и др.
Все составные части резиновой массы смешивают на вальцах или в резиносмесителе. После этого резиновой массе придают форму листов каландрированием или «сырых» заготовок нужной формы. Их подвергают вулканизации при 120150 °C во время прессования заготовок давлением 1525 кг/см 2 или при нормальном давлении после формования деталей из заготовок.
В 1928 году в нашей стране был разработан способ изготовления синтетического каучука, а с 1932 года началось его промышленное производство.
1Золь — дисперсная система в коллоидно-устойчивом состоянии; гель — та же система, которая потеряла устойчивость и скоагулировала.
2Глобулы — группы молекул, закрученных в клубок диаметром около 1 нм.
Окончание следует
КомпьюАрт 4’2007
Целлюлоза — обзор | Темы ScienceDirect
3.22.3.2 Целлюлоза
Целлюлоза — один из самых распространенных биоматериалов на Земле. Обычно он синтезируется растениями, но также вырабатывается некоторыми бактериями. Как и крахмал, целлюлоза является гомополимером глюкозы, но, в отличие от крахмала, мономеры глюкозы соединены связями β-1,4 (рис. 3.22.4B). Целлюлоза, жесткий, волокнистый и нерастворимый в воде полисахарид, играет важную роль в поддержании стабильности структуры клеточных стенок растений. 20 Цепи целлюлозы расположены в микрофибриллах или пучках полисахаридов, которые расположены в фибриллах (пучках микрофибрилл), которые, в свою очередь, составляют стенку растительной клетки. Такое расположение не только способствует устойчивости структур растений, но также предполагает, что целлюлоза является биоматериалом с высокой прочностью и другими превосходными механическими свойствами.
Целлюлозу синтезируют не только растения. Бактерии также способны продуцировать полисахарид. Синтез бактериальной целлюлозы наиболее подробно изучен у Acetobacter xylinum .Считается, что биологическая роль целлюлозы, продуцируемой бактериями, состоит в том, чтобы способствовать флокуляции или поддерживать определенную среду, например аэробные условия или позволяя прикрепляться к растениям. 21 Бактериальная целлюлоза устроена аналогично растительной целлюлозе, поскольку полисахаридные цепи образуют микрофибриллы, а пучки микрофибрилл образуют ленты. 22,23 В отличие от целлюлозы растительного происхождения, бактериальная целлюлоза имеет высокую чистоту и не требует отделения от лигнина при переработке. Также в отличие от растительной целлюлозы бактериальная целлюлоза обладает превосходными водоудерживающими свойствами; растительная целлюлоза может удерживать воду до 60%, тогда как бактериальная целлюлоза может удерживать воду до 1000% от веса образца целлюлозы. 24 Превосходное удерживание воды бактериальной целлюлозой позволяет полимеру обладать высокой кристалличностью, но при этом он является гладким и пластичным, что делает его пригодным для использования в медицине, например, в качестве структурного компонента искусственных органов и кровеносных сосудов. 22
Целлюлозосинтаза — это комплекс ферментов, который пронизывает клеточную мембрану растений и, в случае бактерий, всю клеточную стенку. И у растений, и у бактерий UDP-глюкоза (UDP-GLC) является ключевым промежуточным продуктом в синтезе целлюлозы. Комплекс синтазы целлюлозы использует фрагмент глюкозы из UDP-GLC, транспортирует глюкозу через клеточную мембрану или клеточную стенку и добавляет мономер к формирующейся внеклеточной целлюлозной цепи. 23,25
Применения растительной и бактериальной целлюлозы многочисленны, и, как можно ожидать, некоторые применения больше подходят для одного типа целлюлозы, чем для другого.Целлюлоза является основным компонентом бумаги и бумажных изделий, а также текстильных изделий из хлопка, льна и других растительных волокон. 24 Микрокристаллическая целлюлоза используется в качестве наполнителя как в фармацевтической, так и в пищевой промышленности. Целлюлозу можно превратить в целлофан или нитроцеллюлозу для использования в фотографических и бытовых целях соответственно, а также в порох. Наноцеллюлоза или нанокристаллическая целлюлоза — это материал, который становится все более ценным для нескольких приложений.Наноцеллюлозу получают путем кислотной обработки растительной или бактериальной целлюлозы. Как следует из названия, наноцеллюлоза имеет наноразмерные структуры, такие как волокна или кристаллы. Свойства наноцеллюлозы делают ее пригодной для таких приложений, как фотоника или оптоэлектроника. Кристаллизованная наноцеллюлоза была предложена в качестве сырья для упаковки пищевых продуктов и электроники. Кроме того, наноцеллюлоза может быть дериватизирована с различными химическими группами, что придает полимеру разные свойства.Этерификация наноцеллюлозы увеличивает гидрофобность и прочность материала, в то время как катионизация придает наноцеллюлозе чувствительность к pH, а также позволяет контролировать флокуляцию CO 2 . В настоящее время, как и в случае со многими биополимерами, применение наноцеллюлозы ограничено из-за доступности и стоимости. 26 С такими многообещающими применениями создается впечатление, что наноцеллюлоза является потенциальной ценной мишенью для метаболической инженерии микроорганизмов.
Целлюлоза — Chemistry LibreTexts
Полисахариды — это углеводные полимеры, состоящие из десятков, сотен и нескольких тысяч моносахаридных единиц.Все обычные полисахариды содержат глюкозу в качестве моносахаридной единицы. Полисахариды синтезируются растениями, животными и людьми для хранения в пищу, структурной поддержки или метаболизма для получения энергии.
Основным компонентом жестких клеточных стенок растений является целлюлоза. Целлюлоза представляет собой линейный полисахаридный полимер с множеством моносахаридных звеньев глюкозы. Ацетальная связь бета, что отличает ее от крахмала. Это своеобразное различие в ацетальных связях приводит к значительному различию в перевариваемости у людей.Люди не могут переваривать целлюлозу, потому что отсутствуют соответствующие ферменты для разрушения бета-ацетальных связей. Неперевариваемая целлюлоза — это волокно, которое способствует нормальной работе кишечного тракта.
У таких животных, как коровы, лошади, овцы, козы и термиты, есть симбиотические бактерии в кишечном тракте. Эти симбиотические бактерии обладают необходимыми ферментами для переваривания целлюлозы в желудочно-кишечном тракте. В них есть ферменты, необходимые для расщепления или гидролиза целлюлозы; у животных, даже у термитов, нет нужных ферментов.Ни одно позвоночное животное не может напрямую переваривать целлюлозу.
Несмотря на то, что мы не можем переваривать целлюлозу, мы находим ее множество применений, в том числе: дерево для строительства; бумажные изделия; хлопок, лен и вискоза для одежды; нитроцеллюлоза для взрывчатых веществ; ацетат целлюлозы для пленок. Структура целлюлозы состоит из длинных полимерных цепей звеньев глюкозы, соединенных бета-ацетальной связью. На графике слева показана очень небольшая часть целлюлозной цепи. Все мономерные звенья представляют собой бета-D-глюкозу, и все бета-ацетальные связи соединяют C # 1 одной глюкозы с C # 4 следующей глюкозы.
Ацетальная функциональная группа
Углерод № 1 называется аномерным углеродом и является центром ацетальной функциональной группы. Углерод, к которому присоединены два атома кислорода простого эфира, является ацеталем. Бета-положение определяется как кислород эфира, находящийся на той же стороне кольца, что и C # 6. В конструкции кресла это приводит к горизонтальной или вертикальной проекции. Это то же определение, что и -ОН в полуацетале.
Сравните структуры целлюлозы и крахмала
Целлюлоза: бета-глюкоза является мономерной единицей в целлюлозе.В результате валентных углов в бета-ацетальной связи целлюлоза в основном представляет собой линейную цепь. Крахмал: альфа-глюкоза — мономерная единица крахмала. В результате валентных углов в альфа-ацетальной связи крахмал-амилоза фактически образует спираль, очень похожую на спиральную пружину.
Клетчатка в рационе
Клетчатка — это компонент пищи, не расщепляемый пищеварительными ферментами и секретами желудочно-кишечного тракта. Это волокно включает гемицеллюлозу, пектины, камеди, слизь, целлюлозу (все углеводы) и лигнин, единственный неуглеводный компонент пищевых волокон.Диета с высоким содержанием клетчатки вызывает увеличение размера стула и может помочь предотвратить или вылечить запор. Зерновые волокна, особенно отруби, наиболее эффективны для увеличения размера стула, в то время как пектин оказывает незначительное влияние. Лигнин может вызывать запор.
Клетчатка может защитить от развития рака толстой кишки, поскольку у групп населения, потребляющих пищу с высоким содержанием клетчатки, частота этого заболевания низкая. Медленное время прохождения (между приемом пищи и выведение), связанное с низким потреблением клетчатки, даст больше времени канцерогенам, присутствующим в толстой кишке, для инициирования рака.Но у людей, страдающих запором, заболеваемость раком толстой кишки не выше, чем у быстрых элиминаторов, поэтому роль клетчатки в раке толстой кишки остается неясной.
Пищевые волокна могут ограничивать всасывание холестерина за счет связывания желчных кислот. Диета с высоким содержанием клетчатки снижает уровень холестерина в сыворотке крови и может предотвратить сердечно-сосудистые заболевания. Некоторые волокна, такие как пектин и овсяные хлопья, более эффективны, чем другие, например пшеница, в снижении уровня холестерина в сыворотке. Пищевые волокна содержатся только в растительных продуктах, таких как фрукты, овощи, орехи и злаки. Цельнозерновой хлеб содержит больше клетчатки, чем белый хлеб, а яблоки содержат больше клетчатки, чем яблочный сок, что показывает, что обработка пищевых продуктов обычно удаляет клетчатку.
5.1: Крахмал и целлюлоза — Химия LibreTexts
Полисахариды являются наиболее распространенными углеводами в природе и выполняют множество функций, таких как накопление энергии или как компоненты стенок растительных клеток. Полисахариды — это очень большие полимеры, состоящие из десятков и тысяч моносахаридов, соединенных гликозидными связями.Три наиболее распространенных полисахарида — это крахмал, гликоген и целлюлоза. Эти три упоминаются как гомополимеры , потому что каждый дает только один тип моносахарида (глюкозу) после полного гидролиза. Гетерополимеры могут содержать сахарные кислоты, аминосахары или неуглеводные вещества в дополнение к моносахаридам. Гетерополимеры широко распространены в природе (камеди, пектины и другие вещества), но не будут обсуждаться далее в этом учебнике. Полисахариды являются невосстанавливающими углеводами, не имеют сладкого вкуса и не подвергаются мутаротации.
Крахмал
Крахмал является наиболее важным источником углеводов в рационе человека и составляет более 50% потребляемых нами углеводов. Он встречается в растениях в виде гранул, и их особенно много в семенах (особенно в зернах злаков) и клубнях, где они служат формой хранения углеводов. Распад крахмала до глюкозы питает растение в периоды пониженной фотосинтетической активности. Мы часто думаем о картофеле как о «крахмалистой» пище, однако другие растения содержат гораздо больший процент крахмала (картофель 15%, пшеница 55%, кукуруза 65% и рис 75%).Товарный крахмал представляет собой белый порошок.
Крахмал представляет собой смесь двух полимеров: амилозы и амилопектина. Природные крахмалы состоят примерно на 10–30% из амилазы и на 70–90% из амилопектина. Амилоза представляет собой линейный полисахарид, полностью состоящий из единиц D-глюкозы, соединенных α-1,4-гликозидными связями, которые мы видели в мальтозе (часть (а) на рисунке 5. 1.1). Экспериментальные данные показывают, что амилоза не представляет собой прямую цепь звеньев глюкозы, а вместо этого свернута, как пружина, с шестью мономерами глюкозы на виток (часть (b) рисунка 5.1.1). При таком свертывании амилоза в ядре имеет достаточно места для размещения молекулы йода. Характерный сине-фиолетовый цвет, который появляется при обработке крахмала йодом, обусловлен образованием комплекса амилоза-йод. Этот цветовой тест достаточно чувствителен, чтобы обнаруживать даже незначительные количества крахмала в растворе.
Рисунок 5.1.1: Амилоза. (а) Амилоза представляет собой линейную цепь из единиц α-D-глюкозы, соединенных вместе α-1,4-гликозидными связями.(б) Из-за водородных связей амилоза приобретает спиральную структуру, содержащую шесть единиц глюкозы на оборот.
Амилопектин представляет собой полисахарид с разветвленной цепью, состоящий из звеньев глюкозы, связанных в основном α-1,4-гликозидными связями, но иногда с α-1,6-гликозидными связями, которые ответственны за разветвление. Молекула амилопектина может содержать многие тысячи единиц глюкозы с точками ветвления, встречающимися примерно через каждые 25–30 единиц (рис. 5.1.2). Спиральная структура амилопектина нарушается из-за разветвления цепи, поэтому вместо темно-сине-фиолетовой окраски амилозы с йодом амилопектин дает менее интенсивный красновато-коричневый цвет.
Рисунок 5.1.2 : Представление ветвления амилопектина и гликогена. И амилопектин, и гликоген содержат точки ветвления, которые связаны через α-1,6-связи. Эти точки ветвления чаще встречаются в гликогене.
Декстрины представляют собой полисахариды глюкозы промежуточного размера. Блеск и жесткость, придаемые одежде крахмалом, обусловлены присутствием декстринов, образующихся при глажке одежды. Из-за их характерной липкости при намокании декстрины используются в качестве клея на марках, конвертах и этикетках; как связующие вещества для удерживания пилюль и таблеток вместе; и как пасты.Декстрины перевариваются легче, чем крахмал, и поэтому широко используются при коммерческом приготовлении детского питания.
Полный гидролиз крахмала дает последовательные стадии глюкозы:
крахмал → декстрины → мальтоза → глюкоза
В организме человека несколько ферментов, известных под общим названием амилазы, последовательно расщепляют крахмал до пригодных для использования единиц глюкозы.
Гликоген
Гликоген — это углевод, являющийся энергетическим резервом животных.Практически все клетки млекопитающих содержат некоторые запасенные углеводы в форме гликогена, но особенно много их в печени (4–8% от веса ткани) и в клетках скелетных мышц (0,5–1,0%). Как и крахмал в растениях, гликоген находится в виде гранул в клетках печени и мышц. При голодании животные потребляют эти запасы гликогена в течение первого дня без еды для получения глюкозы, необходимой для поддержания метаболического баланса.
Примечание
Около 70% общего гликогена в организме хранится в мышечных клетках.Хотя процентное содержание гликогена (по весу) выше в печени, гораздо большая масса скелетных мышц хранит большее общее количество гликогена.
Гликоген структурно очень похож на амилопектин, хотя гликоген более разветвлен (8–12 единиц глюкозы между ветвями), а ветви короче. При обработке йодом гликоген дает красновато-коричневый цвет. Гликоген может быть расщеплен на его субъединицы D-глюкозы путем кислотного гидролиза или с помощью тех же ферментов, которые катализируют расщепление крахмала.У животных фермент фосфорилаза катализирует распад гликогена до фосфатных эфиров глюкозы.
Целлюлоза
Целлюлоза, волокнистый углевод, содержащийся во всех растениях, является структурным компонентом стенок растительных клеток. Поскольку земля покрыта растительностью, целлюлоза является самым распространенным из всех углеводов, на ее долю приходится более 50% всего углерода, содержащегося в царстве растений. Волокна хлопка и фильтровальная бумага почти полностью состоят из целлюлозы (около 95%), древесина составляет около 50% целлюлозы, а сухой вес листьев составляет около 10–20% целлюлозы.Наибольшее распространение целлюлоза используется в производстве бумаги и бумажных изделий. Хотя использование нецеллюлозных синтетических волокон увеличивается, вискоза (из целлюлозы) и хлопок по-прежнему составляют более 70% текстильного производства.
Подобно амилозе, целлюлоза представляет собой линейный полимер глюкозы. Однако он отличается тем, что единицы глюкозы соединены β-1,4-гликозидными связями, образуя более протяженную структуру, чем амилоза (часть (а) на рисунке 5.1.3). Эта чрезвычайная линейность позволяет образовывать большие водородные связи между группами ОН в соседних цепях, заставляя их плотно упаковываться в волокна (часть (b) на рисунке 5.1.3). В результате целлюлоза слабо взаимодействует с водой или любым другим растворителем. Например, хлопок и дерево полностью нерастворимы в воде и обладают значительной механической прочностью. Поскольку целлюлоза не имеет спиральной структуры, она не связывается с йодом с образованием окрашенного продукта.
Рисунок 5.1.3 : Целлюлоза. (а) В структуре целлюлозы имеется обширная водородная связь. (b) На этой электронной микрофотографии клеточной стенки водоросли стенка состоит из последовательных слоев целлюлозных волокон, расположенных параллельно.
Целлюлоза дает D-глюкозу после полного кислотного гидролиза, но люди не могут метаболизировать целлюлозу как источник глюкозы. В наших пищеварительных соках отсутствуют ферменты, которые могут гидролизовать β-гликозидные связи, содержащиеся в целлюлозе, поэтому, хотя мы можем есть картофель, мы не можем есть траву. Однако некоторые микроорганизмы могут переваривать целлюлозу, потому что они производят фермент целлюлазу, который катализирует гидролиз целлюлозы. Присутствие этих микроорганизмов в пищеварительном тракте травоядных животных (таких как коровы, лошади и овцы) позволяет этим животным разлагать целлюлозу из растительного материала до глюкозы для получения энергии.Термиты также содержат микроорганизмы, выделяющие целлюлазу, и поэтому могут питаться древесной пищей. Этот пример еще раз демонстрирует крайнюю стереоспецифичность биохимических процессов.
Целлюлоза | Encyclopedia.com
Структура целлюлозы
Как целлюлоза устроена в стенках растительных клеток
Переваривание целлюлозы
Ресурсы
Целлюлоза — это вещество, содержащееся в клеточных стенках растений. Хотя целлюлоза не входит в состав человеческого тела, она, тем не менее, является самой распространенной органической макромолекулой на Земле.Научное сообщество впервые обнаружило целлюлозу в 1833 году, когда она изучалась в стенках растительных клеток. По химической структуре целлюлоза напоминает крахмал, но в отличие от крахмала целлюлоза чрезвычайно жесткая (рис. 1). Эта жесткость придает большую прочность телу растения и защищает внутреннюю часть растительных клеток.
Как и крахмал, целлюлоза состоит из длинной цепи, состоящей не менее чем из 500 молекул глюкозы. Таким образом, целлюлоза является полисахаридом (от латинского «много сахаров»). Некоторые из этих полисахаридных цепей расположены параллельными рядами, образуя микрофибриллы целлюлозы. Отдельные полисахаридные цепи связаны в микрофибриллах водородными связями. Микрофибриллы, в свою очередь, связываются вместе, образуя макрофибриллы (рис. 1).
Микрофибриллы целлюлозы чрезвычайно прочные и негибкие из-за наличия водородных связей. Фактически, описывая структуру микрофибрилл целлюлозы, химики называют их расположение кристаллическим, что означает, что микрофибриллы обладают кристаллоподобными свойствами. Хотя крахмал имеет ту же основную структуру, что и целлюлоза — это также полисахарид, — субъединицы глюкозы связаны таким образом, что позволяет молекуле крахмала скручиваться.Другими словами, молекула крахмала гибкая, а молекула целлюлозы жесткая.
Подобно человеческой кости, стенки растительных клеток состоят из фибрилл, расположенных в матрице или фоновом материале. В клеточной стенке фибриллы представляют собой микрофибриллы целлюлозы, а матрица состоит из других полисахаридов и белков. Одним из этих матричных полисахаридов в клеточных стенках является пектин, вещество, которое при нагревании образует гель. Пектин — это вещество, которое повара используют для приготовления желе и джемов.
Расположение микрофибрилл целлюлозы в полисахаридной и белковой матрице придает большую прочность стенкам растительных клеток.Клеточная стенка растений выполняет несколько функций, каждая из которых связана с ее жесткостью. Он защищает внутреннюю часть растительной клетки, но также позволяет циркулировать жидкости внутри и вокруг клеточной стенки. Клеточная стенка также связывает растительную клетку с ее соседями. Это связывание создает
КЛЮЧЕВЫЕ УСЛОВИЯ
Анаэробный — Описывает биологические процессы, происходящие в отсутствие кислорода.
Клеточная стенка — Жесткое внешнее покрытие растительных клеток, состоящее из микрофибрилл целлюлозы, скрепленных в матрице.
Синтетаза целлюлозы — Фермент, встроенный в плазматическую мембрану, который синтезирует целлюлозу.
Толстая кишка — Терминальная часть пищеварительного тракта человека.
Тело Гольджи — Органелла, которая производит, сортирует и транспортирует макромолекулы внутри клетки.
Лигнин — Полисахарид, образующий вторичную клеточную стенку у некоторых растений.
Матрица — Материал, состоящий из полисахаридов и белка, в котором микрофибриллы целлюлозы встроены в стенки клеток растений.
Метан— Газ, образующийся при анаэробном переваривании целлюлозы бактериями у некоторых животных.
Микрофибрилла — Мелкие фибриллы целлюлозы; состоит из параллельных массивов целлюлозных цепей.
Полисахарид — Молекула, состоящая из множества субъединиц глюкозы, расположенных в цепочку.
Жвачное животное — Жевательное животное с четырехкамерным желудком и ровными копытами.
прочный, жесткий каркас тела растения.Стенки клеток являются причиной того, что растения прямостоячие и жесткие. У некоторых растений вторичная клеточная стенка перекрывает первичную клеточную стенку. Вторичная клеточная стенка состоит из еще одного полисахарида, называемого лигнином. Например, лигнин содержится в деревьях. Наличие как первичных, так и вторичных клеточных стенок делает дерево еще более жестким, проницаемым только острыми топорами.
В отличие от других компонентов клеточной стенки, которые синтезируются в теле растения Гольджи (органелле, которая производит, сортирует и транспортирует различные макромолекулы внутри клетки), целлюлоза синтезируется на поверхности растительной клетки.В плазматическую мембрану растения встроен фермент, называемый синтетазой целлюлозы, который синтезирует целлюлозу. По мере синтеза целлюлозы она самопроизвольно образует микрофибриллы, которые откладываются на поверхности клетки. Поскольку фермент синтетазы целлюлозы расположен в плазматической мембране, новые микрофибриллы целлюлозы откладываются под более старыми микрофибриллами целлюлозы. Таким образом, самые старые микрофибриллы целлюлозы расположены на
наружу на клеточной стенке, в то время как более новые микрофибриллы находятся на самой внутренней стороне стенки клетки.
По мере роста растительная клетка должна расширяться, чтобы приспособиться к растущему объему клетки. Однако, поскольку целлюлоза настолько жесткая, она не может растягиваться или сгибаться, чтобы позволить этому росту. Вместо этого микрофибриллы целлюлозы скользят друг мимо друга или отделяются от соседних микрофибрилл. Таким образом, клеточная стенка может расширяться, когда объем клетки увеличивается во время роста.
У людей отсутствует фермент, необходимый для переваривания целлюлозы. Сено и травы особенно богаты целлюлозой, и оба они не усваиваются человеком (хотя люди могут переваривать крахмал).Все животные, такие как термиты и травоядные, такие как коровы, коалы и лошади, переваривают целлюлозу, но даже у этих животных нет фермента, который переваривает этот материал. Вместо этого эти животные содержат микробы, способные переваривать целлюлозу.
Термит, например, содержит в кишечнике простейших (одноклеточных организмов), называемых мастигофоранами, которые осуществляют переваривание целлюлозы. Вид мастигофора, который выполняет эту функцию для термитов, называется Trichonympha, , который, что интересно, может вызывать у человека серьезную паразитарную инфекцию.
У таких животных, как коровы, есть анаэробные бактерии в пищеварительном тракте, переваривающие целлюлозу. Коровы — это жвачные животные, или животные, которые жуют жвачку. У жвачных животных несколько желудков, которые расщепляют растительный материал с помощью ферментов и бактерий. Затем частично переваренный материал срыгивает в рот, который снова пережевывается, чтобы еще больше разложить материал. Бактериальное переваривание целлюлозы бактериями в желудках жвачных животных является анаэробным, что означает, что в этом процессе не используется кислород.Одним из побочных продуктов анаэробного метаболизма является метан, газ с неприятным запахом. Жвачные животные ежедневно выделяют большое количество метана. Фактически, многие защитники окружающей среды обеспокоены производством метана коровами, потому что метан может способствовать разрушению озона в стратосфере Земли.
Несмотря на то, что целлюлоза не усваивается людьми, она является частью человеческого рациона в виде растительной пищи. Небольшое количество клетчатки, содержащейся в овощах и фруктах, проходит через пищеварительную систему человека в неизменном виде.Целлюлоза является частью материала, называемого клетчаткой, которую диетологи и диетологи определили как полезную для быстрого и эффективного перемещения пищи по пищеварительному тракту. Считается, что диета с высоким содержанием клетчатки снижает риск рака толстой кишки, поскольку клетчатка сокращает время, в течение которого продукты жизнедеятельности остаются в контакте со стенками толстой кишки (конечной частью пищеварительного тракта).
См. Также Руминация.
КНИГИ
Хон, Дэвид Н. С. и Нобуо Сираиси. Древесина и целлюлозная химия. New York: Marcel Dekker, 2001.
Koshijima, Tetsup. Связь между лигнином и углеводами в древесине и других тканях растений. Берлин и Нью-Йорк: Springer, 2003.
OTHER
Мартин Чаплин, Лондонский университет Саут-Бэнк. «Вода
Структура и поведение: целлюлоза».
Кэтлин Скогна
Структура, свойства, функции, факты и резюме
Введение
Целлюлоза — это органическое соединение, относящееся к категории полисахаридов.Это полимер, состоящий из субъединиц глюкозы. Он содержится в бактериальных и растительных клетках и в большом количестве присутствует в их клеточных стенках. Целлюлоза играет важную роль в структуре и прочности растений. Это также имеет большое значение в отрасли.
В этой статье мы изучим структуру, свойства и синтез целлюлозы. Мы также обсудим его возникновение и важность для растений. Напоследок поговорим о промышленном использовании целлюлозы. Итак, продолжайте читать.
Конструкция
Целлюлоза состоит из тысяч субъединиц D-глюкозы. Субъединицы глюкозы в целлюлозе связаны через бета-1-4 гликозидные связи.
В отличие от других полисахаридов, молекулы глюкозы в целлюлозе имеют обратную ориентацию. Они имеют бета-ориентацию, при которой гидроксильная группа аномерного углерода или углерода номер один направлена над плоскостью глюкозного кольца. Гидроксильные группы остальных атомов углерода направлены ниже плоскости кольца.
Для образования бета-1-4 гликозидных связей каждая альтернативная молекула глюкозы в целлюлозе инвертируется. Гидроксильная группа углерода 1 направлена вверх, а у углерода 4 — вниз. Теперь, чтобы образовать бета-1-4-гликозидную связь, одна из этих молекул должна быть перевернута так, чтобы обе гидроксильные группы находились в одной плоскости. Это причина инверсии каждой альтернативной молекулы глюкозы в целлюлозе.
Целлюлоза — неразветвленная молекула. Полимерные цепи глюкозы расположены линейно.В отличие от крахмала или гликогена, эти цепи не подвергаются свертыванию, образованию спиралей или разветвлению. Скорее, эти цепочки расположены параллельно друг другу. Водородные связи образуются между этими цепями из-за атомов водорода и гидроксильных групп, которые прочно удерживают цепи вместе. Это приводит к образованию прочных и прочных микрофибрилл целлюлозы.
Целлюлоза присутствует в клетках растений в виде микрофибрилл целлюлозы. Эти микрофибриллы вместе образуют полисахаридную или целлюлозную матрицу.Дальнейшие подробности полисахаридной матрицы будут обсуждаться где-нибудь в этой статье.
Недвижимость
Целлюлоза отличается от остальных полисахаридов по своим свойствам. Уникальные свойства целлюлозы обусловлены ее уникальной структурой. Они также зависят от количества субъединиц глюкозы, присутствующих в целлюлозе. Он имеет следующие свойства:
- Целлюлоза — самый распространенный углевод, присутствующий в природе
- Он нерастворим в воде
- Целлюлоза представляет собой твердое кристаллическое вещество, имеющее белый порошкообразный вид
- Она имеет высокую прочность на разрыв благодаря прочным водородным связям между отдельными цепями микрофибрилл целлюлозы. Прочность на разрыв микрофибрилл целлюлозы сравнима с прочностью на разрыв стали
- Альтернативное расположение молекул глюкозы в целлюлозе также способствует высокому пределу прочности на разрыв целлюлозы
- Она растворима в органических растворителях
Синтез
Целлюлоза — это синтез не происходит у животных. Он ограничен только растениями или бактериями. Биосинтез целлюлозы в двух организмах происходит по разным этапам
Растения
У растений синтез целлюлозы происходит на специальных комплексах, присутствующих на клеточной мембране, которые называются концевыми комплексами розетки.Эти комплексы представляют собой гексамерные трансмембранные белки, способные свободно плавать в плазматической мембране. Они содержат по крайней мере три фермента синтазы целлюлозы.
Эти трансмембранные розетки выполняют две функции; полимеризация остатков глюкозы с образованием целлюлозной цепи и сборка микрофибрилл целлюлозы.
Синтез целлюлозной цепи
Процесс синтеза цепи целлюлозы начинается на цитоплазматическом конце концевых комплексов розетки.Ферменты синтазы целлюлозы используют остатки глюкозы, обеспечиваемые UDP-глюкозой.
На первом этапе глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозо-1-фосфат в цитоплазме растительных клеток ферментом фосфоглюкомутазой. Этот этап является обычным при синтезе крахмала, гликогена и целлюлозы.
На следующем этапе UTP и глюкозо-1-фосфат реагируют с образованием UDP-глюкозы и высвобождается молекула пирофосфата. Гидролиз пирофосфата делает этот этап необратимым. Это также стадия, ограничивающая скорость синтеза целлюлозы.
Целлюлазо-синтаза требует праймера для синтеза целлюлозных цепей. Стероидная молекула ситостерин-бета-глюкозид выполняет функцию праймера при синтезе целлюлозы.
Синтаза целлюлозы начинает строить целлюлозную цепь на праймере с использованием остатков глюкозы, обеспечиваемых молекулами UDP-глюкозы. Он соединяет остатки глюкозы через бета-1-4 гликозидные связи с образованием длинной цепи целлюлозы, высвобождающей молекулы UDP.
Молекулы UDP могут затем превращаться в UTP с помощью определенных киназ.
Сборка микрофибрилл целлюлозы
Как только цепь целлюлозы удлиняется до определенной длины, фермент целлюлаза, присутствующий в цитоплазме, отщепляет эту цепь от праймера.
Розеточные комплексы перемещают эту цепь через плазматическую мембрану в клеточную стенку.
В клеточной стенке различные цепи целлюлозы расположены параллельно друг другу, и между ними образуются водородные связи. Это приводит к образованию микрофибрилл целлюлозы с высокой прочностью на разрыв.
Бактерии
Бактерии используют то же семейство ферментов для синтеза целлюлозы, что и растения. Однако бактериальные ферменты кодируются разными генами. Другая гипотеза состоит в том, что растения получили ферменты синтеза целлюлозы от бактерий после эндосимбиоза.
Животные
Целлюлозу также синтезируют некоторые животные, называемые оболочниками. Туникаты — это беспозвоночные животные, обитающие в море. У них твердая оболочка, которая окружает нежное тело животного.Целлюлоза содержится в панцире этих животных.
Процесс синтеза целлюлозы в чем-то такой же, как у растений и бактерий. Структура целлюлозы практически такая же.
Целлюлозная сеть в клеточной стенке растений
Понимание расположения микрофибрилл целлюлозы и полисахаридного матрикса в клеточной стенке растений также важно.
Ранее мы исследовали, что при синтезе цепей целлюлозы они экспортируются из клетки в клеточную стенку.Здесь целлюлозные цепи расположены параллельно, образуя водородные связи между собой. Это приводит к образованию микрофибрилл целлюлозы.
Полисахаридная матрица образуется, когда другие молекулы сахара взаимодействуют с этими микрофибриллами целлюлозы. В первичной клеточной стенке растений глюканы и арабиноксиланы являются двумя основными компонентами полисахаридной матрицы. Эти полисахариды взаимодействуют друг с другом и образуют сеть среди микрофибрилл целлюлозы.Эта сеть усиливается за счет образования перекрестных ссылок. Эти поперечные связи образуются, когда остатки арабиноксилана реагируют с такими кислотами, как феруловая кислота (FA) и диферуловая кислота (DFA). По этой причине также говорят, что полисахаридная матрица состоит из кислых полисахаридов.
Помимо микрофибрилл целлюлозы и полисахаридного матрикса, первичная клеточная стенка также содержит сшивающие полисахариды. Эти полисахариды сшивают микрофибриллы целлюлозы, образуя сложную сеть.Наиболее важным из этих сшивающих полисахаридов является гемицеллюлоза. Это производное целлюлозы, о котором мы кратко поговорим в конце этой статьи.
Кальций также играет важную роль в формировании сети. Он сшивает кислые полисахариды, присутствующие в полисахаридной матрице.
появление
Целлюлоза — это самый распространенный биополимер на Земле. Он присутствует в клеточной стенке всех клеток растения. Целлюлоза также присутствует в клеточной стенке других организмов, таких как бактерии и водоросли.
Самая чистая форма целлюлозы — это хлопок, который содержит около 98% целлюлозы. Кроме того, целлюлоза присутствует в древесине, полученной из деревьев.
Хотя клетки животных не имеют клеточной стенки, целлюлоза также встречается у некоторых видов животных. Он присутствует в панцирях оболочников, беспозвоночных животных, обитающих в море.
Целлюлолиз
Процесс разложения целлюлозы называется целлюлолизом. Его можно обсудить под тремя заголовками; у растений, животных и при тепловом воздействии.
Растения
Целлюлоза обычно не разлагается в растениях, за исключением болезней. При большинстве заболеваний патогены проникают в растительную клетку после разрушения клеточной стенки растения. Это разрушение клеточной стенки осуществляется целлюлолитическими ферментами, которые разрушают или расщепляют целлюлозу, присутствующую в микрофибриллах.
Различные целлюлолитические ферменты вместе известны как ферменты целлюлазы. Эти ферменты вырабатываются различными бактериями, грибами и другими паразитами растений.
Животные
Разложение целлюлозы происходит в пищеварительном тракте некоторых млекопитающих. Обычно целлюлозу трудно переваривать из-за обширных поперечных сшивок, которые проходят между ее волокнами в клеточной стенке растения. Однако пищеварение можно облегчить, если его растворить в некоторых полярных растворителях, таких как ионные растворы и т. Д.
Переваривание целлюлозы ограничено травоядными животными, такими как коровы, козы, овцы и т. Д. У этих млекопитающих есть бактерии, которые живут в симбиотических отношениях в пищеварительном тракте этих млекопитающих.К ним относятся видов бактерий Cellulomonas и Ruminococcus .
Эти бактерии производят фермент целлюлазу, который разрушает целлюлозу, присутствующую в пище этих млекопитающих. Продукты распада целлюлозы используются бактериями для собственного роста и размножения.
Бактерии позже перевариваются ферментами пищеварительного тракта млекопитающего. Таким образом, целлюлоза, содержащаяся в бактериях, становится частью тела млекопитающих.
В этом процессе участвуют два типа ферментов;
- Целлюлазы, они действуют на остатки глюкозы, присутствующие в цепи, и разрушают бета-1-4 звенья
- Глюкозидазы, они действуют на концы цепи и удаляют концевые остатки глюкозы, разрывая гликозидные связи
Целлюлоза не является переваривается в пищеварительной системе человека из-за отсутствия ферментов, разрушающих бета-1-4 гликозидные связи.
Термолиз
Термолиз означает разрушение целлюлозы при воздействии высокой температуры или тепла.
Термолиз целлюлозы происходит при 350 градусах, когда разлагается на пары углекислого газа и других аэрозолей. Эта температура называется термолитической или пиролитической.
Расплав целлюлозы при температуре пиролиза содержит короткие цепи, состоящие из двух-семи субъединиц.
Аэрозоли, возникающие при этой температуре пиролиза, содержат олигомеры целлюлозы в безводной форме. Эти безводные молекулы происходят из расплава.
Важность
Целлюлоза имеет огромное значение для растений, животных, микроорганизмов, а также в промышленности.
Растения
Целлюлоза обеспечивает жесткость растительных клеток. Высокая прочность на разрыв целлюлозных волокон, присутствующих в стенке растительной клетки, отвечает за сохранение формы и жесткости растительных клеток. Именно благодаря таким прочным целлюлозным волокнам в клеточной стенке клетки растений не лопаются, как клетки животных, при помещении в гипотонический раствор.
Микроорганизмы
Целлюлоза — компонент клеточных стенок бактерий и водорослей. Он обеспечивает жесткость этих ячеек, а также сохраняет их форму и структуру.
Животные
Это важный диетический источник углеводов у травоядных, таких как козы и овцы.
У других млекопитающих и людей не переваривается. Однако он действует как объемная клетчатка, необходимая для здоровья желудочно-кишечного тракта.
Промышленность
Целлюлоза используется в различных отраслях промышленности на благо человечества.Ниже приведены некоторые из его применений:
- Целлюлоза используется для производства бумаги, картона, картона, картона и других бумажных изделий.
- Используется в текстильной промышленности для изготовления одежды. Из хлопка и других растительных волокон шьют разную одежду.
- Используется для изготовления электроизоляционной бумаги в электротехнической промышленности.
- Используется для изготовления биотоплива.
- Целлюлоза используется в порохе.
- Используется как стабилизатор в различных лекарствах.
- Используется в биологических лабораториях как стационарная фаза для хроматографии.
Сводка
- Целлюлоза — самый важный структурный полисахарид, присутствующий в растениях.
- Он состоит из неразветвленных цепей молекул глюкозы, связанных бета-1-4 гликозидными связями.
- Каждая альтернативная молекула глюкозы в целлюлозных цепях инвертирована. Эти цепочки расположены параллельно друг другу, образуя микрофибриллы.
- Синтезируется специальными розетками трансмембранных комплексов, присутствующих в плазматической мембране растительных клеток.
- Микрофибриллы целлюлозы сшиты через молекулы гемицеллюлозы.
- Полисахаридная матрица с кислым полисахаридом также присутствует вместе с микрофибриллами целлюлозы в клеточной стенке растений.
- Целлюлоза присутствует в клеточной стенке растений, водорослей и бактерий, а также в оболочке оболочников.
- Целлюлоза переваривается только у травоядных.
- В растениях целлюлоза разлагается патогенными ферментами. Он также подвергается разложению при температуре 350 градусов Цельсия.
- Придает прочность и жесткость клеткам растений и бактерий, а также водорослям.
- Это источник углеводов для травоядных.
- Целлюлоза составляет основную массу пищевых волокон в рационе человека.
- Используется в промышленности для следующих целей;
- Для изготовления бумаги и бумажных изделий
- Для изготовления изоляционной бумаги
- В качестве биотоплива
- В качестве стационарной фазы в хроматографии
- Для производства пороха
Ссылки
- Обновление D.М. (1969). «Полимикроопределение целлюлозы в биологических материалах». Аналитическая биохимия. 32 (3): 420–424. DOI : 10.1016 / S0003-2697 (69) 80009-6 . PMID 5361396 .
- Ромео, Тони (2008). Бактериальные биопленки. Берлин: Springer. С. 258–263. ISBN 978-3-540-75418-3 .
- Клемм, Дитер; Хойблен, Бриджит; Финк, Ханс-Петер; Бон, Андреас (2005). «Целлюлоза: очаровательный биополимер и экологически чистое сырье». Энгью. Chem. Int. Эд. 44 (22): 3358–93. doi : 10.1002 / anie.200460587 . PMID 15861454 .
- Целлюлоза. (2008). В Британская энциклопедия . Получено 11 января 2008 г. из Encyclopdia Britannica Online.
- Химический состав древесины Архивировано 13.10.2018 на Wayback Machine .ipst.gatech.edu.
Что такое целлюлоза? Факты и функции
Целлюлоза [(C 6 H 10 O 5 ) n ] — это органическое соединение и самый распространенный биополимер на Земле. Это сложный углевод или полисахарид, состоящий из сотен и тысяч молекул глюкозы, связанных вместе в цепь. Хотя животные не производят целлюлозу, ее производят растения, водоросли, а также некоторые бактерии и другие микроорганизмы. Целлюлоза — основная структурная молекула в клеточных стенках растений и водорослей.
История
Французский химик Ансельм Пайен открыл и выделил целлюлозу в 1838 году. Пайен также определил химическую формулу. В 1870 году первый термопластический полимер, целлулоид, был произведен компанией Hyatt Manufacturing Company с использованием целлюлозы. Отсюда целлюлоза использовалась для производства вискозы в 1890-х годах и целлофана в 1912 году. Герман Штаудингер определил химическую структуру целлюлозы в 1920 году. В 1992 году Кобаяши и Шода синтезировали целлюлозу без использования каких-либо биологических ферментов.
Химическая структура и свойства
Целлюлоза образуется путем связывания субъединиц глюкозы. NEUROtiker, Бен Миллс / Public DomainЦеллюлоза образуется через β (1 → 4) -гликозидные связи между звеньями D-глюкозы. Напротив, крахмал и гликоген образуются за счет α (1 → 4) -гликозидных связей между молекулами глюкозы. Связи в целлюлозе делают ее полимером с прямой цепью. Гидроксильные группы в молекулах глюкозы образуют водородные связи с атомами кислорода, удерживая цепи на месте и придавая волокнам высокую прочность на разрыв.В стенках растительных клеток несколько цепей соединяются вместе, образуя микрофибриллы.
Чистая целлюлоза не имеет запаха, вкуса, гидрофильна, нерастворима в воде и биоразлагаема. Он имеет температуру плавления 467 градусов по Цельсию и может разлагаться до глюкозы путем кислотной обработки при высокой температуре.
Функции целлюлозы
Целлюлоза поддерживает клеточную стенку растений. ttsz / Getty ImagesЦеллюлоза — это структурный белок растений и водорослей. Волокна целлюлозы опутаны полисахаридной матрицей для поддержки стенок растительных клеток.Стебли растений и древесина поддерживаются целлюлозными волокнами, распределенными в лигниновой матрице, где целлюлоза действует как арматурный стержень, а лигнин действует как бетон. Самая чистая натуральная форма целлюлозы — это хлопок, который на 90% состоит из целлюлозы. Напротив, древесина состоит на 40-50% из целлюлозы.
Некоторые виды бактерий выделяют целлюлозу для образования биопленок. Биопленки обеспечивают поверхность прикрепления для микроорганизмов и позволяют им объединяться в колонии.
Хотя животные не могут производить целлюлозу, это важно для их выживания.Некоторые насекомые используют целлюлозу в качестве строительного материала и пищи. Жвачные животные используют симбиотические микроорганизмы для переваривания целлюлозы. Люди не могут переваривать целлюлозу, но это основной источник нерастворимых пищевых волокон, которые влияют на усвоение питательных веществ и способствуют дефекации.
Важные производные
Существует много важных производных целлюлозы. Многие из этих полимеров поддаются биологическому разложению и являются возобновляемыми ресурсами. Соединения, производные целлюлозы, как правило, нетоксичны и не вызывают аллергию.Производные целлюлозы включают:
- Целлулоида Целлофан
- вискоза ацетат целлюлозы
- Целлюлоза триацетат
- Нитроцеллюлоза метилцеллюлозы Целлюлоза сульфат
- Ethulose этилгидроксиэтилцеллюлозу
- Гидроксипропилметилцеллюлоза
- карбоксиметилцеллюлоза (целлюлозная камедь)
Использование в коммерческих целях
Основное коммерческое использование целлюлозы — это производство бумаги, где крафт-процесс используется для отделения целлюлозы от лигнина. Волокна целлюлозы используются в текстильной промышленности. Хлопок, лен и другие натуральные волокна могут использоваться напрямую или обрабатываться для производства вискозы. Микрокристаллическая целлюлоза и порошковая целлюлоза используются в качестве наполнителей лекарств и пищевых загустителей, эмульгаторов и стабилизаторов. Ученые используют целлюлозу для фильтрации жидкостей и тонкослойной хроматографии. Целлюлоза используется в качестве строительного материала и электроизолятора. Он используется в повседневных бытовых материалах, таких как кофейные фильтры, губки, клеи, глазные капли, слабительные средства и пленки.В то время как целлюлоза из растений всегда была важным топливом, целлюлоза из отходов животноводства также может быть переработана для производства бутанольного биотоплива.
Источники
- Dhingra, D; Майкл, М; Раджпут, H; Патил, Р. Т. (2011). «Пищевые волокна в продуктах питания: обзор». Журнал пищевой науки и технологий . 49 (3): 255–266. DOI: 10.1007 / s13197-011-0365-5
- Клемм, Дитер; Хойблен, Бриджит; Финк, Ханс-Петер; Бон, Андреас (2005). «Целлюлоза: увлекательный биополимер и экологически чистое сырье.» Angew. Chem. Int. Ed .44 (22): 3358–93. Doi: 10.1002 / anie.200460587
- Mettler, Matthew S .; Mushrif, Samir H .; Paulsen, Alex D .; Javadekar , Ashay D .; Vlachos, Dionisios G.; Dauenhauer, Paul J. (2012). «Выявление химии пиролиза для производства биотоплива: превращение целлюлозы в фураны и малые оксигенаты». Energy Environ. Sci. 5: 5414–5424. Doi : 10.1039 / C1EE02743C
- Nishiyama, Yoshiharu; Langan, Paul; Chanzy, Henri (2002). «Кристаллическая структура и система водородных связей в целлюлозе Iβ по данным синхротронного рентгеновского излучения и дифракции нейтронного волокна.» J. Am. Chem. Soc . 124 (31): 9074–82. DOI: 10.1021 / ja0257319
- Пер (2000). Forest Products Chemistry . Papermaking Science and Technology. Vol. 3 Финляндия: Fapet OY. ISBN 978-952-5216-03-5.
Как целлюлоза используется в продуктах питания
Целлюлоза — это молекула, состоящая из углерода, водорода и кислорода, и она содержится в клеточной структуре практически всего растительного вещества. Это органическое соединение, которое считается самым распространенным на Земле, даже выделяется некоторыми бактериями.
Целлюлоза обеспечивает структуру и прочность клеточных стенок растений и обеспечивает клетчатку в нашем рационе. Хотя некоторые животные, например жвачные, могут переваривать целлюлозу, люди — нет. Целлюлоза относится к категории неперевариваемых углеводов, известных как пищевые волокна.
В последние годы целлюлоза стала популярной пищевой добавкой благодаря своим уникальным химическим и физическим свойствам в сочетании с водой. Хотя целлюлозу можно найти в большинстве растительных веществ, наиболее экономичными источниками промышленной целлюлозы являются хлопок и древесная масса.
Как целлюлоза используется в пищевых продуктах
Пищевые добавки : С ростом осведомленности о потреблении клетчатки целлюлоза стала одной из самых популярных пищевых добавок. Добавление целлюлозы в пищу позволяет увеличить объем и содержание клетчатки без значительного влияния на вкус. Поскольку целлюлоза легко связывается и смешивается с водой, ее часто добавляют для увеличения содержания клетчатки в напитках и других жидких продуктах, когда зернистая текстура обычных пищевых добавок с клетчаткой была бы нежелательной.
Ель / Эмили ДанфиРедуктор калорий : Целлюлоза обеспечивает большой объем или большую часть пищи, но, поскольку она неудовлетворительна для человека, она не имеет калорийности. По этой причине целлюлоза стала популярным наполнителем в диетических продуктах. Потребители, которые едят продукты с высоким содержанием клетчатки, чувствуют себя сытыми физически и психологически, не потребляя при этом большого количества калорий.
Загустение / эмульгирование : Желирующее действие целлюлозы в сочетании с водой обеспечивает как загущающие, так и стабилизирующие свойства пищевого продукта, в который она добавляется.Целлюлозный гель действует аналогично эмульсии, суспендируя ингредиенты в растворе и предотвращая отделение воды. Целлюлозу часто добавляют в соусы как для загущения, так и для эмульгирования.
Загущающая способность целлюлозы также позволяет добавлять больше воздуха во взбитые продукты, такие как мороженое или взбитый топпинг. Целлюлоза позволяет производить густые и кремообразные пищевые продукты без использования большого количества жира.
Защита от слеживания : Способность целлюлозы впитывать влагу и покрывать ингредиенты в виде мелкого порошка делает ее предпочтительным ингредиентом для средств предотвращения слеживания.Измельченные и тертые сыры, смеси специй и порошковые смеси для напитков — это лишь некоторые из многих продуктов, в которых целлюлоза используется в качестве средства против слеживания.
Формы целлюлозы
Целлюлозу можно найти в списках ингредиентов под разными названиями, в зависимости от того, какая форма используется. Хотя целлюлоза имеет одинаковую молекулярную структуру независимо от источника (древесная масса, хлопок или другое растительное вещество), то, как молекулы связаны друг с другом и независимо от того, гидратированы они или нет, создает разные «формы» целлюлозы.
Порошковая целлюлоза наиболее широко используется в пищевых продуктах и является предпочтительной формой для предотвращения слеживания. Целлюлозная камедь или целлюлозный гель, которые представляют собой гидратированные формы целлюлозы, часто используются в соусах или других влажных продуктах, таких как мороженое и замороженный йогурт.
Целлюлозу также можно найти в списках ингредиентов под названиями карбоксиметилцеллюлоза, микрокристаллическая целлюлоза или МКЦ.
.