Целюлоза: склад, властивості, поширення та застосування

Що таке целюлоза?

Спочатку давайте відповімо на основне питання: що таке целюлоза? Недаремно латинське слово cellula означає клітина . У багатьох видів рослин целюлоза є компонентом клітинних стінок. Щоб краще зрозуміти, що означає целюлоза для клітини, корисно згадати основну будову рослинної клітини. Усередині кожного з них є ядро, цитоплазма, вакуолі та мітохондрії, усі вони вбудовані в мембрани та стінки. Яка роль целюлози в рослинах? Основна функція целюлозних стінок – захист внутрішньої частини клітини. Вони також надають клітинам форму. Що таке целюлоза? Це лінійний полімер рослинного походження, нерозгалужений полісахарид, який входить серед інших до складу харчових волокон. Молекулярна формула целюлози така: (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _n .

З чого виготовляють целюлозу?

Природне виробництво целюлозних волокон стало можливим завдяки фотосинтезу, під час якого рослини спонтанно виробляють енергію за допомогою вуглекислого газу та сонячного світла. Отже, з чого виробляють целюлозу? Склад клітинних стінок рослин досить простий: вони містять залишки моносахариду D-глюкози, з’єднані β-1,4-глікозидними зв’язками та утворюють характерні складчасті ланцюги.

Характеристика та структура целюлози

Як виглядає рослинна целюлоза? Це біла тверда речовина без запаху та смаку, нерозчинна у воді. Целюлоза має волокнисту будову. Він присутній у клітинних стінках разом з іншими органічними сполуками, такими як лігнін або пектин. Целюлозу можна розчинити за допомогою так званого реактиву Швейцера, хімічного розчину дигідроксиду тетраамінміді (II). Целюлоза представлена ​​в різних формах, що відрізняються за фізичними та хімічними властивостями. Цікаво знати, що деякі види целюлози, наприклад етилцелюлоза, розчиняються в полярних розчинниках і набухають при контакті зі спиртами, що розчини метилцелюлози є сильними піноутворювачами, а розчини карбоксиметилцелюлози дуже гігроскопічні.

У яких рослинах міститься целюлоза?

Які рослини містять целюлозу? Целюлозу можна знайти в багатьох видах рослин, що ростуть у помірному або екваторіальному кліматі, а також у холодніших регіонах. Приклади рослин, що містять целюлозу, включають, серед іншого:

• бавовна,
• льон,
• коноплі,
• хвойні та листяні дерева,
• фрукти та овочі (наприклад: яблука, груші),
• горіхи,
• крупи.

Вважається, що бавовна є рослиною, яка найбагатша целюлозними волокнами. Рівень целюлози в його клітинах досягає 95%.

Целюлоза та її функції в організмі людини

Яка роль целюлози в організмі людини? Ми отримуємо цю речовину з їжею, яку їмо, і вона виконує дуже важливу функцію для підтримки добробуту травної системи. Що целюлоза робить у кишечнику? Завдяки целюлозі їжа швидше просувається по травному тракту. Крім того, це дає нам відчуття ситості. Клітковина підтримує обмінні процеси та природну детоксикацію організму.

Використання целюлози в харчовій промисловості

На підприємствах харчової промисловості целюлоза дуже часто використовується у виробничих процесах. Для чого він використовується? Це популярний загусник і стабілізатор, також відомий як E460. Цю добавку можна знайти в багатьох продуктах, які купують щодня, наприклад, у стравах швидкого приготування, пшеничних булочках, джемах, кремах, соусах тощо. Целюлоза також використовується в дієтичних продуктах харчування та спеціальних харчових добавках, наприклад, у коктейлях для схуднення. , йогурт, смузі та супи. Целюлозні оболонки використовують у виробництві ковбас, варено-копчених нарізок.

Значення целюлози в паперовій та фармацевтичній промисловості

Стійкі та гнучкі целюлозні волокна є особливо важливою сировиною в паперовій промисловості . До найбільш відомих целюлозних виробів належать папір, картон, пакувальні та гігієнічні засоби (туалетний папір, серветки для чищення, кухонні рушники). Потенціал целюлози також добре відомий фармацевтичним виробникам . Цю сировину тепер можна знайти, серед іншого, в покриттях/оболонках таблеток, капсул, порошків тощо. Біополімерні волокна цього типу також використовуються у виробництві медичних перев’язувальних матеріалів.

Інші застосування целюлози

Целюлоза має багато застосувань. Він використовується фахівцями з текстилю та компаніями, що виробляють різні типи штучного шовку (зокрема: міді, ацетату та віскози), а також волокон, схожих на бавовну та вовну. Крім того, ефіри целюлози разом з азотною кислотою використовують у виробництві нітроцелюлози. Ця сировина масово використовується у збройовій промисловості для виробництва вибухових речовин і метального палива. В останні десятиліття промисловість біопалива також зацікавилася целюлозою та почала масове виробництво етанолу з целюлози, отриманої з рослинних відходів, залишків деревини та соломи. Етанол є альтернативним паливом, яке може значно скоротити споживання невідновлюваного викопного палива.