HYDROKOLLOIDIT: OMINAISUUDET, TYYPIT, KÄYTÖT JA ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Hydrokolloideja ovat suuri ryhmä, heterogeeninen, polymeeriset aineet ovat pääasiassa polysakkaridien ja jonkin verran proteiinia. Sen nimi on johdettu kreikkalaisesta sanasta hydro, joka tarkoittaa vettä, ja kolla-liimaa.

Hiilihydraattien tai polysakkaridien joukossa ovat muun muassa hydrokolloidit, kuten tärkkelys, agar, lukuisat kumit. On myös proteiiniluonteisia, joilla on suuri kaupallinen kiinnostus, kuten muun muassa soijaproteiini, kaseiini tai kaseinaatti, gelatiini ja munavalkuaisen proteiinit.

Lähde: K Zoltan Pexelsin kautta

Hydrokolloideilla voi olla erilaisia ​​lähteitä: kasvisten, eläinten, levien luonnollisia ja jopa joitakin mikro-organismien syntetisoimia. Ne voivat olla myös puolisynteettisiä, kuten selluloosajohdannaiset.

Hydrokolloidit muodostavat viskoosisia mikroskooppisia dispersioita tai geelejä kosketuksessa veden kanssa; ts. ne ovat hydrofiilisiä, minkä vuoksi niitä kutsutaan myös hydrofiilisiksi kolloideiksi. Ne ansaitsevat vettä haarautuneessa, polymeerisessa rakenteessaan.

Tällä tavoin ne tuottavat erilaisia ​​rakenteita, viskositeettia ja joustavuutta, ominaisuuksia, joita käytetään elintarvike-, lääke-, lääketieteen ja tutkimusteollisuudessa yleensä.

ominaisuudet

-Molekyylisessä rakenteessaan niillä on suuri määrä hydroksyyliryhmiä (-OH. Tämä saa heidät muodostamaan vety sidoksia veden kanssa, joten ne ovat hydrofiilisiä ja muodostavat kolloidisia dispersioita ollessaan kosketuksissa sen kanssa.

- Myös hydrokolloidit voivat muodostaa geelejä ionisten tai lämpötilan muutosten vuoksi.

- Geelinmuodostusominaisuuksiensa vuoksi sakeutusaineita, teksturointiaineita, muun muassa hydrokolloideja, käytetään laajalti lisäaineina elintarviketeollisuudessa.

-Ne voivat lisätä ruoan paksuutta tai rakennetta; niiden tehtävänä on hallita jääkiteiden muodostumista; antamaan ruoan opasiteetin ja maun vaihtelun.

-Hydrokolloideja voidaan käyttää yksinään ja joissain tapauksissa käytetään seoksia, jotka tarjoavat synergistisen käyttäytymisen ominaisuuksiltaan tai ominaisuuksiltaan, mikä lisää niiden käyttökelpoisuutta.

Tyypit

Hydrokolloidit voidaan luokitella ottaen huomioon useita kriteerejä, kuten niiden kemiallinen rakenne, alkuperä, alkuperä ja ominaisuudet.

Sen kemiallisen rakenteen mukaan

Hydrokolloidit voidaan luokitella kahteen suureen ryhmään polysakkarideiksi tai proteiineiksi. Polysakkaridien joukossa ne voivat olla lineaarisia, kuten selluloosa, alginaatit; tai haaroittuneita, kuten tärkkelys ja dekstraani, mm.

Lisäksi polysakkaridin muodostavan monosakkaridin tyypistä riippuen ne voivat olla homopolysakkarideja tai heteropolysakkarideja.

Homopolysakkaridien joukossa tärkkelys koostuu pitkistä haarautuneista glukoosiketjuista, ts. Se sisältää samantyyppisiä monosakkarideja.

Heteropolysakkaridien tai hiilihydraattien joukossa, joita muodostaa useampi kuin yksi monosakkaridityyppi, ovat hydrokolloidit, kuten agar, arabikumi, monien joukossa.

Ryhmä kaseiinia, gelatiinia ja munavalkuaisia ​​proteiineja on luonteeltaan proteiineja.

Lähteen tai alkuperän mukaan

Alkuperäensä mukaan hydrokolloidit voidaan luokitella luonnollisiksi - valtaosaksi -, koska niitä saadaan kasveista, eläimistä, levästä ja mikro-organismeista. Joitakin on johdettu luonnollisista tai kemiallisesti modifioiduista johdannaisista, kuten jäljempänä määritellään.

Kasvis luonteeltaan

Kasvien eri osien uutteista voidaan mainita muun muassa selluloosa, pektiini, tärkkelys, suuri joukko kumia, kuten arabia, tamarindikumi.

Eläinperäistä

Siellä on liivatetta, kaseiinia, munavalkuaista proteiinia, soijaproteiinia.

Saatu levästä

Eri tyyppisistä leväistä sinulla on esimerkiksi agaria, kararageeneja, alginaattia.

Mikrobialkuperää olevat

Kuten ksantaani, dekstraani, curdlán, parvi, mm.

Muunnettu tai osittain synteettinen

Kuten metyyliselluloosa, etyyliselluloosa, karboksimetyyliselluloosa, propyleeniglykolialginaatti, modifioidut tärkkelykset, mm.

Sovellukset

Elintarviketeollisuudessa

Hydrokolloideja käytetään elintarviketeollisuudessa sakeuttavina ja hyytelöivinä lisäaineina. Ne muuttavat ruuan ominaisuuksia, kuten viskositeettia ja rakennetta.

Käytetystä hydrokolloidista, sen pitoisuudesta, pH: sta, lämpötilasta ja ruoista, joissa sitä käytetään, riippuu säilyvyysaika, ruuan laatu paranee ja ruokailijoiden suussa saadaan aikaan erilaisia ​​tuntemuksia.

Keittojen, kastikkeiden, täytettä ja salaattikastikkeiden sakeuttajina käytetään muiden ruokien joukossa erityyppisiä kumeja, kuten arabica, guar tai guara ja johanneksenleipä. Ksantaani ja tärkkelys ovat myös sakeuttajia.

Hyytelöivinä aineina tai geelinmuodostajina hydrokolloideja, kuten pektiiniä, alginaattia, agaria, gelaania ja karrageenia käytetään pääasiassa hyytelöissä, hilloissa, gelatiinissa, joissa on vähän sokeria, ja jäätelöissä muiden ruokien joukossa.

On olemassa hydrokolloideja, kuten agar-agaria, jota vegaanit käyttävät keitossa, jotta vältetään tavanomaisen gelatiinin käyttö, joka sisältää valmistuksessa eläinperäisiä aineita.

Apteekissa, tutkimuksessa ja kliinisissä laboratorioissa

Hydrokolloideja, kuten agaria, käytetään erityyppisten mikrobiologisten viljelyalustojen valmistuksessa. Se muodostaa emäksen, joka antaa erilaisen tekstuurin näille väliaineille, jotka kestävät sterilointilämpötilat muuttamatta niitä.

Keinona suorittaa erilaisia ​​kromatografia- ja geelisuodatusprosesseja käytetään hydrokolloidia Sephadexia, jota käytetään yleensä pylväissä. Tämä mahdollistaa proteiinien ja muiden biomolekyylien erottamisen tai puhdistamisen niiden eri koon tai molekyylipainon perusteella.

Lääketieteessä

Tietyissä olosuhteissa tarkoitetussa hammashoidossa alginaatti- ja agarhydrokolloidit ovat hyviä materiaaleja hammaslääketieteen tekemiseen.

Lääketieteessä hydrokolloideja, kuten dekstraania, hydroksietyylitärkkelystä, gelatiinia, käytetään muun muassa infuusionesteissä ja tilavuuden laajennusliuoksissa hypovolemian hoitoon.

Hydrokolloideja, kuten kumit, käytetään bioadhesiivisten liimojen valmistuksessa kirurgisiin siteisiin, siteisiin tai päällysteisiin, joita käytetään painehaavojen ja haavojen hoitoon.

Ihmisen kehon ruuansulatuskanava ei voi sulauttaa agaraa kuten selluloosaa, joten se ei tuota energiaa, mutta toimii kuituna, joka pidättää vettä, mikä sallii sen käytön lääkkeissä, kuten laksatiiveissa.

Esimerkkejä hydrokolloideista

Edellisissä osioissa on mainittu monia esimerkkejä hydrokolloideista, joista seuraavia voidaan laajentaa yksityiskohtaisemmin:

-Polysakkarididekstraani. Se on haarautunut tai silloitettu, ja se muodostuu suuresta määrästä glukoosia, jota käytetään sefadeksissa, geelissä, jonka pallomainen kolmiulotteinen rakenne on huokoset sisällä.

Nämä pallot osoittavat variaatioita niiden muodostavien orgaanisten ketjujen silloittumisessa, jolloin saadaan erityyppisiä sefadekseja. Mitä korkeampi silloitus, sitä pienempi pallohuokosten koko.

-Kararageenit, jotka ovat erityyppisiä galaktoosista johdettuja, sisältävät furcelaraaneja, ja niitä saadaan eri suvun ja lajin punalevistä.

- Erilaisten kumien välillä on syytä tuoda esiin esimerkki arabikumi-kumikumi, jota saadaan hartsista, joka on uutettu erityyppisistä akaasia-tyypeistä.

- Ja lopuksi viljojen johdannaisista ovat arabinoksylaanit , inuliini, monien muiden esimerkkien joukossa.

Viitteet

1. AACC: n kansainväliset online-kirjat. Luku 1: Johdanto elintarvikkeiden hydrokolloideihin. Kuvannut: aaccipublications.aaccnet.org
2. Glyn O. Phillips, PA Williams. (2009). Hydrokolloidien käsikirja. Palautettu osoitteesta:
3. Yleiskatsaus ruokahydrokolloideihin.. Kuvannut: application.wiley-vch.de
4. Saha, D., ja Bhattacharya, S. (2010). Hydrokolloidit sakeuttavina ja hyytelöivinä aineina ruoassa: kriittinen katsaus. Journal of Food Science and Technology, 47 (6), 587–597.
5. Jasmin Foo. (2018). Kuinka tehdä agar-agar. Snapguide. Otettu: snapguide.com
6. Wikipedia. (2018). Sephadex. Kuvannut: en.wikipedia.org