Ιδιότητες υδροκολλοειδών, τύποι, χρήσεις και παραδείγματα

Το υδροκολλοειδή είναι μια μεγάλη, ετερογενής ομάδα πολυμερικών ουσιών που περιλαμβάνουν κυρίως πολυσακχαρίτες και μερικές πρωτεΐνες. Το όνομά του προέρχεται από τον ελληνικό όρο hydro, που σημαίνει νερό, και kolla, κόλλα.

Μεταξύ των υδατανθράκων ή των πολυσακχαριτών είναι υδροκολλοειδή όπως άμυλο, άγαρ, πολυάριθμα κόμμεα, μεταξύ άλλων. Υπάρχουν επίσης εκείνες πρωτεϊνικής φύσης με υψηλό εμπορικό ενδιαφέρον, όπως πρωτεΐνη σόγιας, καζεΐνη ή καζεϊνικό άλας, πρωτεΐνες ζελατίνης και λευκού αυγού, μεταξύ άλλων..

Τα υδροκολλοειδή μπορούν να έχουν διαφορετικές πηγές: φυσικές πηγές φυτών, ζώων, φύκη, ακόμη και μερικές που συντίθενται από μικροοργανισμούς. Μπορούν επίσης να είναι ημι-συνθετικά, όπως παράγωγα κυτταρίνης.

Τα υδροκολλοειδή σχηματίζουν ιξώδεις μικροσκοπικές διασπορές ή γέλες κατά την επαφή με το νερό. δηλαδή, είναι υδρόφιλα, γι 'αυτό ονομάζονται επίσης υδρόφιλα κολλοειδή. Παγιδεύουν νερό μέσα στην διακλαδισμένη και πολυμερική δομή τους.

Με αυτόν τον τρόπο δημιουργούν διαφορετικές υφές, ιξώδες και ελαστικότητα, ιδιότητες που χρησιμοποιούνται γενικά στα είδη τροφίμων, φαρμάκων, ιατρικής και έρευνας.

Ευρετήριο

• 1 Ιδιότητες
• 2 Τύποι
  • 2.1 Σύμφωνα με τη χημική της δομή
  • 2.2 Σύμφωνα με την πηγή ή την προέλευσή του
• 3 Χρήσεις
  • 3.1 Στη βιομηχανία τροφίμων
  • 3.2 Στα φαρμακεία, την έρευνα και τα κλινικά εργαστήρια
  • 3.3 Στην ιατρική
• 4 Παραδείγματα υδροκολλοειδών
• 5 Αναφορές

Ιδιότητες

-Στην μοριακή δομή του έχει ένα μεγάλο αριθμό ομάδων υδροξυλίου (-ΟΗ Αυτό καθιστά τη δημιουργία δεσμών υδρογόνου με το νερό. Ως εκ τούτου είναι υδρόφιλα και σχηματίζουν κολλοειδείς διασπορές σε επαφή με αυτό.

-Ομοίως, τα υδροκολλοειδή μπορούν να σχηματίσουν πηκτές λόγω ιοντικών ή θερμοκρασιακών μεταβολών.

-Λόγω των ιδιοτήτων του σχηματισμού πηκτωμάτων, παχυντών, υφασμάτων, μεταξύ άλλων, τα υδροκολλοειδή είναι πολύ χρήσιμα ως πρόσθετα στη βιομηχανία τροφίμων.

-Μπορούν να αυξήσουν το πάχος ή την υφή του τροφίμου. χρησιμεύουν για τον έλεγχο του σχηματισμού κρυστάλλων πάγου. επιτρέπουν τη μεταβολή της αδιαφάνειας και της γεύσης των τροφίμων.

-Τα υδροκολλοειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνα τους και σε μερικές περιπτώσεις χρησιμοποιούνται μείγματα που προσφέρουν μια συνεργιστική συμπεριφορά στα χαρακτηριστικά ή στις ιδιότητές τους, πράγμα που αυξάνει τη χρησιμότητά τους.

Τύποι

Τα υδροκολλοειδή μπορούν να ταξινομηθούν λαμβάνοντας υπόψη αρκετά κριτήρια, όπως η χημική τους δομή, ανάλογα με την προέλευση τους, τις ιδιότητές τους, μεταξύ άλλων χαρακτηριστικών.

Σύμφωνα με τη χημική του δομή

Τα υδροκολλοειδή μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο μεγάλες ομάδες ως πολυσακχαρίτες ή πρωτεΐνες. Μεταξύ τους πολυσακχαρίτες μπορούν να είναι γραμμικές, όπως κυτταρίνη, αλγινικά · ή διακλαδισμένα, όπως άμυλο και δεξτράνη, μεταξύ άλλων.

Επιπλέον, ανάλογα με τον τύπο του μονοσακχαρίτη που σχηματίζει τον πολυσακχαρίτη, μπορούν να είναι ομοπολυσακχαρίτες o ετεροπολυσακχαρίτες.

Μεταξύ των ομοπολυσακχαρίτες είναι δυνατόν να αναφερθεί το άμυλο το οποίο σχηματίζεται από μεγάλες διακλαδιζόμενες αλυσίδες γλυκόζης, δηλαδή περιέχει τον ίδιο τύπο μονοσακχαρίτη.

Μεταξύ των ετεροπολυσακχαρίτες ή υδατάνθρακες που σχηματίζονται από περισσότερους από έναν τύπο μονοσακχαρίτες, είναι υδροκολλοειδή όπως άγαρ, αραβικό κόμμι, μεταξύ πολλών άλλων.

Η ομάδα της καζεΐνης, η ζελατίνη και οι πρωτεΐνες του λευκού αυγού, μεταξύ άλλων, είναι φύση πρωτεΐνη.

Σύμφωνα με την πηγή ή την προέλευσή του

Ανάλογα με την προέλευσή τους, τα υδροκολλοειδή μπορούν να ταξινομηθούν ως φυσικά - η μεγάλη πλειοψηφία - που προέρχονται από λαχανικά, ζώα, φύκια και μικροοργανισμούς. Υπάρχουν μερικές που λαμβάνονται από παράγωγα φυσικών ή χημικά τροποποιημένων, όπως καθορίζεται παρακάτω.

Φυτικής φύσης

Από τα εκχυλίσματα διαφόρων μερών φυτών μπορούν να αναφερθούν κυτταρίνη, πηκτίνη, άμυλο, κόμμεα πολλούς ως αραβικό κόμμι, κόμμι ταμαρίνδου, μεταξύ άλλων.

Ζωικής προέλευσης

Αυτή είναι η ζελατίνη, η καζεΐνη, η λευκή πρωτεΐνη, η πρωτεΐνη σόγιας.

Αποκτήθηκε από φύκια

Από διαφορετικούς τύπους φυκών υπάρχουν για παράδειγμα άγαρ, καρραγενάνες, αλγινικά άλατα.

Από μικροβιακή προέλευση

Όπως η ξανθίνη, δεξτράνη, curdlan, σμήνος, μεταξύ άλλων.

Τροποποιημένο ή ημισυνθετικό

Όπως η μεθυλοκυτταρίνη, η αιθυλοκυτταρίνη, η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη, η αλγινική προπυλενογλυκόλη, τα τροποποιημένα άμυλα, μεταξύ άλλων.

Χρησιμοποιεί

Στη βιομηχανία τροφίμων

Τα υδροκολλοειδή χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία τροφίμων ως συμπύκνωμα και πρόσθετα γέλης. Αυτά τροποποιούν τις ιδιότητες όπως το ιξώδες και η υφή του φαγητού.

Ανάλογα με το υδροκολλοειδές, συγκέντρωση, το ρΗ, η θερμοκρασία και τα θρεπτικά συστατικά του χρησιμοποιούνται στην οποία χρησιμοποιείται, η διάρκεια ζωής αυξάνεται, η ποιότητα των τροφίμων βελτιώνεται και διαφορετικές αισθήσεις που επάγεται στο στόμα των συνδαιτυμόνων.

Πυκνωτικά από σούπες, σάλτσες, επικαλύψεις και σάλτσες για σαλάτες και άλλα τρόφιμα, χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι καουτσούκ όπως αραβικό, γκουάρ ή χαρουπιών και guaran, μεταξύ άλλων. Η ξανθάνη και το άμυλο είναι επίσης παχυντές.

Πηκτικά μέσα ή υδροκολλοειδή σχηματισμού γέλης όπως πηκτίνη, αλγινικό, άγαρ, γελλάνη και καραγενάνης κυρίως η ζελέδες, μαρμελάδες, ζελέ και χαμηλής περιεκτικότητας σε ζάχαρη παγωτό και άλλα τρόφιμα χρησιμοποιούνται.

Υπάρχουν υδροκολλοειδή, όπως το άγαρ άγαρ, το οποίο χρησιμοποιείται στο μαγείρεμα με βέγκαν για να αποφευχθεί η χρήση συμβατικής ζελατίνης, η οποία περιέχει ουσίες ζωικής προέλευσης κατά την παρασκευή του.

Στη φαρμακοβιομηχανία, την έρευνα και τα κλινικά εργαστήρια

Τα υδροκολλοειδή όπως το άγαρ χρησιμοποιούνται στην παρασκευή διαφόρων τύπων μικροβιολογικών μέσων καλλιέργειας. Είναι η βάση που θα δώσει διαφορετική υφή σε αυτά τα μέσα, τα οποία υποστηρίζουν χωρίς να αλλάξουν τις θερμοκρασίες αποστείρωσης.

Ως μέσο για τη διεξαγωγή διαφορετικών χρωματογραφιών και διεργασιών διήθησης πηκτής, χρησιμοποιείται το υδροκολλοειδές Sephadex, που χρησιμοποιείται γενικά σε στήλες. Αυτό επιτρέπει τον διαχωρισμό ή τον καθαρισμό πρωτεϊνών και άλλων βιομορίων, ανάλογα με το διαφορετικό τους μέγεθος ή μοριακό βάρος.

Στην ιατρική

Στην οδοντιατρική υπό συγκεκριμένες συνθήκες, τα αλγινικά και τα υδροκολλοειδή άγαρ είναι καλό υλικό για οδοντικές αποτυπώσεις.

Τα υδροκολλοειδή χρησιμοποιούνται στην ιατρική ως δεξτράνη, υδροξυαιθυλ άμυλο, ζελατίνη, μεταξύ άλλων, υγρά έγχυσης και λύσεις όγκο επέκταση για τη θεραπεία της υποογκαιμία.

Τα υδροκολλοειδή όπως τα κόμμεα χρησιμοποιούνται στην κατασκευή βιοσυγκολλητικών ουσιών για χειρουργικούς επίδεσμους, επιδέσμους ή καλύμματα που εφαρμόζονται για τη θεραπεία ελκών και τραυμάτων πίεσης.

Agar όπως κυτταρίνη δεν μπορούν να αφομοιωθούν από το πεπτικό σύστημα του ανθρώπινου σώματος, ως εκ τούτου, δεν παρέχουν ενέργεια, αλλά χρησιμοποιεί ίνα που συγκρατεί το νερό, επιτρέποντας τη χρήση του σε φάρμακα όπως καθαρτικά.

Παραδείγματα υδροκολλοειδών

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα υδροκολλοειδών που έχουν αναφερθεί στα προηγούμενα κεφάλαια, μεταξύ των οποίων τα παρακάτω μπορούν να επεκταθούν με περισσότερες λεπτομέρειες:

-Ο πολυσακχαρίτης δεξτράνης. Είναι διακλαδισμένο ή διασταυρωμένο και σχηματίζεται από μια μεγάλη ποσότητα γλυκόζης, που χρησιμοποιείται στο sephadex, ένα τρισδιάστατο σφαιρικό πήκτωμα που έχει πόρους στο εσωτερικό του.

Αυτές οι σφαίρες παρουσιάζουν παραλλαγές στη διασταυρούμενη σύνδεση των οργανικών αλυσίδων που τους συμμορφώνονται, επιτυγχάνοντας διαφορετικούς τύπους sephadex. Όσο υψηλότερη είναι η σταυροσύνδεση ή σταυροσύνδεση, τόσο μικρότερο είναι το μέγεθος πόρου της σφαίρας.

-Το καρραγενάνες, που είναι διάφοροι τύποι προερχόμενοι από γαλακτόζη, περιλαμβάνουν φουκελλαράνια, και λαμβάνονται από κόκκινα άλγη διαφορετικού γένους και είδους.

-Ανάμεσα στην ποικιλία των ούλων, αξίζει να αναφέρουμε ως παράδειγμα αραβικό κόμμι, που λαμβάνεται από ρητίνη που εξάγεται από διάφορους τύπους ακακίας.

-Τέλος, μεταξύ των παραγώγων των σιτηρών είναι και τα αραβινοξυλάνες, το ινουλίνη, μεταξύ πολλών άλλων παραδειγμάτων.

Αναφορές

1. AACC Διεθνή Online Βιβλία. Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή στα υδροκολλοειδή τροφίμων. Από: aaccipublications.aaccnet.org
2. Glyn Ο. Phillips, Ρ. Α. Williams. (2009). Εγχειρίδιο υδροκολλοειδών. Ανακτήθηκε από: https://books.google.co.ve
3. Γενική επισκόπηση των υδροκολλοειδών τροφίμων. [PDF] Λαμβάνεται από: application.wiley-vch.de
4. Saha, D., & Bhattacharya, S. (2010). Τα υδροκολλοειδή ως παράγοντες πύκνωσης και πηκτωματοποίησης στην τροφή: μια κριτική επισκόπηση. Journal of Food Science and Technology, 47 (6), 587-597. http://doi.org/10.1007/s13197-010-0162-6
5. Jasmin Foo. (2018). Πώς να κάνετε Agar Agar. Οδηγός Snapguide Από: snapguide.com
6. Wikipedia. (2018). Sephadex. Λαμβάνεται από: en.wikipedia.org