Kemisk uppbyggnad av biomassa II andra polysackarider Flashcards
Fibriller och fibrillaggregat, hur fungerar det och hur ska man få en bättre lösning?
Fibrillerna är som långa cylindrar/stavar
Används för att bygga upp material
Om de läggs varannan =>Jämn styrka => liten kontaktyta => problem
Kan packas på varandra men då blir det en ojämn styrka => spröt
En bättre lösning är då att bädda in fibrillerna med andra polysackarider som medför flexibilitet.
Cellulosa är sällan själv i naturen (undantag bomullsfibern)
Egenskaper - andra polymerer
- binda till cellulosa (integrera)
- inte binda till cellulosa (finnas i utrymmen)
- adaptera till en mer amorf struktur => ökad stabilitet
- fler icke-cellulosa i cellväggar i växten
- kan adaptera till en cellulosa strutur
- vissa kan inte
Hemicellulosa
Vissa kan vara lätta att extrahera
extraheras med NaOH eller KOH
Pektin
Material som man kan extrahera vid neutralt pH med chelatorliknande substanser (ex. EDTA)
Vissa former kan vara svåra att extrahera
Bryts ner snabbt i alkali
Rik i galaktonsyra
Hur skiljer sig cellulosaliknande hemicellulosa från cellulosa?
Cellulosa:
- lång
- rak
- ogrenad
- homopolysackarid
- kristallin
Hemi:
- kortare (ca 200)
- heteropolysackarider (består av flera olika)
- olika typer av sidogrupper
- kemiska modifieringar
- mer amorf, svårare att integrera med sig själv
Huvudgrupper av hemi
Kan adaptera till cellulosastrukturen
- xylaner
- glukomannaner
- beta-1,4-glukans
Kan inte adaptera
- galaktans
- arabinan
Xylaner
- dominerande i tvåhjärtbladiga och enhjärtbladiga (angiosperms)
- förekommer också i barrved i konfier men här är de inte dominerande
- förekommer framför allt i sek. cellvägg
- huvudkejda: beta-1,4-D-xylan
- vanligast: olika sidogrupper (ex. arabinosgrupper, o-metylglykolonsyragrupper)
- relativt hög löslighet i alkaliska vattenlösningar. Viss löslighet vid lägre pH.
Barrvedsxylan
- inga acetylgrupper
- har arabinos som sidokejda (bla)
- finns i eukalyptus
Enhjärtbladigt xylan
- liknar barrved
- kan ha längre sidokedjor innehållande arabinos, galaktos, xylos och fenol => som kan binda till lignin
- 1 MeGlcA per 5 till 6 xylos
- 1 Arabinos per 8 till 9 xylos
Glukomannaner
- dominerande i hemi i barrved
- finns i mindre mängd i tvåhjärtbladiga
- låg löslighet men i stark alkali med boricsyra löses mannaner upp
- andra fraktioner har hög löslighet
Tvåhjärtbladig mannan
- glucomannan
- inget galaktos men högre halt av glukos
- 1 Glu på 2 till 3 Mannos
- 3-5% av veden består av hemi
- mest lik cellulosa
Xyloglukan
- finns i cellväggen (primära delen)
- Sidorkedjor - xylos, arabinos, fruktos
- vattenlöslighet hög men binder samtidigt starkt till cellulosa
- jordbruksprodukter
- andelen i ved låg
Ordning på flexibilitet av
arabinoxylan
cellulosa
glukomannan
arabinoxylan > glucomannan > cellulosa
Pektin
- primära cellväggen, mittlamellen i tvåhjärtbladiga
- komplex
- integrerar med kalsium och bildar en gel
- Roll: limma ihop celler, fylla tomrummet fruktmogning (bryts ner)
- Bryts ner snabbt i varm alkali
Pektin struktur
Släta regioner:
- polyalakturonisk syra
- alfa-1,4-glykosidbind.
- karboxylsyror
- pKa ≈ 3
Håriga regioner:
- huvudkedja varannan GalA och Rha (sitter på tvären)
- sidokedjor på Rha (håren): Gal, Ara, Api
- sidokedjor kan ha egna sidogrupper
