Celuloza jest związkiem chemicznym z grupy polisacharydów. To jeden z najbardziej rozpowszechnionych cukrów w świecie roślin, ponieważ stanowi niemal połowę materiału budulcowego komórek roślinnych. Człowiek nie jest w stanie trawić celulozy, zdolne do tego są jedynie zwierzęta zaliczane do przeżuwaczy, które posiadają w swoim układzie trawiennym specjalne enzymy, które mogą rozkładać ten cukier.
Celuloza – charakterystyka
Celuloza składa się z reszt glukopiranozy, połączonych ze sobą wiązaniami 1,4-beta-glikozydowymi. To ciało stałe o włóknistej strukturze, nieposiadające smaku ani zapachu. Nie rozpuszcza się w wodzie, bez względu na jej temperaturę, a także w rozpuszczalnikach organicznych. Dlatego też przeprowadza się modyfikacje celulozy mające na celu otrzymanie rozpuszczalnych w wodzie jej pochodnych. Modyfikacje chemiczne tego polisacharydu wykonuje się na drodze:
- estryfikacji grup alkoholowych bezwodnikiem octowym, w wyniku czego otrzymuje się acetylocelulozę;
- eteryfikacji grup alkoholowych przez reakcje alkalicelulozy z chlorkami alkilowymi, w wyniku czego otrzymuje się etery celulozy.
W efekcie średnia masa cząsteczkowa celulozy podczas otrzymywania pochodnych z reguły ulega zmniejszeniu.
Pochodne celulozy
Wśród najczęściej stosowanych pochodnych celulozy, uzyskanych na drodze modyfikacji chemicznych, znajdują się:
- nitroceluloza – stosowana do wyrobów strzelniczych;
- acetyloceluloza – stosowana do produkcji folii elektroizolacyjnych lub jedwabiu sztucznego;
- etery celulozy.
Z kolei wśród eterów celulozy znajdują się:
- metyloceluloza – stosowana w wielu dziedzinach przemysłowych ze względu na dobre właściwości mechaniczne i elektryczne;
- etyloceluloza – stanowi termoplastyczne tworzywo, w związku z tym stosuje się ją do wyrobu powłok ochronnych na przedmioty metalowe;
- hydroksyetyloceluloza – stosowana jako składnik koloidów ochronnych;
- hydroksypropyloceluloza – stosowana jako zagęstnik organicznych roztworów, koloid ochronny oraz dodatek do żywności;
- karboksymetyloceluloza – stosowana w przemyśle spożywczym, kosmetycznym, tekstylnym i chemicznym.
Celuloza – źródła
Celuloza wytwarzana jest na drodze fotosyntezy, dlatego stanowi podstawowy składnik budulcowy roślin, a konkretnie ich ścian komórkowych. Przykładowo, drewno zawiera do 50% celulozy (także produkty z niego wykonane, np. kartki papieru), natomiast bawełna aż do 90%. Największe ilości tego związku znaleźć można w niektórych włóknach, m.in. lnu czy juty.
Celuloza może być również syntezowana przez niektóre algi, grzyby czy bakterie. Zwłaszcza przez Gluconacetobacter xylinus, która może produkować ją w ilościach zaspokajających zapotrzebowanie przemysłowe.
Właściwości celulozy
Celuloza nazywana jest potocznie błonnikiem. Po spożyciu pęcznieje w układzie pokarmowym człowieka powodując uczucie sytości, a także wspomaga pracę jelit i przesuwanie się treści pokarmowej. Dodatkowo wymiata z dróg pokarmowych toksyny i zbędne resztki, a także zmniejsza wchłanianie cholesterolu LDL. Niedobór błonnika w codziennej diecie może objawiać się zaparciami.
Dzięki swoim właściwościom i mikrostrukturze celuloza może być stosowana do produkcji wysokochłonnych opatrunków. Opatrunki te mogą być nasycane różnego rodzaju roztworami, w tym antyseptycznymi. Ponadto wykorzystuje się ją jako nośnik substancji o aktywności przeciwgrzybiczej i antybakteryjnej. W przemyśle gastronomicznym stosuje się ją między innymi jako zamiennik tłuszczu, ponieważ powoduje uczucie tłustości w ustach, zachowując przy tym odpowiednią konsystencję produktów spożywczych. Natomiast w przemyśle farmakologicznym wykorzystuje się ją jako substancję wypełniającą i wiążącą podczas produkcji leków (tabletek, kapsułek).
Celuloza – podsumowanie
Szerokie zastosowanie celulozy we wszystkich branżach przemysłowych sprawia, że to jeden z najbardziej znanych i cenionych polisacharydów. Szczególne właściwości tego cukru powodują, że prowadzone są badania na coraz szerszą skalę odnośnie wykorzystania go w praktyce. Celuloza powszechnie występuje w otaczającym nas środowisku.
Polecane produkty:
|
Spirulina + Chlorella – naturalne oczyszczanie organizmu
Spirulina i Chlorella to naturalny produkt, który dostarcza witaminy, minerały, a także inne niezbędne do prawidłowego funkcjonowania składniki odżywcze. Dodatkowo skutecznie wspomaga oczyszczanie organizmu, regulację metabolizmu i wzmacnianie układu … Zobacz więcej... |
Bibliografia
- Fijałkowski K., Rakoczy R., Drozd R., (i inni), Biomedyczne zastosowanie bakteryjnej celulozy, Forum Zakażeń, 7/2016.
- Szymański Ł., Grabowska B., Kaczmarska K., (i inni), Celuloza i jej pochodne – zastosowanie w przemyśle, Archives of Foundry Engineering, 4/2015.
- Grodzka K., Maciejec A., Krygier K., Próby zastosowania celulozy mikrokrystalicznej jako zamiennika tłuszczu w emulsjach majonezowych, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2/2005.
- Ciabach J., Właściwości i zastosowanie estrów celulozy, Ochrona Zabytków, 1/1990.
