Cellulose: samenstelling, eigenschappen, voorkomen en toepassingen

Wat is cellulose?

Laten we eerst de fundamentele vraag beantwoorden: wat is cellulose? Het Latijnse woord cellula betekent niet voor niets cel . Bij veel plantensoorten is cellulose een onderdeel van celwanden. Om beter te begrijpen wat cellulose voor een cel betekent, is het nuttig om de basisstructuur van plantencellen in herinnering te brengen. Binnenin elk ervan bevindt zich een kern, cytoplasma, vacuolen en mitochondriën, allemaal ingebed in membranen en wanden. Wat is de rol van cellulose in planten? De basisfunctie van cellulosewanden is het beschermen van het celinterieur. Ze geven cellen ook hun vorm. Wat is cellulose precies? Het is een lineair polymeer van plantaardige oorsprong, een onvertakt polysacharide, dat onder meer in voedingsvezels zit. De molecuulformule van cellulose is als volgt: (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _n .

Waaruit wordt cellulose geproduceerd?

De natuurlijke productie van cellulosevezels wordt mogelijk gemaakt door fotosynthese, waarbij planten spontaan energie produceren met behulp van koolstofdioxide en zonlicht. Waar wordt cellulose van gemaakt? De samenstelling van de plantencelwanden is vrij eenvoudig: het bevat resten van een monosacharide, D-glucose, verbonden door β-1,4-glycosidische bindingen en vormt karakteristieke, gevouwen ketens.

Cellulose-eigenschappen en structuur

Hoe ziet plantaardige cellulose eruit? Het is een witte, geur- en smaakloze vaste stof en onoplosbaar in water. Cellulose heeft een vezelachtige structuur. Het is aanwezig in celwanden samen met andere organische verbindingen zoals lignine of pectine. Cellulose kan worden opgelost met behulp van een zogenaamd Schweizer-reagens, een chemische oplossing van tetraamminekoper (II) dihydroxide. Cellulose is aanwezig in verschillende vormen, die verschillen qua fysische en chemische eigenschappen. Het is interessant om te weten dat sommige soorten cellulose, bijvoorbeeld ethylcellulose, oplossen in polaire oplosmiddelen en opzwellen bij contact met alcoholen, dat methylcelluloseoplossingen sterke schuimmiddelen zijn en dat carboxymethylcelluloseoplossingen zeer hygroscopisch zijn.

In welke planten komt cellulose voor?

Welke planten bevatten cellulose? Cellulose kan worden aangetroffen in veel plantensoorten die groeien in gematigde of equatoriale klimaten, maar ook in koudere streken. Voorbeelden van planten die cellulose bevatten zijn onder andere:

• katoen,
• vlas,
• hennep,
• naald- en loofbomen,
• fruit en groenten (bijvoorbeeld: appels, peren),
• noten,
• granen.

Aangenomen wordt dat katoen de plant is die het rijkst is aan cellulosevezels. Het cellulosegehalte in de cellen bedraagt ​​maar liefst 95%.

Cellulose en zijn functies in het menselijk lichaam

Wat is de rol van cellulose in het menselijk lichaam? We maken gebruik van deze stof in het voedsel dat we eten, en het heeft een zeer belangrijke functie bij het handhaven van het welzijn van het spijsverteringsstelsel. Wat doet cellulose in de darmen? Dankzij cellulose beweegt het voedsel sneller door het spijsverteringskanaal. Bovendien geeft het ons een verzadigd gevoel. De vezel ondersteunt stofwisselingsprocessen en de natuurlijke ontgifting van het organisme.

Het gebruik van cellulose in de voedingsindustrie

In de voedingsindustrie wordt cellulose heel vaak gebruikt in productieprocessen. Waarvoor wordt het gebruikt? Het is een populair verdikkingsmiddel en stabilisator, ook bekend als E460. Dit additief is te vinden in veel producten die dagelijks worden gekocht, bijvoorbeeld in instantgerechten, tarwebroodjes, jam, crèmes, sauzen enz. Cellulose wordt ook gebruikt in dieetvoeding en gespecialiseerde voedingssupplementen, bijvoorbeeld in afslankshakes. , yoghurt, smoothies en soepen. Cellulosedarmen worden gebruikt bij de productie van worsten en gekookte of gerookte vleeswaren.

Het belang van cellulose in de papier- en farmaceutische industrie

Stabiele en flexibele cellulosevezels zijn een bijzonder belangrijke grondstof in de papierindustrie . De bekendste celluloseproducten zijn papier, karton, verpakkingen en hygiëneproducten (toiletpapier, schoonmaakdoekjes, keukendoeken). Het potentieel van cellulose is ook zeer bekend bij farmaceutische fabrikanten . Deze grondstof vind je nu onder meer in coatings/omhulsels van tabletten, capsules, poeders etc. Dergelijke biopolymeervezels worden ook gebruikt bij de productie van medische verbandmiddelen.

Andere toepassingen van cellulose

Cellulose kent vele toepassingen. Het wordt gebruikt door textielspecialisten en bedrijven die verschillende soorten kunstzijde (waaronder: cuprammonium, acetaat en viscoserayon) en katoenachtige en wolachtige vezels vervaardigen. Bovendien worden cellulose-esters samen met salpeterzuur gebruikt bij de productie van nitrocellulose. Deze grondstof wordt in de wapenindustrie op grote schaal gebruikt voor de productie van explosieven en projectieldrijfgassen. De afgelopen decennia heeft de biobrandstofindustrie ook belangstelling getoond voor cellulose en is zij begonnen met de massaproductie van ethanol uit cellulose afkomstig van plantaardig afval, houtresten en stro. Ethanol is een alternatieve brandstof die het verbruik van niet-hernieuwbare fossiele brandstoffen aanzienlijk kan verminderen.