HYDROKOLLOIDER: EGENSKABER, TYPER, ANVENDELSER OG EKSEMPLER - KEMI - 2025

De hydrokolloider er en stor gruppe, heterogene, polymere stoffer omfatter hovedsageligt polysaccharider og noget protein. Navnet stammer fra det græske udtryk hydro, som betyder vand og kolla, lim.

Blandt kulhydraterne eller polysacchariderne er hydrocolloider, såsom stivelse, agar, adskillige tandkød. Der er også sådanne med en proteinkarakter af høj kommerciel interesse, såsom sojaprotein, kasein eller kaseinat, gelatine og æggehvide proteiner blandt andre.

Kilde: K Zoltan via Pexels

Hydrokolloider kan have forskellige kilder: naturlige af vegetabilske, dyr, alger og endda nogle syntetiseret af mikroorganismer. De kan også være semisyntetiske, ligesom cellulosederivater.

Hydrokolloider danner viskøse mikroskopiske dispersioner eller geler ved kontakt med vand; de er hydrofile, hvorfor de også kaldes hydrofile kolloider. De fælder vand i deres forgrenede, polymere struktur.

På denne måde genererer de forskellige strukturer, viskositet og elasticitet, egenskaber, der bruges i fødevare-, farmaceutiske, medicinske og forskningsindustrier generelt.

Ejendomme

-I deres molekylstruktur har de et stort antal hydroxylgrupper (-OH. Dette får dem til at etablere brintbindinger med vand, derfor er de hydrofile og danner kolloidale dispersioner, når de er i kontakt med det.

-Lignende kan hydrokolloider danne geler på grund af ion- eller temperaturændringer.

- På grund af deres geldannende egenskaber anvendes fortykningsmidler, tekstureringsmidler, blandt andet hydrokolloider som tilsætningsstoffer i fødevareindustrien.

-De kan øge madens tykkelse eller tekstur; de tjener til at kontrollere dannelsen af ​​iskrystaller; tillade variation af madens opacitet og smag.

-Hydrokolloider kan bruges alene, og i nogle tilfælde anvendes blandinger, der tilbyder synergistisk opførsel i deres egenskaber eller egenskaber, hvilket øger deres anvendelighed.

typer

Hydrokolloider kan klassificeres under hensyntagen til flere kriterier, såsom deres kemiske struktur, deres oprindelse, deres egenskaber, blandt andre egenskaber.

I henhold til dets kemiske struktur

Hydrokolloider kan klassificeres i to store grupper som polysaccharider eller proteiner. Blandt polysacchariderne kan de være lineære, såsom cellulose, alginater; eller forgrenet, såsom stivelse og dextran, blandt andre.

Afhængigt af typen af ​​monosaccharid, der udgør polysaccharidet, kan de endvidere være homopolysaccharider eller heteropolysaccharider.

Blandt homopolysacchariderne består stivelse af lange forgrenede kæder af glukose, det vil sige, den indeholder den samme type monosaccharid.

Blandt heteropolysaccharider eller kulhydrater dannet af mere end en type monosaccharider er hydrocolloider, såsom agar, gummi arabicum, blandt mange andre.

Gruppen af ​​casein, gelatine og æggehvide proteiner er blandt andet proteiner.

I henhold til dens kilde eller oprindelse

I henhold til deres oprindelse kan hydrokolloider klassificeres som naturlige - langt de fleste - da de fås fra planter, dyr, alger og mikroorganismer. Der er nogle afledt af naturlige eller kemisk modificerede derivater, som specificeret nedenfor.

Grøntsager i naturen

Fra ekstrakter fra forskellige dele af planterne kan man nævne cellulose, pektin, stivelse, den store variation af gummier såsom arabisk, tamarindgummi, blandt andre.

Af animalsk oprindelse

Der er gelatine, kasein, æggehvidt protein, sojaprotein.

Opnået fra alger

Af forskellige typer alger har du for eksempel agar, carrageenaner, alginat.

Af mikrobiel oprindelse

Ligesom xanthan, dextran, curdlán, swarm, blandt andre.

Modificeret eller semisyntetisk

Såsom methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, propylenglycolalginat, modificeret stivelse, blandt andre.

Applikationer

I fødevareindustrien

Hydrokolloider anvendes i fødevareindustrien som fortyknings- og geleringsadditiver. Disse ændrer egenskaberne såsom viskositet og madens struktur.

Afhængig af den anvendte hydrokolloid, dens koncentration, pH, temperaturen og de fødevarer, den anvendes i, øges holdbarheden, madens kvalitet forbedres, og forskellige sensationer induceres i spisens munding.

Som fortykningsmidler til supper, saucer, toppings og salatdressing blandt andre fødevarer bruges forskellige typer gummi såsom arabica, guar eller guaran og johannesbrød. Xanthan og stivelse er også fortykningsmidler.

Som geleringsmidler eller gelformere bruges hydrokolloider, såsom pectin, alginat, agar, gellan og carrageenan, hovedsageligt i gelé, syltetøj, gelatiner med lidt sukker og is blandt andre fødevarer.

Der er hydrokolloider, såsom agar-agar, der bruges til madlavning af veganere for at undgå anvendelse af konventionel gelatine, der indeholder stoffer af animalsk oprindelse i dets tilberedning.

I apotek, forskning og kliniske laboratorier

Hydrokolloider, såsom agar, anvendes til fremstilling af forskellige typer mikrobiologiske dyrkningsmedier. Det udgør den base, der giver en anden struktur til disse medier, som tåler steriliseringstemperaturerne uden at ændre dem.

Som et middel til at udføre forskellige kromatografi og gelfiltreringsprocesser anvendes hydrokolloid Sephadex, almindeligt anvendt i søjler. Dette muliggør adskillelse eller oprensning af proteiner og andre biomolekyler baseret på deres forskellige størrelse eller molekylvægt.

I medicin

I tandpleje under specifikke betingelser er hydrokolloider i alginat og agar gode materialer til at gøre tandindtryk.

Inden for medicinen anvendes hydrokolloider, såsom dextran, hydroxyethyl-stivelse, gelatine blandt andre i infusionsvæsker og volumenekspanderingsopløsninger til behandling af hypovolæmi.

Hydrokolloider, såsom tandkød, anvendes til fremstilling af bioadhæsiv til kirurgiske forbindinger, forbindinger eller beklædninger anvendt til behandling af tryksår og sår.

Agarlignende cellulose kan ikke fordøjes af fordøjelsessystemet i den menneskelige krop, derfor leverer den ikke energi, men den tjener som en fiber, der tilbageholder vand, hvilket tillader det at blive brugt i medicin som afføringsmidler.

Eksempler på hydrokolloider

Der er mange eksempler på hydrokolloider, der er nævnt i de foregående afsnit, hvoraf følgende kan udvides mere detaljeret:

-Polysaccharid-dextran. Det er forgrenet eller tværbundet, og det dannes af en stor mængde glukose, der bruges i sephadex, en gel med en sfærisk tredimensionel struktur, der har porer inde.

Disse kugler viser variationer i tværbinding af de organiske kæder, der udgør dem, og opnår forskellige typer sephadex. Jo højere tværbinding, jo mindre er porens størrelse på kuglen.

-Carrageenans, som er forskellige typer afledt af galactose, inkluderer furcelaraner og fås fra rødalger af forskellige slægter og arter.

-For mange forskellige gummier er det værd at fremhæve som et eksempel gummi arabicum, som fås fra en harpiks, der er udvundet fra forskellige acacia-typer.

Og endelig blandt derivaterne af korn er arabinoxylaner , inulin, blandt mange andre eksempler.

Referencer

1. AACC International Online bøger. Kapitel 1: Introduktion til madhydrokolloider. Taget fra: aaccipublications.aaccnet.org
2. Glyn O. Phillips, PA Williams. (2009). Håndbog om hydrokolloider. Gendannes fra:
3. Generelt overblik over madhydrokolloider.. Hentet fra: application.wiley-vch.de
4. Saha, D., & Bhattacharya, S. (2010). Hydrokolloider som fortykningsmidler og geleringsmidler i fødevarer: en kritisk gennemgang. Journal of Food Science and Technology, 47 (6), 587–597.
5. Jasmin Foo. (2018). Hvordan man laver agar agar. Snapguide. Taget fra: snapguide.com
6. Wikipedia. (2018). Sephadex. Taget fra: en.wikipedia.org