Stärkelse är en kolhydratbeståndsdel som klassificeras som en polysackarid. Tio eller fler antal monosackaridenheter är kopplade via glykosidbindningar för att bilda polysackarider. Eftersom polysackarider är större molekyler, har de större molekylvikt, karakteristiskt mer än 10000. Dessutom tillverkas några polysackarider av en enda monosackaridenhet och dessa identifieras som homo-polysackarider. Å andra sidan tillverkas några polysackarider av en blandning av monosackaridenheter och dessa identifieras som hetero polysackarider. Amylos och cellulosa är två stora och mest omfattande homo-polysackarider i världen. Amylos är en lagringspolysackarid där D-glukosmolekyler är kopplade via a-1,4-glykosidbindning för att bilda en linjär struktur som kallas amylos. I kontrast, cellulosa är en strukturell polysackarid där D-glukosmolekyler är kopplade via p (1 → 4) glykosidbindningar för att bilda en linjär struktur kallad cellulosa. Det här är nyckelskillnad mellan amylos och cellulosa. Detta är den största skillnaden mellan amylos och cellulosa. I den här artikeln ska vi utreda skillnaden mellan amylos och cellulosa vad gäller deras avsedda användningsområden samt kemiska och fysikaliska egenskaper.
Amylos är en linjär polysackarid var D-glukosenheter är förenade med varandra för att bilda denna struktur. Ett stort antal glukosmolekyler från 300 till flera tusen kan delta i att utveckla en amylosmolekyl. Typiskt kan en kolatom med 1 kol i en glukosmolekyl göra ett glykosidbindning med den 4: e kolatomen i en annan glukosmolekyl. Detta kallas en a-1,4-glykosidbindning och som en följd av denna koppling har amylos fått en linjär struktur. Det är också en tätt packad molekyl, och de har inga grenar. Amylos är inte löslig i vatten och fungerar således i växter som mat eller energilagring. Det kan smälta av humana intestinala enzymer och i matsmältningen försämras den till maltos och glukos, de kan användas som en energikälla.
De jodtest används för att särskilja amylos eller stärkelse och under testet fixeras jodmolekylerna i amylasens spiralformiga struktur; som ett resultat det ger mörk lila / blå färg. Generellt ger amylos 20-30% av stärkelsens struktur och resten är amylopektin. Dessutom är amylos mer resistent mot matsmältningen än amylopektin och är således avgörande för minskning av det glykemiska indexvärdet och för den resistens mot resistens som anses vara en aktiv prebiotisk.
Jodtest av vetestärkelse, genom ett ljusmikroskop.
Cellulosa avslöts första gången av den franska kemisten Anselme Payen 1838 Payen isolerade den från växtmaterial och bestämde sin kemiska formel. Det är en strukturell polysackarid var D-glukos enheter är förenade med varandra för att bilda denna struktur. Ett stort antal glukosmolekyler som 3000 eller mer än det kan delta i att utveckla en cellulosamolekyl. I cellulosa kopplas glukosmolekyler samman med p (1 → 4) glykosidbindningar, och det grenar inte. Således är det en rak kedjepolymer. Vidare kan det som resultat av vätebindningarna mellan glukosmolekyler utveckla en mycket styv struktur. Det är inte lösligt i vatten. Det är rikligt i cellväggarna i gröna växter och i alger och ger därmed styrka, styvhet, fasthet och form till växtceller. Cellulosa i cellväggen är genomtränglig för någon beståndsdel; Således tillåter det passande beståndsdelar i eller / och ur cellen. Cellulosa anses vara den vanligaste och rikaste kolhydraterna på jorden. Det används också för att skapa papper, biobränslen och andra användbara biprodukter.
Bomullsfibrer representerar den renaste naturliga formen av cellulosa
Skillnaden mellan amylos och cellulosa kan delas in i följande kategorier. Dom är;
amylos är en linjär spiralformig kolhydratpolymer gjord av a-D-glukosenheter och anses vara en lagringspolysackarid.
Cellulosa är en organisk polysackarid innefattande en linjär kedja, och den anses vara en strukturell polysackarid.
amylos:
Cellulosa:
amylos är en linjär polymer med 300 till flera tusen upprepade glukosunderenheter.
Cellulosa är en rak kedjepolymer med 3000 till flera tusen upprepade glukosunderenheter.
amylos består av kristallina och amorfa regioner. Emellertid genomgår amylos en kristallin till amorf övergång när den upphettas runt 60-70 ° C i vatten, såsom vid matlagning.
Fastän, cellulosa består av kristallina och amorfa regioner, jämfört med amylos, har cellulosa flera kristallina regioner. För att omvandla kristallina till amorfa regioner behöver cellulosa en temperatur av 320 ° C och ett tryck på 25 Mpa.
amylos har inte en exakt formel, och den är variabel.
Cellulosa formel är (C6H10O5)n
amylos: a (1 → 4) glykosidbindningar
Cellulosa: p (1 → 4) bundna D-glukosenheter
amylos är signifikant i växtenergilagring, och det är mindre mottagligt för matsmältning än amylopektin. Därför är det den favoriserade stärkelsen för förvaring i växter. Den utgör cirka 20-30% av den lagrade stärkelsen.
Cellulosa är ett signifikant strukturellt kolhydrat av huvudsakligen i grön växtcellsvägg. Men det finns också i många former av alger och oomyceterna. Det är den vanligaste organiska polymeren på jorden.
Jodtestet används för att identifiera amylos. Jodmolekyler passar inuti den spiralformiga strukturen av amylos och bildar ett blåsvart färgkomplex. Kvalitativt amylos kan identifieras med denna blå-svarta färg. För att kvantifiera amylosinnehållet kan absorbansen hos den utvecklade färgen mätas med användning av UV / VIS-spektrofotometer.
Anthrontest används för att identifiera cellulosa. Cellulosa kommer att reagera med antronon i svavelsyra och den erhållna färgade föreningen mäts med användning av UV / VIS-spektrofotometer vid en våglängd av approximativt 635 nm.
amylos används i följande industriella och livsmedelsbaserade applikationer.
Förtjockningsmedel
Vattenbindande medel
Emulsionsstabilisator
Gelningsmedel
Cellulosa används för att följa både industriella och livsmedelsbaserade applikationer.
Pappers- och pappersproduktion
Trämassa och kartongproduktion
Bomull, linne och andra växtfibrer (de är textilens huvudsakliga ingrediens)
Cellofan och rayon även känd som regenererad cellulosafibrer
Ätbar mikrokristallin cellulosa (E-nummer - E460i) och pulveriserad cellulosa (E-nummer - E460ii) används som inaktiva fyllmedel i läkemedelstabletter, och de fungerar även som förtjockningsmedel och stabilisatorer i bearbetade livsmedel
Det används som en stationär fas för tunnskiktskromatografi i laboratoriet.
Produktion av biobränsle
amylos kan smälta av människor eftersom människor har saliv- eller pankreasamylas för att smälta amylos.
Cellulosa kan inte smälta av människor eftersom människans tarmkanal inte producerar enzymer för att klyva β (1 → 4) glykosidbindningar. Emellertid kan mikroorganismer i tjocktarmen bryta ned cellulosa och producera organiska syror och gaser. Dessutom fungerar cellulosa som en dietfibrer, och den kan absorbera fukt inuti tarmkanalen och därmed förhindra förstoppning och underlätta lätt avföring. Däremot kan idisslare och termiter smälta cellulosa med hjälp av tarmsymbiotiska mikroorganismer som lever i sin mjölk.
Sammanfattningsvis är cellulosa och amylos huvudsakligen kolhydrater och anses vara de mest rikliga polysackariderna i världen. Men de har olika funktioner i anläggningen på grund av deras skillnader i fysikaliska och kemiska egenskaper.
referenser:
Cohen, R., Orlova, Y., Kovalev, M., Ungar, Y. och Shimoni, E. (2008). Strukturella och funktionella egenskaper hos amyloskomplex med genistein. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(11): 4212-4218.
Nelson, D. och Michael, M. C. Principerna för biokemi. 5: e upplagan New York: W. H. Freeman och Company, 2008.
Nishiyama, Y., Langan, P. och Chanzy, H. (2002). Kristallstruktur och vätebindningssystem i cellulosa Ip från synkrotronröntgen och neutronfiberdiffraktion. J. Am. Chem. Soc, 124 (31): 9074-82.
Richmond, T. A. och Somerville, C.R. (2000). Cellulosa Synthas Superfamily. Växtfysiologi, 124 (2): 495-498.
Image Courtesy:
"Vetstärkelsegranuler" av Kiselov Yuri - eget arbete. (Public Domain) via Commons
"Bomull" av KoS - eget arbete. (Public Domain) via Commons
"Amylose3" av NEUROtiker - eget arbete. (Public Domain) via Wikimedia Commons
"Cellulosa Sessel"Av NEUROtiker - eget arbete. (Public Domain) via Commons