纤维素的基本单位

时间:2024-09-30 14:08:13 | 文章来源:教育宝

纤维素本质上是由糖分子构成的,不溶于水及一般有机溶剂,是最为丰富的有机化合物和最丰富的碳水化合物,是高等植物细胞壁的主要成分。

纤维素的基本单位

纤维素是由葡萄糖聚合形成的,因此其基本单位是葡萄糖。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上。

纤维素是什么

纤维素是由葡萄糖单元共价连接的长链所组成的结构多糖。纤维素大分子的基环是D-葡萄糖分子通过β-1,4糖苷键连接而形成的大分子多糖。

由于来源的不同,纤维素分子中葡萄糖残基的数目,即聚合度(DP)在很宽的范围。纤维素的分子式(C6H10O5)n,通常n含数千个葡萄糖单位,相当于300~15000个葡萄糖基,分子量50000~2500000。其化学组成含碳44.44%、氢6.17%、氧49.39%。

纤维素的作用

1、控制体重

纤维素具有很强的吸水和膨胀能力。进入人体消化道后,可迅速吸收水分并扩张,增加人体的饱腹感,减少食物量。

2、防治便秘

纤维素的吸收使食物残渣在大肠中的水分含量提高,有利于软化粪便。同时,纤维素还能刺激肠道蠕动,促进粪便排出。

3、结肠癌的防治

纤维素被肠道益生菌分解生成丁酸,可有效抑制肿瘤细胞的生长和繁殖。

4、控制血糖

纤维素的吸附可以吸附肠道中的葡萄糖,降低消化道中的葡萄糖浓度,降低血糖水平。大量服用纤维素可能会引起腹部不适,会影响矿物质和维生素的吸收。

纤维素的分类

1. 溶性纤维素。可溶于水,包括果胶、半纤维素、胶质等,具有拖延胃排空时间、减缓食物的消化吸收、控制血糖等作用。

2. 不溶性纤维素。不溶于水,包括纤维素、半纤维素、木质素等,具有促进肠蠕动、增加便秘和结肠癌的排便等作用。

3. 贝类纤维素。一种特殊的纤维素,仅存在于贝壳的外壳中,可以用于替代工业用途的合成纤维素,也具有保健作用。

纤维素的制法

生产方法一:纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物,生产原料来源于木材、棉花、棉短绒、麦草、稻草、芦苇、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。我国由于森林资源不足,纤维素的原料有70%来源于非木材资源。我国针叶材、阔叶材的纤维素平均含量约43-45%;草类茎秆的纤维素平均含量在40%左右。纤维素的工业制法是用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料,主要是除去木素,分别称为亚硫酸盐法和碱法。得到的物料称为亚硫酸盐浆和碱法浆。然后经过漂白进一步除去残留木素,所得漂白浆可用于造纸。再进一步除去半纤维素,就可用作纤维素衍生物的原料。

生产方法二:用纤维植物原料与无机酸捣成浆状,制成α-纤维素,再经处理使纤维素作部分解聚,然后再除去非结晶部分并提纯而得。

生产方法三:将选好的工业木浆板疏解,然后送入已加1%~10%的盐酸(用量为5%~10%)的反应釜进行升温水解,温度为90~100℃,水解时间0.5~2h,反应结束后经冷却送人中和槽,用液碱调至中性,过滤后滤饼在80~100℃下干燥,最后经粉碎得产品。

生产方法四:由木浆或棉花浆制成的纤维素。经漂白处理和机械分散后精制而成。