Биологическая роль целлюлозы и области применения

Целлюлоза — это природный полимер глюкозы (а именно, остатки бетта-глюкозы) растительного происхождения с линейным строением молекул. По-другому целлюлоза еще называется клетчаткой. В данном полимере больше пятидесяти процентов углерода, который содержится в растениях. Целлюлоза занимает первое место среди соединений органического происхождения на нашей планете.

Нахождение целлюлозы в природе:

В чистом виде в природе не содержится.

Целлюлоза образуется в растениях (в т.ч. водорослях) в результате сложных биохимических реакций в процессе фотосинтеза из простейших углеводов. Она представляет собой составную часть оболочки клеток растений, обеспечивая механическую прочность и эластичность растительной ткани.

В большом количестве целлюлоза содержится в волокнах хлопка – 95-98 %, льна – 60-85 %, в тканях древесины – 40-55 %, в растительных остатках, попадающих в почву (листьях, стеблях и пр.), – 40-90 %, в соломе – до 30 %.

Целлюлоза также встречается у грибов и животных: у некоторых простейших и у оболочников (Tunicata). У последних она выделяется клетками наружных покровов и образует наружную оболочку, или тунику, животного.

Целлюлоза вырабатывается  также некоторыми бактериями, например, бактериями рода Acetobacter.

Области применения целлюлозы

Люди применяют целлюлозу уже долгое время. В первую очередь древесный материал шел как топливо и доски для строительства. Потом хлопок, лен и волокна конопли применяли для изготовления различных тканей. Впервые в промышленности химическую обработку древесного материала стали практиковать из-за развития производства бумажных изделий.

В настоящее время целлюлозу используют в различных промышленных областях. И именно для промышленные нужд получают ее в основном из древесного сырья. Целлюлозу применяют в производстве целлюлозно-бумажных изделий, в производстве различных тканей, в медицине, при производстве лаков, при изготовлении органического стекла и в иных областях промышленности.

Рассмотрим ее применение подробнее

Из целлюлозы и ее эфиров получают ацетатный шелк, изготавливают ненатуральные волокна, пленку из ацетилцеллюлозы, которая не горит. Изготавливают порох без дыма из пироксилина. Из целлюлозы делают плотную медицинскую пленку (коллодий) и целлюлоид (пластмассу) для игрушек, кинопленки и фотопленки. Делают нитки, канаты, вату, различные виды картона, строительный материал для судостроения и постройки домов. А еще получают глюкозу (для медицинских целей) и этиловый спорт. Целлюлозу применяют и в качестве сырья, и в качестве вещества для переработки химическим путем.

Читайте также:  Какая должна быть диета при похудении — правила, разгрузка, меню

Много глюкозы нужно для изготовления бумаги. Бумага представляет собой тоненький волокнистый слой целлюлозы, которая была проклеена и спрессована на особом оборудовании, чтобы получить тонкую плотную гладкую поверхность бумажного изделия (чернила не должны растекаться по ней). Сначала для создания бумаги применялся только то материал растительного происхождения, из него нужные волокна выделяли механическим способом (рисовые стебли, хлопок, ветошь).

Но книгопечатание развивалось очень быстрыми темпами, стали выпускаться еще и газеты, поэтому произведенной таким способом бумаги стало недостаточно. Люди выяснили, что в древесине много клетчатки, поэтому к растительной массе, из которой делали бумагу, начали добавлять перемолотое древесное сырье. Но эта бумага была быстро рвущейся и желтеющей за очень короткое время, особенно при длительном нахождении на свету.

Поэтому стали разрабатываться разные методы обработки древесного материала химическими веществами, которые позволяют выделить из него очищенную от различных примесей целлюлозу.

Для получения целлюлозы щепу варят в растворе реагентов (кислоты либо щелочи) в течение длительного времени, потом очищают полученную жидкость. Так производится чистая целлюлоза.

К кислотным реагентам относится сернистая кислота, ее применяют для производства целлюлозы из древесины с малым количеством смолы.

К щелочным реагентам относятся:

  1. натронные реагенты обеспечивают получение целлюлозы из лиственных пород и однолетников (такая целлюлоза стоит довольно дорого);
  2. сульфатные реагенты, из которых наиболее распространен сульфат натрия (основа для производства белого щелока, а уже он применяется в качестве реагента для изготовления целлюлозы из любых растений).

После всех производственных этапов бумага идет на изготовление упаковочной, книжной и канцелярской продукции.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод о том, что целлюлоза (клетчатка) имеют важное очищающее и оздоровительное значение для кишечника человека, а также используется во многих областях промышленности.

Что такое балластные вещества?

Под словом «балласт» обычно подразумевается что-то бесполезное, лишнее, ненужное. Но такое определение никаким образом не относится к балластным веществам, которые играют важнейшую роль в нашем питании и оказывают огромное влияние на состояние нашего здоровья.

Балластные вещества — это такие пищевые компоненты, содержащиеся в растительной пище и не способные перевариться в организме человека. Поступление этих веществ в организм гарантируется в том случае, если мы едим много свежих овощей и фруктов, то есть которые не подвергаются кулинарной обработке.

Читайте также:  Зеленый лук в зимнее время: особенности посадки и ухода

Основные балластные вещества являют собой пищевые волокна, которые имеются в любом растении, в роли главного их представителя выступает клетчатка. Пищевые же волокна в свою очередь — это разноструктурные полисахариды с громадными макромолекулами. Существуют бактерии, которым под силу расщепить подобные соединения с небывалой лёгкостью, однако человеческим ферментам это не по силам.

Прежде считалось, что балластные вещества бесполезны для организма, поскольку пищеварительные соки не содержат энзимов, которые могли бы расщеплять эти вещества. Однако просто не было известно, что часть балластных веществ переваривается энзимами микроорганизмов, живущих в толстой кишке. При этом помимо газов выделяются жирные кислоты, которые человек переваривать может.

Балластные вещества подразделяются на следующие виды:

  1. Лигнин (зерно, овощи, фруктовые косточки).
  2. Альгинаты (агар-агар (водоросли)).
  3. Пектин (овощи и фрукты, в особенности яблоки).
  4. Целлюлоза (овощи, фрукты, зерно).
  5. Клетчатка (крупы, фрукты и овощи).

Позитивное влияние балластных веществ

Позитивное влияние балластных веществ состоит в том, что они на продолжительное время дают чувство сытости, а также связывают и выводят желчные кислоты, тем самым снижая уровень холестерина. Кроме того, они обеспечивают нормальный стул и предотвращают хронические заболевания кишечника.

Замедляют скорость пищеварения, что является важным аспектом в плане использования питательных веществ. Медленное поступление питательных веществ препятствует выбрасыванию в кровь большого количества углеводов. При медленном всасывании питательных веществ их приток происходит постоянно вместе с кровью.

Также балластные вещества покрывают питательные вещества, защищая их, активизируют кровообращение десен, поскольку их приходится дольше жевать. Балластные вещества не имеют калорий.

Балластные вещества являют собой важнейший источник подпитки кишечной микрофлоры, соответствующий состав которой обуславливает полную жизнедеятельность нашего организма.

Что такое балластные вещества?

Бактериальная флора фактически разрушает многочисленные токсины, осуществляя синтез витаминов, жиров, углеводов и аминокислот, в том числе и незаменимых.

Поэтому употребление балластных веществ — это прекрасная профилактика дисбактериоза.

К тому же, балластные вещества — это великолепные сорбенты, которые своими микропорами активно поглощают неугодные соединения. Медицина же применяет искусственные сорбенты, например, активированный уголь.

Установлены десятки заболеваний, требующих их применения: различные отравления, почечные заболевания, желчных путей, печени, панкреатиты. Так же «искусственные балластные вещества» помогают в лечении заболеваний сердечнососудистой системы.

Лечебное действие балластных веществ обусловлено непосредственной поглощающей способностью. Под влиянием балластных веществ происходит ликвидация множества ядовитых и избыточных продуктов обмена — холестерин, мочевина, разнообразные аллергены и прочие.

Вместе с этим улучшается синтез нуклеиновых кислот и белков, происходит нормализация липидного обмена, другими словами наблюдается омолаживающий организм эффект.

Читайте также:  Какие продукты полезны при туберкулезе легких

Между прочим, балластные вещества также борются против лишнего веса, потому что они затормаживают переваривание жира в человеке тем, что привязывают часть жиров к себе, и в таком виде организм выводит их наружу.

Кроме того, они замедляют расщепление так называемых сложных углеводов из злаков, стручковых, побегов сои, картофеля или орехов. Это тормозит выработку инсулина, и в итоге не происходит забивания артерий и инсультов.

Существует более двадцати разных видов балластных веществ, которые в большинстве своем носят длинные иностранные имена и скрываются во фруктах, овощах, салатах, стручковых, картофеле, орехах и цельно-зерновых продуктах. Например, целлюлоза и пектин, гликоген и гемицеллюлоза, декстрин и крахмал.

Балластные вещества общепринято делятся на две большие группы, которые одинаково важны для здоровья: растворимые и нерастворимые. Нерастворимые удерживают чаще всего воду. Они полезны для пищеварения.

Растворимые балластные вещества, наоборот, служат пищей важным бактериям и имеют большую ценность для здоровья: они защищают от рака и желудочных камней, регулируют сахар в крови и снижают уровень холестерина.

Метод изготовления №1

Получение целлюлозы происходит естественным методом — из семян хлопчатника. Волоски собираются автоматизированными механизмами, но требуется длительный период выращивания растения. Ткань, произведённая таким образом, считается наиболее чистой.

Метод изготовления №1

Более быстро целлюлозу можно получить из волокон дерева. Однако при этом методе качество намного хуже. Этот материал пригоден только для изготовления неволокнистого пластика, целлофана. Также из такого материала могут производить искусственные волокна.

Разрешение на применение

Пищевая добавка Е426 Гемицеллюлоза сои исключена из списка пищевых добавок СанПиН с 1 августа 2008 года Дополнениями и изменениями N 1 от 26 мая 2008 года.

Добавка Е426 Гемицеллюлоза сои присутствует в алфавитном списке добавок для производства пищевых продуктов в разделе 8. Поэтому добавку принято считать разрешённой.

Категория: стабилизаторы

Опасность: низкая

Происхождение: синтетическое

Страны где разрешена: Россия Беларусь ЕС

Другие названия: Соевая гемицеллюлоза Soybean hemicellulose

О добавке

В естественной среде Е426 находится в многолетнем бобовом растении – Сое, которое произрастает в Южной Азии, Африке, Австралии.

В промышленных масштабах Е426 изготавливают с помощью сои и гидрооксида натрия.

В нешне добавка выглядит как порошок в виде гранул светлого цвета, хорошо растворима в воде.

Стабилизатор – сохраняет заданную форму и текстуру продукта в процессе его производства и дальнейшего хранения.

Загуститель – вещества, делающие исходный продукт более густым и вязким.