HYDROKOLLOIDE: EIGENSCHAFTEN, TYPEN, VERWENDUNGEN UND BEISPIELE - CHEMIE - 2025

Die Hydrokolloide sind eine große Gruppe, heterogene polymere Substanzen umfassen hauptsächlich Polysaccharide und etwas Protein. Sein Name leitet sich vom griechischen Begriff Hydro ab, was Wasser und Kolla-Leim bedeutet.

Unter den Kohlenhydraten oder Polysacchariden befinden sich unter anderem Hydrokolloide wie Stärke, Agar, zahlreiche Gummis. Es gibt auch solche von Proteincharakter von hohem kommerziellem Interesse, wie beispielsweise Sojaprotein, Kasein oder Kaseinat, Gelatine und Eiweißproteine.

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Hydrokolloide können verschiedene Quellen haben: natürliche Pflanzen, Tiere, Algen und sogar einige, die von Mikroorganismen synthetisiert werden. Sie können auch halbsynthetisch sein, wie Cellulosederivate.

Hydrokolloide bilden bei Kontakt mit Wasser viskose mikroskopische Dispersionen oder Gele; das heißt, sie sind hydrophil, weshalb sie auch als hydrophile Kolloide bezeichnet werden. Sie fangen Wasser in ihrer verzweigten Polymerstruktur ein.

Auf diese Weise erzeugen sie unterschiedliche Texturen, Viskositäten und Elastizitäten, Eigenschaften, die in der Lebensmittel-, Pharma-, Medizin- und Forschungsindustrie im Allgemeinen verwendet werden.

Eigenschaften

-In ihrer Molekülstruktur haben sie eine große Anzahl von Hydroxylgruppen (-OH. Dies führt dazu, dass sie Wasserstoffbrücken mit Wasser eingehen, daher sind sie hydrophil und bilden kolloidale Dispersionen, wenn sie damit in Kontakt kommen.

- Ähnlich können Hydrokolloide aufgrund von Ionen- oder Temperaturänderungen Gele bilden.

- Aufgrund ihrer gelbildenden Eigenschaften werden Verdickungsmittel, Texturierungsmittel und Hydrokolloide in der Lebensmittelindustrie häufig als Zusatzstoffe verwendet.

- Sie können die Dicke oder Textur von Lebensmitteln erhöhen. Sie dienen dazu, die Bildung von Eiskristallen zu kontrollieren. Ermöglichen Sie das Variieren der Opazität und des Geschmacks von Lebensmitteln.

-Hydrocolloide können alleine verwendet werden und in einigen Fällen werden Gemische verwendet, die ein synergistisches Verhalten in ihren Eigenschaften oder Eigenschaften bieten, was ihre Nützlichkeit erhöht.

Typen

Hydrokolloide können unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien klassifiziert werden, wie z. B. ihrer chemischen Struktur, ihrer Herkunft, ihrer Eigenschaften und anderer Eigenschaften.

Entsprechend seiner chemischen Struktur

Hydrokolloide können in zwei große Gruppen als Polysaccharide oder Proteine ​​eingeteilt werden. Unter den Polysacchariden können sie linear sein, wie Cellulose, Alginate; oder verzweigt, wie Stärke und Dextran, unter anderem.

Darüber hinaus können sie abhängig von der Art des Monosaccharids, aus dem das Polysaccharid besteht, Homopolysaccharide oder Heteropolysaccharide sein.

Unter den Homopolysacchariden besteht Stärke aus langen verzweigten Glucoseketten, dh sie enthält die gleiche Art von Monosaccharid.

Unter den Heteropolysacchariden oder Kohlenhydraten, die von mehr als einer Art von Monosacchariden gebildet werden, befinden sich unter vielen anderen Hydrokolloide wie Agar, Gummi arabicum.

Die Gruppe der Kasein-, Gelatine- und Eiweißproteine ​​ist unter anderem Protein.

Je nach Quelle oder Herkunft

Hydrokolloide können je nach Herkunft als natürlich eingestuft werden - die überwiegende Mehrheit -, da sie aus Pflanzen, Tieren, Algen und Mikroorganismen gewonnen werden. Es gibt einige, die von natürlichen oder chemisch modifizierten Derivaten abgeleitet sind, wie nachstehend angegeben.

Gemüse in der Natur

Aus den Extrakten verschiedener Pflanzenteile kann man unter anderem Cellulose, Pektin, Stärke und die große Vielfalt an Gummis wie Arabisch, Tamarindengummi erwähnen.

Tierischen Ursprungs

Es gibt Gelatine, Kasein, Eiweißprotein, Sojaprotein.

Aus Algen gewonnen

Von verschiedenen Arten von Algen haben Sie zum Beispiel Agar, Carrageenane, Alginat.

Mikrobiellen Ursprungs

Wie Xanthan, Dextran, Curdlán, Schwarm unter anderem.

Modifiziert oder halbsynthetisch

B. Methylcellulose, Ethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Propylenglykolalginat, modifizierte Stärken, unter anderem.

Anwendungen

In der Lebensmittelindustrie

Hydrokolloide werden in der Lebensmittelindustrie als Verdickungs- und Gelieradditive eingesetzt. Diese verändern die Eigenschaften wie Viskosität und Textur von Lebensmitteln.

Abhängig vom verwendeten Hydrokolloid, seiner Konzentration, dem pH-Wert, der Temperatur und den Lebensmitteln, in denen es verwendet wird, wird die Haltbarkeit erhöht, die Qualität des Lebensmittels wird verbessert und verschiedene Empfindungen werden im Mund der Gäste induziert.

Als Verdickungsmittel für Suppen, Saucen, Toppings und Salatsaucen werden unter anderem verschiedene Kaugummisorten wie Arabica, Guar oder Guaran und Johannisbrot verwendet. Xanthan und Stärke sind ebenfalls Verdickungsmittel.

Als Geliermittel oder Gelbildner werden Hydrokolloide wie Pektin, Alginat, Agar, Gellan und Carrageenan hauptsächlich in Gelees, Marmeladen, Gelatinen mit wenig Zucker und Eiscreme verwendet.

Es gibt Hydrokolloide wie Agar-Agar, die von Veganern beim Kochen verwendet werden, um die Verwendung herkömmlicher Gelatine zu vermeiden, die bei ihrer Herstellung Substanzen tierischen Ursprungs enthält.

In der Pharmazie, Forschung und klinischen Labors

Hydrokolloide wie Agar werden zur Herstellung verschiedener Arten von mikrobiologischen Kulturmedien verwendet. Es bildet die Basis, die diesen Medien eine andere Textur verleiht, die den Sterilisationstemperaturen standhält, ohne sie zu verändern.

Als Mittel zur Durchführung verschiedener Chromatographie- und Gelfiltrationsverfahren wird das Hydrokolloid Sephadex verwendet, das im Allgemeinen in Säulen verwendet wird. Dies ermöglicht die Trennung oder Reinigung von Proteinen und anderen Biomolekülen aufgrund ihrer unterschiedlichen Größe oder ihres unterschiedlichen Molekulargewichts.

In Behandlung

In der Zahnmedizin sind Alginat- und Agar-Hydrokolloide unter bestimmten Bedingungen gute Materialien für Zahnabdrücke.

In der Medizin werden Hydrokolloide wie Dextran, Hydroxyethylstärke, Gelatine ua in Infusionsflüssigkeiten und Volumenexpanderlösungen zur Behandlung von Hypovolämie verwendet.

Hydrokolloide wie Zahnfleisch werden bei der Herstellung von Bioadhäsiven für chirurgische Verbände, Verbände oder Abdeckungen zur Behandlung von Druckgeschwüren und Wunden verwendet.

Agar wie Cellulose kann vom Verdauungssystem des menschlichen Körpers nicht verdaut werden, liefert daher keine Energie, sondern dient als wasserhaltige Faser, die die Verwendung in Arzneimitteln wie Abführmitteln ermöglicht.

Beispiele für Hydrokolloide

Es gibt viele Beispiele für Hydrokolloide, die in den vorhergehenden Abschnitten erwähnt wurden, unter denen die folgenden detaillierter erweitert werden können:

-Das Polysaccharid Dextran. Es ist verzweigt oder vernetzt und wird durch eine große Menge Glucose gebildet, die in Sephadex verwendet wird, einem Gel mit einer kugelförmigen dreidimensionalen Struktur, in der sich Poren befinden.

Diese Kugeln zeigen Variationen in der Vernetzung der organischen Ketten, aus denen sie bestehen, wodurch verschiedene Arten von Sephadex erhalten werden. Je höher die Vernetzung, desto kleiner die Porengröße der Kugel.

-Carrageenane, die verschiedene Arten von Galactose sind, umfassen Furcelarane und werden aus Rotalgen verschiedener Gattungen und Arten gewonnen.

- Unter den verschiedenen Zahnfleischarten ist als Beispiel Gummi arabicum hervorzuheben, das aus einem Harz gewonnen wird, das aus verschiedenen Arten von Akazien extrahiert wurde.

- Und schließlich gehören zu den Derivaten von Getreide Arabinoxylane , Inulin und viele andere Beispiele.

Verweise

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