HIDROKOLLOIDOK: TULAJDONSÁGOK, TÍPUSOK, FELHASZNÁLÁSOK ÉS PÉLDÁK - KÉMIA - 2024

A hidrokolloidok egy nagy csoport, heterogén, polimer anyagok, amelyek főként poliszacharidokat és bizonyos fehérjéket tartalmaznak. A neve a görög kifejezésből származik, amely vízre utal, és a kolla ragasztó.

A szénhidrátok vagy poliszacharidok között szerepel többek között a hidrokolloidok, például keményítő, agar, számos íny. Vannak olyan proteinek is, amelyek nagy kereskedelmi érdeklődésre számot tartanak, mint például a szójafehérje, kazein vagy kazeinát, zselatin és tojásfehérje fehérjék.

Forrás: K Zoltan Pexels útján

A hidrokolloidok különböző forrásokból származhatnak: természetes növényi, állati, algákból, sőt néhányból is, amelyeket mikroorganizmusok szintetizálnak. Félszintetikusak is lehetnek, mint a cellulóz-származékok.

A hidrokolloidok vízzel érintkezve viszkózus mikroszkopikus diszperziót vagy gélt képeznek; vagyis hidrofil, ezért hidrofil kolloidoknak is hívják őket. Csapdába ejtik a vizet elágazó, polimer szerkezetükben.

Ily módon különböző textúrákat, viszkozitást és rugalmasságot, tulajdonságokat generálnak, amelyeket általában az élelmiszeriparban, a gyógyszeriparban, az orvosi és a kutatási iparban használnak.

Tulajdonságok

-Molekuláris szerkezetükben nagyon sok hidroxilcsoportok vannak (-OH.) Ez a hidrogénkötések kialakulásához vezet a vízzel, tehát hidrofilek és kolloid diszperziót képeznek, amikor érintkezésbe kerülnek.

Hasonlóképpen, a hidrokolloidok géleket képezhetnek ion- vagy hőmérsékleti változások miatt.

-Gélképző tulajdonságaik miatt a sűrítőket, textúrázó szereket, többek között, a hidrokolloidokat széles körben használják adalékanyagokként az élelmiszeriparban.

-Növelik az élelmiszer vastagságát vagy textúráját; a jégkristályok képződésének ellenőrzésére szolgálnak; lehetővé teszik az élelmiszerek átlátszóságának és ízének változtatását.

-Hidrokolloidok önmagukban alkalmazhatók, és bizonyos esetekben olyan keverékeket is alkalmaznak, amelyek tulajdonságaikban vagy tulajdonságaikban szinergetikus viselkedést mutatnak, ami növeli azok hasznosságát.

típusai

A hidrokolloidokat számos kritérium alapján lehet osztályozni, például kémiai szerkezetüket, eredetüket és tulajdonságaikat, többek között a jellemzőket.

Kémiai szerkezete szerint

A hidrokolloidokat két nagy csoportba lehet sorolni poliszacharidok vagy fehérjék formájában. A poliszacharidok között lehetnek lineárisak, például cellulóz, alginátok; vagy elágazó, például keményítő és dextrán.

Ezenkívül, a poliszacharidot alkotó monoszacharid típusától függően, ezek lehetnek homopoliszacharidok vagy heteropoliszacharidok.

A homopoliszacharidok között a keményítő hosszú elágazó láncú glükózból áll, azaz ugyanolyan típusú monoszacharidot tartalmaz.

A többféle monoszacharid által alkotott heteropoliszacharidok vagy szénhidrátok között szerepel többek között a hidrokolloidok, például agar, gumiarábikum.

A kazein, a zselatin és a tojásfehérje csoportjai többek között fehérje jellegűek.

Forrása vagy eredete szerint

Származásuk szerint a hidrokolloidokat természetesnek - a túlnyomó többségének - lehet besorolni, mivel növényekből, állatokból, algákból és mikroorganizmusokból nyerik őket. Vannak olyan termékek, amelyek természetes vagy kémiailag módosított származékokból származnak, az alábbiak szerint.

Növényi jellegű

A növények különféle részeinek kivonataiból megemlíthetjük a cellulózt, a pektint, a keményítőt, a különféle ínyek, például az arab, a tamarind gumik széles választékát.

Állati eredetű

Van zselatin, kazein, tojásfehérje fehérje, szójafehérje.

Algákból nyert

Különböző típusú algákból van például agar, karagenánok, alginátok.

Mikrobiális eredetű

Mint a xantán, dextrán, curdlán, raj többek között.

Módosított vagy félszintetikus

Ilyen például a metil-cellulóz, etil-cellulóz, karboxi-metil-cellulóz, propilénglikol-alginát, módosított keményítők.

Alkalmazások

Az élelmiszeriparban

A hidrokolloidokat az élelmiszeriparban sűrítő és gélesítő adalékanyagként használják. Ezek módosítják az élelmiszer tulajdonságait, például viszkozitását és textúráját.

A felhasznált hidrokolloidtól, koncentrációjától, a pH-tól, a hőmérséklettől és az ételektől függően, amelyben használják, megnő az eltarthatóság, javul az étel minősége, és az érzelmek szájában különféle érzések alakulnak ki.

A levesek, szószok, öntetek és salátaöntetek sűrítőanyagaiként az egyéb ételek között különféle gumifajtákat használnak, például az arabikát, a guarot vagy a guarát és a szentjánoskenyér-et. A xantán és a keményítő szintén sűrítők.

Gélesítőszerként vagy gélképzőként a hidrokolloidokat, például a pektint, az alginátot, az agart, a gellánt és a karragenánt főként zselékben, dzsemekben, kevés cukorral rendelkező zselatinokban és fagylaltokban használják más ételek között.

Vannak hidrokolloidok, például agar-agar, amelyet a vegánok főzéséhez használnak, hogy elkerüljék a szokásos zselatin használatát, amely előállításában állati eredetű anyagokat tartalmaz.

Gyógyszertárban, kutatásban és klinikai laboratóriumokban

Különböző típusú mikrobiológiai táptalajok előállításához hidrokolloidokat, például agart használnak. Ez képezi az alapot, amely eltérő textúrát fog adni ezeknek a közegeknek, amelyek anélkül ellenállnak a sterilizációs hőmérsékleteknek, hogy nem változtatnák meg őket.

A különféle kromatográfiás és gélszűrési eljárások elvégzéséhez a Sephadex hidrokolloidot használják, általában oszlopokban. Ez lehetővé teszi a fehérjék és más biomolekulák elválasztását vagy tisztítását különböző méretű vagy molekulatömegük alapján.

A gyógyászatban

Speciális körülmények között a fogászatban az alginát és az agar-hidrokolloidok jó anyagok a fogászati ​​benyomások készítéséhez.

Az orvostudományban hidrokolloidokat, például dextránt, hidroxi-etil-keményítőt, zselatint használnak többek között infúziós folyadékokban és térfogatnövelő oldatokban hipovolémia kezelésére.

A hidrokolloidokat, mint például az ínyeket, bioadhezívek gyártásához használják sebészeti kötszerek, kötszerek vagy burkolatok nyomásfekélyek és sebek kezelésére.

Az agart, mint például a cellulózt az emberi test emésztőrendszere nem képes emésztni, ezért nem szolgáltat energiát, hanem rostként szolgál, amely visszatartja a vizet, és lehetővé teszi ennek használatát olyan gyógyszerekben, mint a hashajtók.

Példák a hidrokolloidokra

A hidrokolloidokról számos példát említettek az előző szakaszokban, amelyek közül az alábbiak részletesebben kibővíthetők:

-A poliszacharid dextrán. Elágazó vagy térhálós, és nagymennyiségű glükózból áll, amelyet szepszdexben használnak, gél alakú, háromdimenziós szerkezetű, pórusok belsejében.

Ezek a gömbök eltéréseket mutatnak az őket alkotó szerves láncok térhálósodásában, különféle típusú szepaddexet kapva. Minél nagyobb a térhálósodás, annál kisebb a gömb pórusméret.

- A galaktózból származó különféle karragenánok tartalmaznak furcellánokat, és különféle nemzetségekhez és fajokhoz tartozó vörös algákból származnak.

- A különféle ínyek között érdemes kiemelni például a gumiarábikumot, amelyet különféle típusú akác kivonatolt gyantából nyernek.

- És végül a gabona-származékok között az arabinoxilánok , az inulin, sok más példa között.

Irodalom

1. AACC Nemzetközi Online Könyvek. 1. fejezet: Bevezetés az élelmiszer-hidrokolloidokba. Feltéve: aaccipublications.aaccnet.org
2. Glyn O. Phillips, PA Williams. (2009). Hidrokolloidok kézikönyve. Helyreállítva:
3. Az élelmiszer-hidrokolloidok általános áttekintése.. Feltöltve: application.wiley-vch.de
4. Saha, D. és Bhattacharya, S. (2010). Hidrokolloidok, mint sűrítő- és gélesítőszerek az élelmiszerekben: kritikus áttekintés. Journal of Food Science and Technology, 47 (6), 587–597.
5. Jasmin Foo. (2018). Hogyan készítsünk agar agart. Snapguide. Forrás: snapguide.com
6. Wikipedia. (2018). Sephadex. Forrás: en.wikipedia.org