HYDROKOLOIDY: VLASTNOSTI, TYPY, POUŽITIA A PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026

Tieto hydrokoloidy sú veľká skupina, heterogénne, polymérne látky patria najmä polysacharidy a nejaký proteín. Jeho názov je odvodený od gréckeho výrazu hydro, čo znamená vodu a kolla, lepidlo.

Medzi uhľohydráty alebo polysacharidy patria hydrokoloidy, ako je napríklad škrob, agar, početné gumy. Existujú tiež také proteíny, ktoré majú vysoký komerčný význam, ako sú napríklad sójový proteín, kazeín alebo kazeinát, želatína a bielkoviny vaječného bielka.

Zdroj: K Zoltan via Pexels

Hydrokoloidy môžu mať rôzne zdroje: prírodné, rastlinné, živočíšne, riasy a dokonca aj niektoré syntetizované mikroorganizmami. Môžu byť tiež polosyntetické, ako deriváty celulózy.

Hydrokoloidy vytvárajú pri kontakte s vodou viskózne mikroskopické disperzie alebo gély; to znamená, že sú hydrofilné, a preto sa tiež nazývajú hydrofilné koloidy. Zachytávajú vodu vo svojej rozvetvenej polymérnej štruktúre.

Týmto spôsobom vytvárajú rôzne textúry, viskozitu a elasticitu, vlastnosti, ktoré sa všeobecne používajú v potravinárskom, farmaceutickom, lekárskom a výskumnom priemysle.

vlastnosti

- Vo svojej molekulárnej štruktúre majú veľké množstvo hydroxylových skupín (-OH. To spôsobuje, že si vytvárajú vodíkové väzby s vodou, preto sú hydrofilné a pri kontakte s nimi vytvárajú koloidné disperzie.

- Podobne môžu hydrokoloidy vytvárať gély v dôsledku zmien iónov alebo teploty.

- Hydrokoloidy sa okrem iných v potravinárskom priemysle široko používajú ako prísady v potravinárskych výrobkoch, a to najmä kvôli ich gélotvorným vlastnostiam, zahusťovadlá, texturizátory.

-Môžu zväčšiť hrúbku alebo štruktúru potravín; slúžia na kontrolu tvorby ľadových kryštálov; umožňujú meniť nepriehľadnosť a chuť potravín.

-Hydrokoloidy sa môžu používať samotné a v niektorých prípadoch sa používajú zmesi, ktoré ponúkajú synergické správanie v ich vlastnostiach alebo vlastnostiach, čo zvyšuje ich užitočnosť.

druhy

Hydrokoloidy možno klasifikovať na základe niekoľkých kritérií, ako je ich chemická štruktúra, pôvod, ich vlastnosti a ďalšie.

Podľa svojej chemickej štruktúry

Hydrokoloidy možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín ako polysacharidy alebo proteíny. Z polysacharidov môžu byť lineárne, napríklad celulóza, algináty; alebo rozvetvené, ako je napríklad škrob a dextrán.

Ďalej v závislosti od typu monosacharidu, ktorý tvorí polysacharid, môžu to byť homopolysacharidy alebo heteropolysacharidy.

Z homopolysacharidov je škrob tvorený dlhými rozvetvenými reťazcami glukózy, to znamená, že obsahuje rovnaký typ monosacharidov.

Medzi heteropolysacharidy alebo uhľohydráty tvorené viac ako jedným typom monosacharidov patria okrem iného hydrokoloidy, ako je agar, arabská guma.

Skupina kazeínových, želatínových a vaječných bielkovín má okrem iného proteínovú povahu.

Podľa zdroja alebo pôvodu

Podľa pôvodu môžu byť hydrokoloidy klasifikované ako prírodné - prevažná väčšina -, keďže sa získavajú z rastlín, živočíchov, rias a mikroorganizmov. Niektoré z nich sú odvodené od prírodných alebo chemicky modifikovaných derivátov, ako je uvedené nižšie.

Zelenina v prírode

Z extraktov rôznych častí rastlín je možné spomenúť celulózu, pektín, škrob, veľké množstvo ďasien, ako je arabská guma, tamarindová guma.

Živočíšneho pôvodu

Existuje želatína, kazeín, bielkoviny z vaječných bielkovín, sójové bielkoviny.

Získané z rias

Z rôznych druhov rias máte napríklad agar, karagénany, alginát.

Mikrobiálneho pôvodu

Rovnako ako xantán, dextrán, curdlán, roj.

Modifikované alebo polosyntetické

Ako je metylcelulóza, etylcelulóza, karboxymetylcelulóza, propylénglykol alginát, okrem iného modifikované škroby.

aplikácia

V potravinárskom priemysle

Hydrokoloidy sa v potravinárskom priemysle používajú ako zahusťovadlá a želatínujúce prísady. Tieto modifikujú vlastnosti, ako je viskozita a štruktúra potravín.

V závislosti na použitom hydrokoloide, jeho koncentrácii, pH, teplote a potravinách, v ktorých sa používa, sa zvyšuje trvanlivosť, zlepšuje sa kvalita jedla a v ústach hostí sa vyvolávajú rôzne pocity.

Ako zahusťovadlá pre polievky, omáčky, polevy a šalátové dresingy sa okrem iných potravín používajú rôzne gumy, ako je napríklad arabica, guar alebo garancia a rohovník. Xantán a škrob sú zahusťovadlá.

Ako želírovacie činidlá alebo gélotvorné prostriedky sa hydrokoloidy, ako je pektín, alginát, agar, gelán a karagénan, používajú okrem iných potravín predovšetkým v želé, džemoch, želatínach s malým obsahom cukru a zmrzlín.

Existujú hydrokoloidy, ako napríklad agarový agar, ktorý sa používa pri varení vegánmi, aby sa predišlo použitiu konvenčnej želatíny, ktorá pri príprave obsahuje látky živočíšneho pôvodu.

Vo farmácii, výskumných a klinických laboratóriách

Hydrokoloidy, ako je agar, sa používajú na prípravu rôznych typov mikrobiologických kultivačných médií. Predstavuje základ, ktorý týmto médiám dodá inú textúru, ktorá vydrží sterilizačné teploty bez toho, aby ich modifikovala.

Ako prostriedok vykonávania rôznych chromatografických a gélových filtračných procesov sa používa hydrokoloid Sephadex, ktorý sa všeobecne používa v kolónach. To umožňuje separáciu alebo čistenie proteínov a iných biomolekúl na základe ich rôznych veľkostí alebo molekulovej hmotnosti.

V medicíne

V stomatológii sú za určitých podmienok hydrokoloidy alginátu a agaru dobrým materiálom na vytváranie zubných odtlačkov.

V medicíne sa hydrokoloidy, ako je dextrán, hydroxyetylškrob, želatína, okrem iného používajú v infúznych tekutinách a roztokoch na expandovanie objemu na liečenie hypovolémie.

Hydrokoloidy, ako sú gumy, sa používajú pri výrobe bioadhezív pre chirurgické obväzy, obväzy alebo povlaky aplikované pri liečbe tlakových vredov a rán.

Agar ako celulóza sa nemôže tráviť tráviacim systémom v ľudskom tele, preto neposkytuje energiu, ale slúži ako vláknina, ktorá zadržiava vodu, čo umožňuje jej použitie v liekoch, ako sú preháňadlá.

Príklady hydrokoloidov

Existuje mnoho príkladov hydrokoloidov, ktoré boli spomenuté v predchádzajúcich oddieloch, z ktorých je možné podrobnejšie rozšíriť tieto:

- polysacharid dextrán. Je rozvetvená alebo zosieťovaná a je tvorená veľkým množstvom glukózy, ktorá sa používa v sephadexe, gélu s guľovou trojrozmernou štruktúrou, ktorá má vo vnútri póry.

Tieto sféry vykazujú variácie v sieťovaní organických reťazcov, ktoré ich tvoria, pričom sa získajú rôzne typy sephadexu. Čím vyššie je zosieťovanie, tým menšia je veľkosť pórov gule.

- Karagénany, ktoré sú rôznymi typmi odvodenými od galaktózy, zahŕňajú furcelarany a získavajú sa z červených rias rôznych rodov a druhov.

- Pri rôznych druhoch ďasien je potrebné zdôrazniť napríklad arabskú gumu, ktorá sa získava zo živice extrahovanej z rôznych druhov arabskej gumy.

- A konečne medzi derivátmi obilnín patria arabinoxylány , inulín, medzi mnoho ďalších príkladov.

Referencie

1. AACC International Online Books. Kapitola 1: Úvod do potravinových hydrokoloidov. Prevzaté z: aaccipublications.aaccnet.org
2. Glyn O. Phillips, PA Williams. (2009). Príručka hydrokoloidov. Obnovené z: https://books.google.co.ve
3. Všeobecný prehľad potravinových hydrokoloidov. , Prevzaté z: application.wiley-vch.de
4. Saha, D., a Bhattacharya, S. (2010). Hydrokoloidy ako zahusťovadlá a želírovacie látky v potravinách: kritický prehľad. Journal of Food Science and Technology, 47 (6), 587 - 597. http://doi.org/10.1007/s13197-010-0162-6
5. Jasmin Foo. (2018). Ako pripraviť agar. Snapguide. Prevzaté z: snapguide.com
6. Wikipedia. (2018). Sephadex. Prevzaté z: en.wikipedia.org