HIDROKOLOIDI: SVOJSTVA, VRSTE, UPOTREBE I PRIMJERI - KEMIJA - 2026

Su hidrokoloidi su velika skupina, heterogeni, polimerne tvari uglavnom uključuju polisaharide i malo proteina. Naziv potječe od grčkog izraza hidro, što znači voda, a kola, ljepilo.

Među ugljikohidratima ili polisaharidima su hidrokoloidi kao što su škrob, agar, brojne gume. Postoje, među ostalim, proteinske naravi od visokog komercijalnog interesa, poput proteina soje, kazeina ili kazeinata, želatine i proteina od jajašca.

Izvor: K Zoltan via Pexels

Hidrokoloidi mogu imati različite izvore: prirodne biljne, životinjske, alge, pa čak i neke koje sintetiziraju mikroorganizmi. Oni mogu biti i polusintetični, poput derivata celuloze.

Hidrokoloidi stvaraju viskozne mikroskopske disperzije ili gelove u kontaktu s vodom; to jest, oni su hidrofilni, zbog čega se nazivaju i hidrofilnim koloidima. Zarobljavaju vodu unutar svoje razgranate, polimerne strukture.

Na taj način stvaraju različite teksture, viskoznost i elastičnost, svojstva koja se koriste u prehrambenoj, farmaceutskoj, medicinskoj i istraživačkoj industriji uopće.

Svojstva

-U svojoj molekularnoj strukturi imaju veliki broj hidroksilnih skupina (-OH. Zbog toga oni uspostavljaju vodikove veze s vodom, stoga su hidrofilne i formiraju koloidne disperzije kada su u dodiru s njom.

-Slično, hidrokoloidi mogu tvoriti gelove zbog ionskih ili temperaturnih promjena.

-Zbog njihovih svojstava za oblikovanje gela, zgušnjivači, teksturizatori, među ostalim, hidrokoloidi se široko koriste kao aditivi u prehrambenoj industriji.

- Mogu povećati debljinu ili teksturu hrane; služe za kontrolu stvaranja ledenih kristala; omogućuju promjenu neprozirnosti i okusa hrane.

-Hidrokoloidi se mogu koristiti sami, a u nekim se slučajevima koriste smjese koje nude sinergističko ponašanje u svojim karakteristikama ili svojstvima, što povećava njihovu korisnost.

vrste

Hidrokoloidi se mogu klasificirati uzimajući u obzir nekoliko kriterija, poput njihove kemijske strukture, podrijetla, svojstava, između ostalih svojstava.

Prema svojoj kemijskoj strukturi

Hidrokoloidi se mogu svrstati u dvije velike skupine kao polisaharidi ili proteini. Među polisaharidima mogu biti linearni, poput celuloze, alginata; ili razgranati, poput škroba i dekstrana, među ostalim.

Nadalje, ovisno o vrsti monosaharida koji čini polisaharid, oni mogu biti homopolizaharidi ili heteropolisaharidi.

Među homopolisaharidi škrob čine dugi razgranati lanci glukoze, odnosno sadrže isti tip monosaharida.

Među heteropolisaharidima ili ugljikohidratima formiranim od više vrsta monosaharida, između ostalog postoje i hidrokoloidi kao agar, gumi arabic.

Skupina proteina kazeina, želatine i jajašca, između ostalog, proteinske je prirode.

Prema izvoru ili podrijetlu

Hidrokoloidi se prema njihovom podrijetlu mogu klasificirati kao prirodni - velika većina-, jer se dobivaju iz biljaka, životinja, algi i mikroorganizama. Neki su izvedeni od prirodnih ili kemijski modificiranih derivata, kako je dolje specificirano.

Povrće u prirodi

Od ekstrakata raznih dijelova biljaka može se spomenuti celuloza, pektin, škrob, široka raznolikost guma poput arapske, tamarindske gume.

Životinjskog porijekla

Ima želatinu, kazein, protein jajeta, protein soje.

Dobiveno iz algi

Od različitih vrsta algi imate na primjer agar, karagenan, alginat.

Mikrobnog je porijekla

Kao i ksantan, dekstran, curdlán, roj, među ostalim.

Modificirano ili polu-sintetičko

Kao što su metilceluloza, etilceluloza, karboksimetilceluloza, propilen glikol alginat, modificirani škrob, među ostalim.

Prijave

U prehrambenoj industriji

Hidrokoloidi se koriste u prehrambenoj industriji kao aditivi za zgušnjavanje i geliranje. Oni mijenjaju svojstva kao što su viskoznost i tekstura hrane.

Ovisno o korištenom hidrokoloidu, njegovoj koncentraciji, pH, temperaturi i hrani u kojoj se koristi, povećava se rok trajanja, poboljšava se kvaliteta hrane i izazivaju se različiti osjećaji u ustima večere.

Kao zgušnjivači za juhe, umake, prelive i preljev za salatu među ostalim namirnicama koriste se razne vrste guma, poput arabice, guara ili guarana i rogača. Ksantan i škrob su također zgušnjivači.

Kao sredstva za geliranje ili gela za stvaranje gela, hidrokoloidi kao što su pektin, alginat, agar, gelan i karagenan koriste se uglavnom u želeima, džemima, želatinama s malo šećera i sladoledima, među ostalim namirnicama.

Postoje hidrokoloidi, kao što je agar agar, koji vegani koriste u kuhanju kako bi izbjegli uporabu konvencionalne želatine, koja u svom pripremanju sadrži tvari životinjskog porijekla.

U farmaciji, istraživačkim i kliničkim laboratorijima

Hidrokoloidi kao što je agar koriste se u pripremi različitih vrsta mikrobioloških kultura. Sačinjava bazu koja će dati drugačiju strukturu ovim podlogama, koje podnose temperature sterilizacije bez modificiranja.

Kao sredstvo za provođenje različitih postupaka kromatografije i filtracije gela koristi se hidrokoloid Sephadex, koji se obično koristi u stupcima. To omogućava odvajanje ili pročišćavanje proteina i drugih biomolekula na osnovu njihove različite veličine ili molekularne težine.

U medicini

U stomatologiji u specifičnim uvjetima, alginat i agar hidrokoloidi su dobar materijal za stvaranje zubnih otisaka.

U medicini se hidrokoloidi poput dekstrana, hidroksietil škroba, želatine, između ostalog, koriste u infuzijskim tekućinama i otopinama ekspanzijskih volumena za liječenje hipovolemije.

Hidrokoloidi poput guma koriste se u proizvodnji bioadheziva za kirurške obloge, obloge ili obloge koji se primjenjuju za liječenje čira na ranu i rana.

Agar poput celuloze ne može se probaviti u probavnom sustavu ljudskog tijela, stoga ne daje energiju, ali služi kao vlakno koje zadržava vodu, što omogućava njegovu upotrebu u lijekovima kao što su laksativi.

Primjeri hidrokoloida

Postoji mnogo primjera hidrokoloida koji su spomenuti u prethodnim odjeljcima, među kojima se slijedeće može detaljnije proširiti:

-Polisaharidni dekstran. Razgranata je ili umrežena, a nastaje velikom količinom glukoze, koja se koristi u sefadeksu, gelu sa sferičnom trodimenzionalnom strukturom koji ima pore unutar.

Ove sfere pokazuju varijacije u umrežavanju organskih lanaca koji ih čine, dobivanjem različitih vrsta sefadeksa. Što je veće umrežavanje, to je veća veličina pora sfere.

-Karageni, različite vrste proistekle iz galaktoze, uključuju furcelarane i dobivaju se iz crvenih algi različitog roda i vrsta.

-Od raznolikosti guma, valja istaknuti, kao primjer, arapsku gumu koja se dobiva od smole koja se ekstrahira iz različitih vrsta bagrema.

-Na kraju, među derivatima žitarica su arabinoksilani , inulin, među mnogim drugim primjerima.

Reference

1. Online knjige AACC-a. Poglavlje 1: Uvod u prehrambene hidrokoloide. Preuzeto sa: aaccipublications.aaccnet.org
2. Glyn O. Phillips, PA Williams. (2009). Priručnik o hidrokoloidima. Oporavak od:
3. Opći pregled prehrambenih hidrokoloida., Preuzeto iz: application.wiley-vch.de
4. Saha, D., & Bhattacharya, S. (2010). Hidrokoloidi kao sredstva za zgušnjavanje i geliranje u hrani: kritički pregled. Časopis za prehrambenu znanost i tehnologiju, 47 (6), 587–597.
5. Jasmin Foo. (2018.). Kako napraviti agar agar. Snapguide. Preuzeto sa: snapguide.com
6. Wikipedia. (2018.). Sephadex. Preuzeto sa: en.wikipedia.org