HYDROKOLOIDY: VLASTNOSTI, TYPY, POUŽITÍ A PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Tyto hydrokoloidy jsou velká skupina, heterogenní, polymerní látky zahrnují zejména polysacharidy a nějaký protein. Jeho jméno pochází z řeckého termínu hydro, což znamená vodu a kolla, lepidlo.

Mezi uhlohydráty nebo polysacharidy patří mimo jiné hydrokoloidy, jako je škrob, agar, četné gumy. Existují také proteiny proteinové povahy s vysokým obchodním zájmem, jako jsou například sójové proteiny, kasein nebo kaseinát, želatina a bílkoviny bílkovin.

Zdroj: K Zoltan přes Pexels

Hydrokoloidy mohou mít různé zdroje: přírodní z rostlinných, živočišných, řas a dokonce i některé syntetizované mikroorganismy. Mohou být také polosyntetické, jako deriváty celulózy.

Hydrokoloidy vytvářejí při styku s vodou viskózní mikroskopické disperze nebo gely; to znamená, že jsou hydrofilní, proto se také nazývají hydrofilní koloidy. Zachytávají vodu ve své rozvětvené polymerní struktuře.

Tímto způsobem vytvářejí různé textury, viskozitu a elasticitu, vlastnosti, které se obecně používají v potravinářském, farmaceutickém, lékařském a výzkumném průmyslu.

Vlastnosti

- Ve své molekulární struktuře mají velké množství hydroxylových skupin (-OH.) To způsobuje, že si vytvářejí vodíkové vazby s vodou, proto jsou hydrofilní a při kontaktu s nimi vytvářejí koloidní disperze.

- Podobně mohou hydrokoloidy tvořit gely v důsledku iontových nebo teplotních změn.

- Vzhledem ke svým geotvorným vlastnostem se zahušťovadla, texturizátory, mimo jiné, používají hydrokoloidy jako přísady v potravinářském průmyslu.

- Mohou zvětšit tloušťku nebo strukturu jídla; slouží k řízení tvorby ledových krystalů; umožňují měnit neprůhlednost a chuť jídla.

-Hydrokoloidy lze použít samostatně a v některých případech se používají směsi, které nabízejí synergické chování ve svých vlastnostech nebo vlastnostech, což zvyšuje jejich užitečnost.

Typy

Hydrokoloidy lze zařadit mezi několik charakteristik, jako je jejich chemická struktura, jejich původ, jejich vlastnosti, mimo jiné.

Podle své chemické struktury

Hydrokoloidy lze klasifikovat do dvou velkých skupin jako polysacharidy nebo proteiny. Mezi polysacharidy mohou být lineární, jako je celulóza, algináty; nebo rozvětvené, jako je například škrob a dextran.

Dále, v závislosti na typu monosacharidu, který tvoří polysacharid, mohou to být homopolysacharidy nebo heteropolysacharidy.

Mezi homopolysacharidy je škrob tvořen dlouhými rozvětvenými řetězci glukózy, to znamená, že obsahuje stejný typ monosacharidů.

Mezi heteropolysacharidy nebo uhlohydráty tvořené více než jedním typem monosacharidů patří mezi mnoha dalšími hydrokoloidy, jako je agar, arabská guma.

Skupina kaseinových, želatinových a vaječných bílkovin je mezi jiným proteinem v přírodě.

Podle zdroje nebo původu

Podle svého původu lze hydrokoloidy klasifikovat jako přírodní - převážná většina -, protože se získávají z rostlin, zvířat, řas a mikroorganismů. Některé jsou odvozeny od přírodních nebo chemicky modifikovaných derivátů, jak je uvedeno níže.

Zelenina v přírodě

Z extraktů z různých částí rostlin lze mimo jiné zmínit celulózu, pektin, škrob, velké množství gum, jako je arabská, tamarindová guma.

Živočišného původu

Existuje želatina, kasein, bílkovina bílkovin, sójová bílkovina.

Získané z řas

Z různých druhů řas máte například agar, karagenany, alginát.

Mikrobiálního původu

Jako xanthan, dextran, curdlán, roj, mezi ostatními.

Modifikované nebo polosyntetické

Jako je methylcelulóza, ethylcelulóza, karboxymethylcelulóza, propylenglykol alginát, modifikované škroby, mezi ostatními.

Aplikace

V potravinářském průmyslu

Hydrokoloidy se v potravinářském průmyslu používají jako zahušťovací a gelovací přísady. Tyto modifikují vlastnosti, jako je viskozita a struktura jídla.

V závislosti na použitém hydrokoloidu, jeho koncentraci, pH, teplotě a potravinách, ve kterých se používá, se zvyšuje trvanlivost, zlepšuje se kvalita jídla a v ústech hostů se vyvolávají různé pocity.

Jako zahušťovadla pro polévky, omáčky, polevy a salátové dresinky se mimo jiné používají různé druhy gumy, jako je arabica, guar nebo garanta a rohovník. Xanthan a škrob jsou také zahušťovadla.

Jako želatinační činidla nebo gelové látky se hydrokoloidy, jako je pektin, alginát, agar, gellan a karagenan, používají mimo jiné v želé, džemech, želatinách s malým množstvím cukru a zmrzlin.

Existují hydrokoloidy, jako je agarový agar, který se používá při vaření vegany, aby se předešlo použití konvenční želatiny, která obsahuje při přípravě látky živočišného původu.

Ve farmacii, výzkumných a klinických laboratořích

Hydrokoloidy, jako je agar, se používají při přípravě různých typů mikrobiologických kultivačních médií. Představuje základnu, která těmto prostředím dodá jinou texturu, která vydrží sterilizační teploty, aniž by je modifikovala.

Jako prostředek provádění různých chromatografických a gelových filtračních procesů se používá hydrokoloid Sephadex, obvykle používaný ve sloupcích. To umožňuje separaci nebo čištění proteinů a dalších biomolekul na základě jejich různé velikosti nebo molekulové hmotnosti.

V medicíně

V zubním lékařství za specifických podmínek jsou alginátové a agarové hydrokoloidy dobrými materiály pro vytváření zubních vjemů.

V medicíně se hydrokoloidy, jako je dextrán, hydroxyethylškrob, želatina, mimo jiné používají v infuzních tekutinách a v objemových expanzních roztocích pro léčení hypovolémie.

Hydrokoloidy, jako jsou gumy, se používají při výrobě bioadheziv pro chirurgické obvazy, obvazy nebo potahy používané k léčbě tlakových vředů a ran.

Agar jako celulosa nemůže trávit trávicí soustavou lidského těla, proto neposkytuje energii, ale slouží jako vláknina, která zadržuje vodu, což umožňuje její použití v lécích, jako jsou projímadla.

Příklady hydrokoloidů

Existuje mnoho příkladů hydrokoloidů, které byly zmíněny v předchozích oddílech, z nichž lze podrobněji rozšířit následující:

- Polysacharid dextran. Je rozvětvená nebo zesítěná a je tvořena velkým množstvím glukózy, která se používá v sephadexu, gelu s kulovitou trojrozměrnou strukturou, která má uvnitř póry.

Tyto sféry vykazují variace v zesíťování organických řetězců, které je tvoří, a získávají různé typy sephadexu. Čím vyšší je zesíťování, tím menší je velikost pórů koule.

- Karagenané, které jsou různými typy odvozenými od galaktózy, zahrnují furcelarany a získávají se z červených řas různých rodu a druhů.

- U různých druhů dásní stojí za zmínku například arabská guma, která se získává z pryskyřice extrahované z různých typů arabské gumy.

- A konečně mezi deriváty obilovin patří arabinoxylany , inulin, mezi mnoha dalšími příklady.

Reference

1. AACC International Online Books. Kapitola 1: Úvod do potravinových hydrokoloidů. Převzato z: aaccipublications.aaccnet.org
2. Glyn O. Phillips, PA Williams. (2009). Příručka hydrokoloidů. Obnoveno z:
3. Obecný přehled potravinových hydrokoloidů.. Převzato z: application.wiley-vch.de
4. Saha, D., a Bhattacharya, S. (2010). Hydrokoloidy jako zahušťovadla a želírující látky v potravinách: kritický přehled. Journal of Food Science and Technology, 47 (6), 587–597.
5. Jasmin Foo. (2018). Jak vyrobit agar. Snapguide. Převzato z: snapguide.com
6. Wikipedia. (2018). Sephadex. Převzato z: en.wikipedia.org