ความแตกต่างระหว่างเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลส

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญ – เซลลูโลสกับเฮมิเซลลูโลส

เซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติสองประเภทที่พบส่วนใหญ่ในผนังเซลล์พืชและเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของวัสดุลิกโนเซลลูโลสธรรมชาติ แต่องค์ประกอบทั้งสองนี้มีความแตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้าง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสก็คือ เซลลูโลสเป็นโมเลกุลโพลีแซ็กคาไรด์อินทรีย์ ในขณะที่เฮมิเซลลูโลสเป็นเมทริกซ์ของโพลีแซคคาไรด์

เซลลูโลสคืออะไร

เซลลูโลสเป็นโมเลกุลโพลีแซ็กคาไรด์อินทรีย์ที่มีสูตรโมเลกุล (C₆H₁₀O₅)_{nมีสายโซ่เชิงเส้นที่มีหน่วย D-glucose หลายแสนถึงหลายพันหน่วย เซลลูโลสเป็นสารประกอบโพลีเมอร์ธรรมชาติที่พบในวัสดุธรรมชาติหลายชนิด ตัวอย่างเช่น เป็นองค์ประกอบโครงสร้างของผนังเซลล์ปฐมภูมิในพืชสีเขียว สามารถพบได้ในสาหร่ายหลายชนิด เซลลูโลสเป็นพอลิเมอร์อินทรีย์ที่พบได้ทั่วไปในโลก สารประกอบธรรมชาติหลายชนิดอุดมไปด้วยเซลลูโลส ตัวอย่างเช่น ปริมาณเซลลูโลสของไม้ เส้นใยฝ้าย และป่านแห้งคือ 40–50%, 90% และ 57% ตามลำดับ}

เฮมิเซลลูโลสคืออะไร

เฮมิเซลลูโลสหรือที่เรียกว่าโพลิสเป็นเมทริกซ์ของพอลิแซ็กคาไรด์ เช่น arabinoxylans ที่มีอยู่พร้อมกับเซลลูโลสในผนังเซลล์ของพืชเกือบทั้งหมด เป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่มีอยู่ในชีวมวลของพืชส่วนใหญ่ น้ำหนักแห้งของพืชประมาณ 20%-30% เฮมิเซลลูโลสรวมกับเซลลูโลสทำให้ผนังเซลล์มีความแข็งแรงทางกายภาพและโครงสร้าง นอกจากกลูโคสแล้ว ส่วนประกอบโครงสร้างอื่นๆ ในเฮมิเซลลูโลส ได้แก่ ไซโลส กาแลคโตส มานโนส แรมโนส และอาราบิโนสเฮมิเซลลูโลสมีสายที่สั้นกว่า 500 และ 3000 หน่วยน้ำตาลที่มีโครงสร้างแตกแขนง

เซลลูโลสกับเฮมิเซลลูโลสต่างกันอย่างไร

โครงสร้าง:

เซลลูโลส: เซลลูโลสเป็นโมเลกุลโพลีเมอร์ที่ไม่มีการแตกแขนงและมีกลูโคส 7, 000–15,000 โมเลกุลต่อโพลีเมอร์

เฮมิเซลลูโลส: เฮมิเซลลูโลสมีสายน้ำตาลที่สั้นกว่า 500–3, 000 หน่วยและเป็นโพลีเมอร์ที่มีกิ่งก้าน

องค์ประกอบทางเคมี:

พารามิเตอร์	เซลลูโลส	เฮมิเซลลูโลส
หน่วยย่อย	D-Pyran หน่วยกลูโคส	ดี-ไซโลส มันโนส, แอล-อะราบิโนส กาแลคโตส กรดกลูโคโรนิก
ความผูกพันระหว่างหน่วยย่อย	“-1, 4-พันธะไกลโคซิดิก	“-1, 4-พันธะไกลโคซิดิกใน โซ่หลัก; “-1.2-, “-1.3-, “-1.6-พันธะไกลโคซิดิกในโซ่ข้าง
พอลิเมอไรเซชัน	หลายร้อยถึงหมื่นหน่วยมีโครงสร้างไม่แตกแขนง	น้อยกว่า 200 หน่วย. มีโครงสร้างแบบแยกแขนง
โพลิเมอร์	β-กลูแคน	โพลีไซโลส, กาแลคโตกลูโคแมนแนน (กาล-กลู-มัน), กลูโคแมนแนน (กลู-แมน)
องค์ประกอบ	โมเลกุลเชิงเส้นสามมิติที่ประกอบด้วยส่วนผลึกและส่วนอสัณฐาน	สามมิติ โมเลกุลที่ไม่เท่ากันกับบริเวณที่เป็นผลึกเล็กๆ

คุณสมบัติ:

เซลลูโลส: เซลลูโลสมีโครงสร้างผลึกที่แข็งแรงและทนต่อการไฮโดรไลซิส ตรงกันข้ามกับเฮมิเซลลูโลส สิ่งนี้มีน้ำหนักโมเลกุลสูง เซลลูโลสทำหน้าที่เป็นวัสดุรองรับในผนังเซลล์พืช

เฮมิเซลลูโลส: เฮมิเซลลูโลสมีโครงสร้างแบบสุ่มและอสัณฐานที่มีความแข็งแรงเพียงเล็กน้อยสามารถไฮโดรไลซ์ได้ง่ายโดยกรดหรือเบสเจือจาง และเอนไซม์เฮมิเซลลูโลสนับไม่ถ้วน เฮมิเซลลูโลสสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและย่อยสลายได้โดยการทำงานร่วมกันของเอนไซม์ไม่กี่ชนิดของแบคทีเรียและเชื้อราบางชนิด มีน้ำหนักโมเลกุลที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเซลลูโลส

การใช้งาน:

เซลลูโลส: ส่วนใหญ่ใช้เซลลูโลสจำนวนมากในการผลิตกระดาษแข็งและกระดาษ ปริมาณที่น้อยกว่าจะถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์อนุพันธ์ที่หลากหลาย เช่น กระดาษแก้วและเรยอน การเปลี่ยนเซลลูโลสเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ เช่น เซลลูโลสเอทานอล อยู่ในขั้นตอนการวิจัยเพื่อใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงทางเลือก เยื่อไม้และฝ้ายเป็นแหล่งเซลลูโลสหลักสำหรับงานอุตสาหกรรม

เฮมิเซลลูโลส: ใช้เป็นฟิล์มและเจลในบรรจุภัณฑ์ เนื่องจากเฮมิเซลลูโลสไม่เป็นพิษและสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ จึงถูกนำมาใช้ในฟิล์มที่รับประทานได้เพื่อเคลือบอาหารเพื่อรักษาเนื้อสัมผัส รสชาติ และความรู้สึกปาก และยังใช้เป็นใยอาหารอีกด้วย

คำจำกัดความ:

การทำงานร่วมกัน: ผลกระทบที่เกิดขึ้นระหว่างตัวแทน หน่วยงาน ปัจจัย หรือสารตั้งแต่สองตัวขึ้นไปซึ่งให้ผลมากกว่าผลรวมของผลกระทบแต่ละอย่าง