Целлюлоза: ее состав и свойства, где она встречается и применяется

Что такое целлюлоза?

Во-первых, давайте ответим на основной вопрос: что означает целлюлоза? Недаром в латинском языке слово «cellula» обозначает «клетку». Целлюлоза входит в состав клеточных стенок многих видов растений. Чтобы лучше понять, что такое целлюлоза в клетке, стоит вспомнить схему строения растительных клеток. Внутри каждой из них находится клеточное ядро, цитоплазма, вакуоль и митохондрии, встроенные в пространство, ограниченное мембраной и стенками. Какую роль играет целлюлоза в жизни растений? Основная функция целлюлозных стенок — защита внутренней части клетки. Благодаря им клетка также приобретает определенную форму.

Что такое целлюлоза? Это линейный полимер растительного происхождения, неразветвленный полисахарид, входящий в состав пищевых волокон. Общая формула целлюлозы выглядит следующим образом: (C₆H₁₀O₅)_n.

Из чего состоит целлюлоза?

Естественное производство целлюлозных волокон возможно благодаря фотосинтезу, при котором растения автоматически вырабатывают энергию под воздействием углекислого газа и солнечного света. Итак, из чего состоит целлюлоза? Состав клеточных стенок растений достаточно прост – содержит остатки моносахаридов D-глюкозы, связанные β-1,4 гликозидной связью в характерные цепочки, свернутые в спираль.

Свойства целлюлозы и ее строение

Как выглядит растительная целлюлоза? Это белое твердое вещество без запаха и вкуса, нерастворимое в воде. Целлюлоза имеет волокнистую структуру. В клеточных стенках она присутствует вместе с другими органическими соединениями, такими как лигнин или пектин. Для растворения целлюлозы используют так называемый реактив Швейцера, химический раствор гидроксида тетрааммиаката меди(II).

Целлюлоза существует в различных формах, различающихся физическими и химическими свойствами. Стоит знать о том, что некоторые виды целлюлозы, например этилцеллюлоза, растворяются в полярных растворителях и набухают при контакте со спиртами. Растворы метилцеллюлозы сильно пенятся. Растворы карбоксиметилцеллюлозы очень гигроскопичны.

В каких растениях содержится целлюлоза?

В каких растениях содержится целлюлоза? Мы можем найти ее во многих видах растений, произрастающих как в прохладном климате, так и в умеренном или экваториальном поясе. Примерами растений с целлюлозой являются:

• хлопок,
• лен,
• конопля,
• хвойные и лиственные деревья,
• фрукты и овощи (например: яблоки, груши),
• орехи,
• злаки.

Считается, что хлопок является растением, в котором содержится наибольшее количество целлюлозных волокон. Уровень содержания целлюлозы в ее клетках достигает 95%.

Целлюлоза и ее функции в организме человека

Какова роль целлюлозы в организме человека? Этот ингредиент, поставляемый вместе с пищей, выполняет очень важную функцию в поддержании хорошего состояния пищеварительной системы. Что делает целлюлоза в кишечнике? Благодаря ей пища быстрее перемещается по пищеварительному тракту, что также сопровождается чувством сытости. Клетчатка поддерживает метаболические процессы и естественную детоксикацию организма.

Использование целлюлозы в пищевой промышленности

На предприятиях пищевой промышленности целлюлоза очень часто используется в производственных процессах. Для чего она применяется? Это популярный загуститель и стабилизатор, также известный как E460. Добавку можно найти во многих продуктах, которые мы используем каждый день. Среди них, например: блюда быстрого приготовления, пшеничные булки, джемы, кремы, соусы и т.д.

Целлюлоза также содержится в диетических продуктах питания и в специализированных пищевых добавках, например, в коктейлях для похудения, йогуртах, коктейлях, супах. Целлюлозные оболочки используются для производства вареных или копченых колбас и вяленых изделий.

Значение целлюлозы в бумажной и фармацевтической промышленностях

Прочные и эластичные целлюлозные волокна являются особенно важным сырьем в бумажной промышленности. К наиболее известным продуктам из целлюлозы относятся: бумага, картон, упаковка и средства гигиены (туалетная бумага, чистящие салфетки, кухонные бумажные полотенца).

Потенциал целлюлозы оценили и производители фармацевтической промышленности. В настоящее время это сырье можно найти в оболочках таблеток, капсул, порошков и т. д. Биополимерные волокна также используются для производства перевязочных материалов.

Другие сферы применения целлюлозы

Целлюлоза имеет множество применений. Она используется текстильщиками и компаниями, занимающиеся производством различных видов вискозы (в том числе: медного, ацетатного, вискозного шелка), а также хлопковых и шерстяных волокон.

Сложные эфиры целлюлозы и азотной кислоты также используются для изготовления нитроцеллюлозы. Это сырье широко используется в оборонном производстве для изготовления пороха.

В последние десятилетия предприятия, связанные с биотопливной промышленностью, также заинтересовались целлюлозой. Производство этанола из целлюлозы, полученной из растительных отходов, древесных отходов и соломы приобрело массовый характер. Это альтернативное топливо, которое может значительно сократить потребление невозобновляемых ископаемых видов топлива.