HIDROKOLOĪDI: ĪPAŠĪBAS, VEIDI, PIELIETOJUMS UN PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

Par hidrokoloīdi ir liela grupa, neviendabīgi, polimēri, kas galvenokārt ietver polisaharīdus un dažas olbaltumvielas. Tās nosaukums cēlies no grieķu vārda hydro, kas nozīmē ūdeni, un kolla, līme.

Starp ogļhidrātiem vai polisaharīdiem cita starpā var minēt tādus hidrokoloīdus kā ciete, agars, daudz smaganu. Cita starpā ir arī tādi proteīni, kuriem ir liela komerciāla interese, piemēram, sojas olbaltumvielas, kazeīns vai kazeināts, želatīns un olu baltums.

Avots: K Zoltan caur Pexels

Hidrokoloīdiem var būt dažādi avoti: dabiski augu, dzīvnieku, aļģu un pat daži, ko sintezē mikroorganismi. Tie var būt arī daļēji sintētiski, piemēram, celulozes atvasinājumi.

Hidrokoloīdi, nonākot saskarē ar ūdeni, veido viskozas mikroskopiskas dispersijas vai želejas; tas ir, tie ir hidrofīli, tāpēc tos sauc arī par hidrofiliem koloīdiem. Viņi notver ūdeni savā sazarotajā, polimēru struktūrā.

Tādā veidā tie rada dažādas faktūras, viskozitāti un elastību, īpašības, kuras parasti izmanto pārtikas, farmācijas, medicīnas un pētniecības nozarē.

Īpašības

-Molekulārajā struktūrā tiem ir liels skaits hidroksilgrupu (-OH.) Tas liek viņiem izveidot ūdeņraža saites ar ūdeni, tātad, tās ir hidrofīlas un, nonākot saskarē ar to, veido koloidālās dispersijas.

-Tāpat kā hidrokoloīdi jonu vai temperatūras izmaiņu dēļ var veidot želejas.

-Sakarā ar to želeju veidojošajām īpašībām, biezinātāji, teksturētāji, cita starpā, hidrokoloīdi tiek plaši izmantoti kā piedevas pārtikas rūpniecībā.

-Tie var palielināt ēdiena biezumu vai struktūru; tie kalpo ledus kristālu veidošanās kontrolei; ļauj mainīt ēdiena necaurredzamību un aromātu.

-Hidrokolloīdus var izmantot atsevišķi, un dažos gadījumos tiek izmantoti maisījumi, kas piedāvā sinerģisku izturēšanos pēc to īpašībām vai īpašībām, kas palielina to lietderību.

Veidi

Hidrokoloīdus var klasificēt, ņemot vērā vairākus kritērijus, piemēram, to ķīmisko struktūru, izcelsmi, īpašības, kā arī citas īpašības.

Pēc ķīmiskās struktūras

Hidrokoloīdus var klasificēt divās lielās grupās kā polisaharīdus vai olbaltumvielas. Starp polisaharīdiem tie var būt lineāri, piemēram, celuloze, algināti; vai sazaroti, piemēram, ciete un dekstrāns.

Turklāt, atkarībā no monosaharīdu veida, kas veido polisaharīdu, tie var būt homopolisaharīdi vai heteropolisaharīdi.

Starp homopolisaharīdiem cieti veido garas sazarotas glikozes ķēdes, tas ir, tas satur tāda paša veida monosaharīdus.

Starp heteropolisaharīdiem vai ogļhidrātiem, ko veido vairāk nekā viena veida monosaharīdi, starp daudziem citiem ir hidrokolloīdi, piemēram, agars, arābu gumija.

Kazeīna, želatīna un olu baltuma olbaltumvielu grupa, cita starpā, ir olbaltumvielas.

Pēc tā avota vai izcelsmes

Pēc to izcelsmes hidrokolloīdus var klasificēt kā dabiskus - lielāko daļu -, jo tos iegūst no augiem, dzīvniekiem, aļģēm un mikroorganismiem. Daži no tiem ir iegūti no dabīgiem vai ķīmiski modificētiem atvasinājumiem, kā norādīts turpmāk.

Dārzeņu dabā

No dažādu augu daļu ekstraktiem cita starpā var minēt celulozi, pektīnu, cieti, ļoti dažādas smaganas, piemēram, arābu, tamarinda sveķus.

Dzīvnieku izcelsmes

Ir želatīns, kazeīns, olu baltuma olbaltumvielas, sojas olbaltumvielas.

Iegūts no aļģēm

No dažāda veida aļģēm jums, piemēram, ir agars, karagināni, algināts.

Mikrobu izcelsmes

Cita starpā, piemēram, ksantāns, dekstrāns, curdlán, bars.

Modificēts vai daļēji sintētisks

Piemēram, metilceluloze, etilceluloze, karboksimetilceluloze, propilēnglikola algināts, modificētas cietes, cita starpā.

Lietojumprogrammas

Pārtikas rūpniecībā

Hidrokoloīdus izmanto pārtikas rūpniecībā kā sabiezinošas un želejošas piedevas. Tie maina pārtikas īpašības, piemēram, viskozitāti un tekstūru.

Atkarībā no izmantotā hidrokolloīda, tā koncentrācijas, pH, temperatūras un pārtikas produktiem, kuros tas tiek izmantots, tiek palielināts glabāšanas laiks, uzlabojas ēdiena kvalitāte un tiek radītas dažādas sajūtas pusdienotāju mutē.

Kā zupas, mērces, virskārtas un salātu mērces sabiezinātāji starp citiem pārtikas produktiem, cita starpā, tiek izmantoti dažādi sveķu veidi, piemēram, arabica, guar vai guara un ceratonijas. Ksantāns un ciete ir arī biezinātāji.

Kā želejvielas vai želeju veidojošos līdzekļus, tādos hidrokoloīdus kā pektīns, algināts, agars, želāns un karagināns galvenokārt izmanto želejās, ievārījumos, želatīnos ar nelielu cukura daudzumu un saldējumos starp citiem pārtikas produktiem.

Ir hidrokoloīdi, piemēram, agara agars, ko ēdiena gatavošanā izmanto vegāni, lai izvairītos no parastā želatīna lietošanas, kura sagatavošanā ir dzīvnieku izcelsmes vielas.

Farmācijas, pētniecības un klīniskajās laboratorijās

Hidrokoloīdus, piemēram, agaru, izmanto dažādu veidu mikrobioloģisko barotņu sagatavošanā. Tas ir pamats, kas šiem materiāliem piešķirs atšķirīgu tekstūru, kas iztur sterilizācijas temperatūru, tos nemainot.

Kā līdzekli dažādu hromatogrāfijas un gēla filtrēšanas procesu veikšanai izmanto hidrokolloīdu Sephadex, ko parasti izmanto kolonnās. Tas ļauj atdalīt vai attīrīt olbaltumvielas un citas biomolekulas, pamatojoties uz to atšķirīgo lielumu vai molekulmasu.

Medicīnā

Zobārstniecībā īpašos apstākļos algināta un agara hidrokolloīdi ir labi materiāli zobārstniecības iespaidu veidošanai.

Medicīnā infūziju šķidrumos un tilpuma palielināšanas šķīdumos hipovolēmijas ārstēšanai izmanto cita starpā tādus hidrokoloīdus kā dekstrāns, hidroksietilciete, želatīns.

Hidrokoloīdus, piemēram, smaganas, izmanto bioadhezīvu ražošanā ķirurģiskām pārsienamām vielām, apretūras vai segumiem, ko lieto spiediena čūlu un brūču ārstēšanai.

Agaru, piemēram, celulozi, nevar sagremot cilvēka ķermeņa gremošanas sistēma, tāpēc tas nesniedz enerģiju, bet kalpo kā šķiedra, kas aiztur ūdeni, kas ļauj to izmantot tādās zālēs kā caurejas līdzekļi.

Hidrokoloīdu piemēri

Iepriekšējos sadaļās ir minēti daudzi hidrokolloīdu piemēri, starp kuriem sīkāk var izvērst šādus:

-Polisaharīdu dekstrāns. Tas ir sazarots vai savstarpēji savienots, un to veido liels daudzums glikozes, ko izmanto sefadeksā - želejā ar sfērisku trīsdimensiju struktūru, kuras iekšpusē ir poras.

Šajās sfērās ir redzamas organisko ķēžu šķērssavienojumu izmaiņas, kas veido tās, iegūstot dažāda veida sefadeksu. Jo augstāks ir šķērssavienojums, jo mazāks ir sfēras poru lielums.

-Karrageniāni, kas ir dažāda veida, kas iegūti no galaktozes, ietver furcelānus un tiek iegūti no dažādu ģints un sugu sarkanās aļģes.

-Attiecībā uz smaganu daudzveidību ir vērts izcelt kā gumijas arābu valodu, ko iegūst no sveķiem, kas iegūti no dažāda veida akācijas.

- Visbeidzot , starp daudziem labības atvasinājumiem ir arabinoksilāni , inulīns.

Atsauces

1. AACC starptautiskās tiešsaistes grāmatas. 1. nodaļa: Ievads pārtikas hidrokoloīdos. Iegūts no: aaccipublications.aaccnet.org
2. Glyn O. Phillips, PA Williams. (2009). Hidrokoloīdu rokasgrāmata. Atgūts no: https://books.google.co.ve
3. Pārtikas hidrokoloīdu vispārīgs pārskats. . Paņemts no: application.wiley-vch.de
4. Saha, D., un Bhattacharya, S. (2010). Hidrokoloīdi kā sabiezējumi un želejvielas pārtikā: kritisks pārskats. Pārtikas zinātnes un tehnoloģijas žurnāls, 47 (6), 587–597. http://doi.org/10.1007/s13197-010-0162-6
5. Jasmīns Fū. (2018). Kā pagatavot agara agaru. Snapguide. Paņemts no: snapguide.com
6. Wikipedia. (2018). Sephadex. Iegūts no: en.wikipedia.org