Polime thiên nhiên là gì, Tính chất và ứng dụng cuộc sống

Câu hỏi: Polime thiên nhiên là gì? Tính chất và ứng dụng trong đời sống

Trả lời:

Polyme tự nhiên đã từng được làm rộng với cái cũ. Đây là những chiếc bánh panat tuyệt vời để làm nhưng mọi người không thực hiện bất kỳ thử nghiệm nào. Chúng là sản phẩm của chất lượng của các câu trả lời.

Ví dụ: tơ tằm, len, protein, axit nucleic, tinh bột, xenlulozơ, da, bông và các loại khác.

Công dụng của polyme thiên nhiên

• Ứng dụng trong lĩnh vực y học
• Ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm
• Ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp
• Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất vải, sợi tự nhiên
• Ứng dụng trong lĩnh vực mỹ phẩm
• Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất giấy
• Ứng dụng trong các lĩnh vực khác

Hãy cùng Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội tìm hiểu thêm về polyme thiên nhiên

I. Giới thiệu và phân loại polime thiên nhiên

Polyme tự nhiên được hình thành trong chu kỳ tăng trưởng của các sinh vật sống. Quá trình tổng hợp polymer thường bao gồm các phản ứng xúc tác bởi enzyme và tạo mạch của các monome hoạt hóa, được hình thành bên trong tế bào bởi các quá trình trao đổi chất phức tạp. Các polyme này có nguồn gốc đa dạng, từ thực vật, động vật và vi khuẩn. Một số ví dụ về polyme tự nhiên là protein và axit nucleic được tìm thấy trong cơ thể con người, xenlulozơ là thành phần cấu trúc chính của thực vật, tơ tằm và len. Tinh bột là một polymer tự nhiên được tạo thành từ hàng trăm phân tử glucose. Cao su thiên nhiên là một loại polymer thu được từ mủ của cây cao su,…

Để phân loại các polime thiên nhiên có thể dựa vào nguồn gốc của chúng. Polyme tự nhiên có nguồn gốc từ thực vật (như lúa, ngô, khoai, mía, sắn, đậu, lạc,…) hoặc do vi khuẩn tổng hợp từ các phân tử nhỏ như axit butyric hoặc axit valeric tạo ra polyhydroxybutyrat và polyhydroxybutyrat-co-valerat hoặc của gốc động vật như collagen, chitin, chitosan hay protein.

Bảng 1. Một số polysaccharid từ các nguồn khác nhau

Hầu hết các polyme tự nhiên được tạo thành từ các đơn vị/liên kết hoặc monome (trọng lượng phân tử nhỏ) kết hợp và tạo ra các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp (thường là nước). Dựa trên các monome chính và cấu trúc của các polyme tự nhiên, chúng có thể được phân thành sáu nhóm chính: polysacarit, polypeptide, polynucleotide, polyisoprene, polyester và lignin. Polynucleotide chẳng hạn như axit deoxyribonucleic (DNA) và axit ribonucleic (RNA) là các polyme chuỗi dài gồm 13 đơn phân nucleotide trở lên. Polypeptide và protein là polyme của các axit amin như collagen, actin, fibrin, zein, gluten lúa mì, tơ sericin, tơ fibroin, gelatin, v.v. Polysacarit là các polyme carbohydrate tuyến tính hoặc phân nhánh bao gồm tinh bột, xenluloza, hemiaellulose và hemicellulose. , alginate, chitin và chitosan, pectin, glycogen, axit hyaluronic và chondroitin sulfat, v.v. Bảng 1 liệt kê một số polysacarit từ các nguồn khác nhau. Lignin chủ yếu là các polyme vòng thơm như polyphenol hoặc lignin có nguồn gốc từ gỗ. Các polyeste tự nhiên chính là cutin, suberin và polyhydroxyalkanoate. Polyisoprene là một loại cao su thiên nhiên, nó bao gồm 2 dạng cis (Z-polyisoprene) và trans (E-polyisoprene).

II. Công dụng của polyme thiên nhiên

Trong những thập kỷ gần đây, các polyme thiên nhiên ngày càng được sử dụng rộng rãi trong y học, dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm, nông nghiệp, dệt may, da giày, giấy… do có nhiều ưu điểm như không độc, dễ phân hủy và tương hợp sinh học, dễ loại bỏ bằng phương pháp thủy phân hoặc phản ứng sinh tổng hợp trong quá trình sử dụng, thân thiện với môi trường và con người, có khả năng chuyển hóa để tạo ra sản phẩm có tính ứng dụng cao hơn. Một số ứng dụng chính của polyme tự nhiên được trình bày dưới đây.

1. Ứng dụng trong lĩnh vực y học

Các polyme tự nhiên như collagen sợi nhỏ, collagen xốp, màng collagen, cellulose tái sinh oxy hóa (ORC), gelatin… là chất cầm máu cho các vết thương bên trong và bên ngoài cơ thể con người. Một số polyme thiên nhiên được sử dụng làm tá dược với các vai trò khác nhau như chất kết dính (dẫn xuất cellulose, gelatin, pectin, natri alginat, amylum, carrageenan,…), chất hòa tan (tinh bột sắn khô, gelatin,…). vân vân.). natri alginat, cellulose vi tinh thể, natri starch glycolat, gouar, amylum…), chất độn (amylum, cellulose vi tinh thể, chitosan,…), chất phủ (collagen, gelatin, xanthan gum,…). Các polyme thiên nhiên được sử dụng như collagen, fucoidan, chitosan, carrageenan,… được dùng làm tá dược trong điều trị một số bệnh ung thư, chống viêm nhiễm… Đặc biệt, chitosan được dùng điều trị béo phì, mỡ máu cao, cao máu áp lực. và bệnh Crohn. Alginate dùng để điều trị cholesterol, huyết áp… Carrageenan dùng hỗ trợ điều trị ho, viêm phế quản, lao, đường ruột, dạ dày… Xanthan gum dùng để hạ đường huyết và cholesterol. . Pectin được dùng làm thuốc điều trị bệnh mỡ máu cao, ung thư ruột kết, ung thư tuyến tiền liệt, tiểu đường, bệnh trào ngược dạ dày thực quản. .

2. Ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm

Hiện nay, trong sản xuất thực phẩm, nhiều polyme thiên nhiên được sử dụng làm chất phụ gia, chất tạo ngọt, chất làm dày và chất phủ. Collagen được sử dụng để liên kết và ổn định nhũ tương của xúc xích và giăm bông. Trong sản xuất phomai và bơ sữa, người ta bổ sung thêm collagen để chống mất nước, tạo độ sánh và mịn cho sản phẩm. Trong các sản phẩm bánh kẹo, collagen làm tăng độ dẻo dai, chống kết tinh đường, đóng vai trò là chất tạo gel, chất kết dính, chất tạo bọt và làm chậm quá trình hòa tan trong miệng. Trong sản xuất đồ uống như rượu vang và nước trái cây, collagen làm cho sản phẩm trong suốt và óng ánh, đồng thời là chất phụ gia để loại bỏ polyphenol và tanin trong rượu vang. Carrageenan được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất thực phẩm như một chất điều chỉnh đặc tính cảm quan và độ cứng. Nó được sử dụng trong đồ uống hòa tan, nước trái cây cô đặc, vv

Polyme dùng trong công nghệ thực phẩm

Ngoài ra, carrageenan còn có khả năng tạo gel, tạo đặc, ổn định, tăng khả năng giữ nước trong chế biến nước ngọt dạng gel, sữa đậu nành, phomai, sốt,… Pectin thuộc nhóm chất tạo đông. , là phụ gia thực phẩm an toàn. Alginate được dùng làm phụ gia cho thực phẩm như mứt, thạch… Màng kháng khuẩn dựa trên việc kết hợp alginate với bạch sâm có khả năng bảo quản thực phẩm tốt. Màng kháng khuẩn Alginate kết hợp với vi khuẩn axit lactic và tinh dầu tỏi cho phép kiểm soát sự phát triển của mầm bệnh trong thực phẩm, thức ăn chăn nuôi,… Chitosan được dùng để khử trùng trái cây và đồ uống. , bền màu, giảm hấp thu lipid, hương liệu tự nhiên, chất bảo quản thực phẩm và chất chống oxy hóa, chất nhũ hóa, phụ gia thức ăn chăn nuôi và thủy sản,… Một số polyme tự nhiên khác được sử dụng. Được sử dụng làm phụ gia thực phẩm là cellulose, dextrin (ngô), guar gum, tinh bột thủy phân, v.v.

3. Ứng dụng trong lĩnh vực mỹ phẩm

Trong lĩnh vực mỹ phẩm, collagen được dùng làm nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm như mặt nạ collagen, kem dưỡng da, sữa tắm, dầu gội đầu và các sản phẩm chăm sóc tóc… tiêm vào các vết sẹo, vết nhăn trên da. da (một dạng tiêm để làm săn chắc da). Collagen dạng tiêm cũng được tiêm vào lớp hạ bì để điều chỉnh các nếp nhăn và nếp gấp để trả lại vẻ ngoài đầy đặn, dẻo dai và trẻ trung cho làn da. Hình thức tiêm collagen làm căng da không có tác dụng vĩnh viễn, chỉ có tác dụng trong khoảng 1 đến 2 năm vì theo thời gian, collagen sẽ được cơ thể hấp thụ. Chitosan được sử dụng trong các công thức kem như chất nhũ hóa, chất làm mềm, chất giữ ẩm, v.v. Nó cũng được sử dụng trong các sản phẩm tạo kiểu tóc, kẻ mắt, son môi và kem. răng, v.v. Carrageenan được sử dụng trong các loại kem như kem dưỡng da, kem đánh răng, dầu gội đầu, nước hoa, v.v.

4. Ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp

Chitosan được sử dụng để bảo quản rau quả sau thu hoạch, tăng cường vi sinh vật có lợi trong tương tác cộng sinh thực vật, làm phân bón và thuốc diệt nấm cho hạt và quả. Polysacarit hydrogel có khả năng chống lại sự chảy tràn của đất và tăng độ xốp của đất, cải thiện khả năng sống của cây trồng và tăng năng suất cây trồng, được sử dụng làm chất mang giải phóng chậm và giải phóng có kiểm soát, các chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật chống lại côn trùng, nấm, vi khuẩn, v.v.

5. Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất vải và sợi tự nhiên

Vải sợi tự nhiên là loại vải được dệt từ các loại sợi tự nhiên được con người trồng và khai thác bằng các loại cây lấy sợi như bông, lanh, gai, đay,… Ngoài ra còn có các loại vải sợi. có nguồn gốc tự nhiên từ động vật như tơ tằm thu được từ việc nuôi tằm lấy tơ hoặc sợi len thu được từ lông của các loài động vật như cừu, dê, lạc đà, thỏ, nhưng chủ yếu là từ cừu. Vải sợi thiên nhiên được sử dụng phổ biến trên thế giới cũng như ở nước ta là loại vải được dệt từ sợi bông, len, dạ, tơ tằm. Các thương hiệu thời trang và công ty dệt may ngày càng sử dụng các loại sợi tự nhiên chất lượng cao trong sản xuất hàng may mặc như cotton, lụa, modal, v.v. Carrageenan được sử dụng để sản xuất rayon. . Rong biển được sử dụng làm chất phụ gia cho sợi tự nhiên để tạo ra một số loại vải dệt thân thiện với môi trường.

6. Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất giấy

Bột giấy là một loại nguyên liệu dạng sợi, được chế biến từ nguyên liệu thực vật để sản xuất giấy với thành phần chính là xenlulô. Bột giấy có thể được sản xuất từ ​​gỗ, sợi bông, rơm, rạ, bã mía… Trong công nghiệp sản xuất giấy, các loại tinh bột bao gồm bột mì, bột bắp, bột gạo… được sử dụng để tăng độ khô, độ cứng và độ bền cho sản phẩm. Độ phồng, dai, cứng của giấy, tăng độ bền cho bề mặt giấy, độ đều, bóng, in sắc nét hơn. Tinh bột biến tính có tác dụng cải thiện chất lượng giấy (lượng bột giấy được giữ lại 90-95%, tăng hiệu suất sử dụng bột mì, chất độn và phụ gia). Carrageenan cũng được dùng để làm giấy viết. Keo alginate trên giấy làm cho giấy bóng, dai, không gãy, khô nhanh, viết êm, dùng làm chất kết dính trong sản xuất hoa giấy dán tường.

7. Ứng dụng trong các lĩnh vực khác

Chitosan được sử dụng trong xử lý nước thải, thu hồi các ion kim loại và thuốc trừ sâu, loại bỏ phenol, protein, chất phóng xạ và thuốc nhuộm, thu hồi vật liệu rắn trong chế biến thực phẩm, chất thải và nước thải. của các nhà máy nhuộm, dệt, giấy,… Ngoài ra còn dùng để sản xuất bọt chữa cháy, xi đánh giày… Alginat được dùng làm chất kết dính, kết dính trong sản xuất gỗ tổng hợp. Cao su thiên nhiên có nhiều ưu điểm như tính đàn hồi vượt trội, an toàn và thân thiện với môi trường, có khả năng kháng khuẩn nên được sử dụng rộng rãi trong sản xuất đệm, găng tay y tế, dụng cụ phẫu thuật, nút cao su, giày, dép,… Ngoài ra còn được dùng để sản xuất lốp xe cho ô tô, xe máy, vật liệu xây dựng, giao thông như thảm trải sàn, giảm chấn, đệm giữa các khe hở. sự thi công…

Đăng bởi: Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12 , Hóa học 12

Nhớ để nguồn bài viết này: Polime thiên nhiên là gì, Tính chất và ứng dụng cuộc sống của website vietabinhdinh.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục