Применение пшеничной клетчатки в пищевом производстве

Характеристики

По сравнению с синтетическими волокнами натуральные волокна, как правило, обладают меньшей жесткостью и прочностью.

Механические свойства при растяжении натуральных волокон

Материал	Волокно	Модуль упругости (ГПа)	Прочность (МПа)
Сухожилие	Коллаген	1,50	150
Кость	Коллаген	20,0	160
Экзоскелет грязевого краба (мокрый)	Хитин	0,48	30
Экзоскелет креветки (мокрый)	Хитин	0,55	28 год
Бычье копыто	Кератин	0,40	16
Шерсть	Кератин	0,50	200

Свойства также ухудшаются с возрастом волокна. Молодые волокна имеют тенденцию быть более прочными и эластичными, чем более старые. Многие натуральные волокна обладают чувствительностью к скорости деформации из-за их вязкоупругой природы. Кость содержит коллаген и проявляет чувствительность к скорости деформации, поскольку жесткость увеличивается с увеличением скорости деформации, также известной как деформационное упрочнение . У паучьего шелка есть твердые и эластичные области, которые вместе способствуют его чувствительности к скорости деформации, они также вызывают деформационное упрочнение шелка. Свойства натуральных волокон также зависят от содержания влаги в них.

Зависимость от влаги

Присутствие воды играет решающую роль в механическом поведении натуральных волокон. Гидратированные биополимеры обычно обладают повышенной пластичностью и вязкостью. Вода играет роль пластификатора , маленькой молекулы, облегчающей прохождение полимерных цепей и тем самым повышая пластичность и прочность. При использовании натуральных волокон не по назначению, необходимо учитывать исходный уровень гидратации. Например, при гидратации модуль Юнга коллагена уменьшается с 3,26 до 0,6 ГПа и становится более пластичным и жестким. Кроме того, плотность коллагена снижается с 1,34 до 1,18 г / см ^ 3.

С нами выгодно и надежно

Если вы хотите обеспечить свое производство качественным сырьем по низкой цене, приглашаем вас к сотрудничеству. Обращаясь к крупнейшему российскому производителю, вы не будете переплачивать за наценки посредников и импорт продукции.

Мы гарантируем:

• стабильную поставку клетчатки и другого сырья по России и СНГ без задержек;
• качество каждой партии продукции, обеспеченное сквозным контролем;
• бесплатную консультацию высококвалифицированных технологов;
• разработку конкурентной рецептуры при необходимости;
• адаптацию продукта под вашу рецептуру;
• предоставление сертификатов качества и закрывающей документации для бухгалтерского учета.

Строение, нахождение в природе, формула

Состав вещества, как и крахмала, можно записать в виде формулы:

(C6H10O5)n

Молекулы целлюлозы являются неразветвленными цепочками из остатков β-глюкозы. Соединение звеньев глюкозы обеспечивается β-(1→4)-гликозидной связью. Данное соединение мономерных звеньев служит отличием целлюлозы от других гомополимеров глюкозы, например, крахмала и гликогена, в которых соединение глюкозных звеньев происходит за счет α-(1→4)-гликозидных связей.

Крахмал и целлюлоза различаются по строению и свойствам. Амилоза крахмала (линейная составляющая крахмала) характеризуется молекулами, сворачивающимися в спираль. Макромолекула целлюлозы принимает вытянутую стержневую конформацию.

Молекулярная масса целлюлозы может варьироваться в пределах от 400 тысяч до 2 миллионов. Звенья β-глюкозы придают цепным молекулам выпрямленную форму с помощью внутри- и меж-молекулярных водородных связей. По этой причине соединение обладает волокнистой структурой. Характеристикой целлюлозы, обусловленной наличием прочных межмолекулярных водородных связей, также является плохая растворимость в воде. 

Молекулы целлюлозы характеризуются линейной (неразветвленной) структурой, что отличает их от молекул крахмала, в особенности от его разветвленной части — амилопектина. В связи с этим, целлюлоза достаточно легко образует волокна.

Целлюлоза в большой концентрации входит в компонентный состав следующих объектов:

• древесина (40-60%);
• волокна льна (60-85%);
• волокна хлопка (95-98%);
• вата и фильтрованная бумага — до 90%.

Целлюлоза является ключевым компонентом оболочки клеток растительных организмов. Вещество формируется в растениях, как результат процесса фотосинтеза. Древесина содержит около 50% целлюлозы, а волокна хлопка, льна, конопли являются практически чистой целлюлозой.

Хитин, который считают аналогом целлюлозы, представляет собой основной компонент внешнего скелета членистоногих и других беспозвоночных. Данное вещество включено в компонентный состав клеточных стенок грибов и бактерий.

Польза клетчатки для организма

Клетчатка для ЖКТ

Клетчатка — составная часть растительной пищи, которая не переваривается в организме, но играет огромную роль в его жизнедеятельности. Она очищает желудочно-кишечный тракт и усиливает его деятельность, что в результате оказывает благотворное воздействие почти на все расстройства пищеварения.

Клетчатка является обязательной частью здорового диетического питания. С помощью клетчатки можно наладить деятельность ЖКТ, за счет чего убрать живот и похудеть. Но это возможно только при правильном и регулярном употреблении клетчатки, и соблюдая здоровый образ жизни.

Сейчас выпускают клетчатку в сухом виде, например «Сибирская клетчатка». Достаточно 2 столовые ложки клетчатки залить густым соком, кефиром или йогуртом. Съесть смесь желательно натощак, за 20-30 минут до еды.

Диетическая клетчатка сокращает время пребывания пищи в ЖКТ. Чем дольше пища задерживается в пищеводе, тем больше времени требуется для ее выведения. Диетическая клетчатка ускоряет этот процесс и одновременно способствует очищению организма от шлаков и токсинов.

Употребление клетчатки нормализует работу кишечника и обмен веществ, повышает иммунитет, человек худеет. Клетчатка не только предотвращает возникновение запоров, но и защищает от дивертикулеза, спазматического колита, геморроя, рака толстой кишки и варикозного расширения вен, сахарного диабета.

Как работает клетчатка?

Клетчатка в желудке и кишечнике не переваривается, но ею питаются бактерии толстого кишечника. Под действием продуцируемых этими бактериями ферментов (биокатализаторов, ускоряющих химические реакции) образуются летучие (легкие и свободно усваиваемые) жирные кислоты, которые служат источником энергии для работы кишечника.

Клетчатка также предотвращает образование опасных веществ — канцерогенов, способствует снижению уровня холестерина и сахара в крови, так как может соединяться с холестерином в желчи, которая в свою очередь помогает расщеплению жиров в тонком кишечнике. Некоторое количество холестерина, не успев усвоиться, затем может выделяться организмом вместе с клетчаткой естественным путем.

Виды клетчатки

Есть нерастворимая клетчатка – это целлюлоза и лигнин. Эта клетчатка содержится:

• в овощах
• во фруктах
• в зерновых
• в бобовых растениях.

Она набухает в воде и, как губка, ускоряет опустошение желудка, помогает удалять из организма холестерин и желчные кислоты, которые находятся в пищеварительном тракте.

Растворимая клетчатка – где ее можно найти? Список таков:

• это пектин — из фруктов
• смола — из бобовых растений
• альгиназа — из разных морских водорослей
• гелицеллюлоза — из ячменя и овса.

Пектин абсорбирует желчные кислоты, холестерин и предотвращает их проникновение в кровь. Растворимая клетчатка, поглощая большое количество воды, превращается в желе. Из-за большого объема она полностью заполняет желудок, что дает чувство насыщения, быстрее исчезает голод.

Клетчатки нормализует работу кишечника и обмен веществ, повышает иммунитет, предотвращает возникновение запоров, помогает избавиться от болезней ЖКТ. Людям, испытывающим подобные проблемы, необходимо ввести ее в свой рацион.

Свойства псиллиума

Высокое содержание пищевых волокон обеспечивает терапевтические свойства псиллиума.

Пищевые волокна сорбируют аллергены, продукты распада и другие вредные вещества. Клетчатка участвует в формировании пищевого комка и обеспечивает длительное чувство насыщения. Кроме того, волокна уменьшают нагрузку на печень, а также сокращают риск развития заболеваний сердца и сосудов, поскольку частично связывают холестерин и жир. Псиллиум помогает организму справляться с интоксикациями, бережно устраняет похмельный синдром и оказывает закрепляющие действие при диарее. Специалисты рекомендуют обязательно включать в рацион компоненты, устойчивые к перевариванию.

Действие псиллиума рассмотрено во множестве научных исследований. Так, исследователь Пьяных О. в своей работе указывает, что «пищевые волокна оказывают гипогликемическое и гипохолестеринемическое действие» (Пьяных О. П., 2020, с. 88).

Псиллиум представляет собой натуральную растворимую клетчатку. Он действует максимально бережно, не раздражая слизистые кишечника, в отличие от отрубей. Псиллиум быстро впитывает воду, превращаясь в слизистый гель. Вместе с жидкостью он связывает и выводит токсины. Таким образом компонент способствует сгущению каловых масс, уменьшению частоты дефекации, предотвращает обезвоживание. Прием псиллиума в этом случае не требует запивания большим количеством воды, так препарат подействует быстрее.

Нейтрально-детергентная клетчатка

НДК — это остаток (целлюлоза, гемицеллюлозы и лигнин) после обработки (экстракции) навески корма кипящим нейтральным раствором детергентов — натрия лаурилсульфата и этилендиаминотетрауксусной кислоты. После обработки корма из него удаляются хорошо усвояемые вещества — протеин, легко­растворимые сахара, крахмал, жиры, пектины и органические кислоты. При зоотехническом анализе зерновых кормов из них предварительно удаляют крахмал при помощи амилазы. Обычно концентрация НДК в кормах примерно в два раза превышает количество сырой клетчатки в сухом веществе рациона (Рядчиков В.Г., 2012).

Переваримость НДК обусловлена ее химическим составом, то есть соотношением целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина. Поэтому корма с одинаковым содержанием НДК не всегда характеризуются одинаковой энергетической ценностью. К тому же некоторые виды кормов или рационов с высокой концентрацией НДК могут характеризоваться более высокой энергетической ценностью, чем корма и рационы с низким уровнем НДК.

Чем меньше содержание НДК в корме, тем лучше его поедаемость. Потребление коровами сухого вещества рациона рассчитывают по уравнению регрессии:

ПСВ = (120 : НДК) × ЖМ,

где ПСВ — потребление сухого вещества, кг на голову в сутки; ЖМ — живая масса, ц.

Избыток НДК отрицательно сказывается на потреблении СВ корма, но этот показатель не снизится, если рацион будет сбалансирован по обменной энергии в СВ (например, путем использования высокоэнергетических кормовых добавок).

Благодаря оптимизации количества НДК в рационах улучшается здоровье коров за счет поддержания на нормальном уровне рН рубца, обеспечения необходимой его моторики и достаточного выделения обладающей щелочными свойствами слюны. Отмечено, что в соломе и сене концентрация НДК в СВ максимальная, в сенаже, силаже, силосе и траве — средняя, в концентратах и корнеклубнеплодах — низкая.

Варианты насыщенного клетчаткой меню

Завтрак:

• овсяные хлопья из цельного зерна;
• цельные злаки;
• блинчики из муки грубого помола/гречневой с фруктами или ягодами;
• отруби с фруктами;
• смесь из круп, богатых клетчаткой;
• «геркулес» с яблоками, апельсинами, ягодами, бананами, миндалем.

Обед/ужин:

• макаронные изделия из муки грубого помола;
• коричневый рис;
• блюда из фасоли;
• лепешки из кукурузной муки с яйцами и сыром/ с индейкой/ с сыром и овощами;
• блюда из чечевицы;
• печеный картофель с кожурой;
• блюда из капусты.

Десерты:

• печенья и кексы из муки грубого помола;
• выпечка из отрубей;
• йогурт с фруктово-ягодным наполнителем и злаками;
• яблоки с корицей;
• фруктовые салаты.

Таблица содержания клетчатки в продуктах

Продукт (100 г)	Клетчатка (г)
Отруби	44
Семена льна	27
Грибы	25
Шиповник (ягоды)	22
Инжир	18
Рожь	16
Миндаль	15
Зеленый горошек	12
Пшеница цельная	10
Хлеб цельнозерновой	8,5
Орех бразильский	7
Каштаны	6,8
Кукуруза	6
Горох	5,8
Малина	5
Земляника	4
Фасоль	4
Чечевица	3,8
Финики	3,5
Бананы	3,5
Курага	3,2
Изюм	3
Овсянка	2,8
Смородина	2,5
Пастернак, петрушка	2,4
Крыжовник	2
Ревень	1,8
Апельсин	1,5
Маслины	1,5
Болгарский перец	1,4
Ананасы	1,2
Тыква, морковь	1,2
Персики, абрикосы	0,9
Цветная капуста	0,9
Редис	0,8
Пшеничная каша	0,7

Лучшие материалы месяца

• Коронавирусы: SARS-CoV-2 (COVID-19)
• Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: на сколько эффективны
• Самые распространенные «офисные» болезни
• Убивает ли водка коронавирус
• Как остаться живым на наших дорогах?

Разновидности клетчатки

Существует два основных вида клетчатки, которые в свою очередь делятся на другие категории. Это растворимая и нерастворимая клетчатка. Классифицируется она в зависимости от степени растворимости в простой воде. Одни виды хорошо растворяются, другие частично, а третьи полностью нерастворимы. Рассмотрим поближе особенности видов клетчатки.

Нерастворимая клетчатка обладает следующими уникальными свойствами:

Прекрасно абсорбирует излишки жидкости в кишечнике, ускоряя продвижение пищи по кишечнику. Это способствует снижению лишнего веса и устранению проблем с пищеварением;

Нерастворимая клетчатка регулирует уровень холестерина и сахара в крови, помогает стабилизировать кровяное давление;

Обладает умеренным стимулирующим слабительным эффектом.

Растворимая клетчатка также имеет свои плюсы. Она тоже регулирует уровень сахара и холестерина в крови, выводит из кишечника шлаки и токсины, помогает снизить вес. Но при этом она еще и усваивается организмом человека.

Есть следующие категории клетчатки: — Целлюлоза. Присутствует в злаковых культурах, яблоках, моркови, перцах, огурцах, горохе, капусте; — Гимицеллюлоза. Вид клетчатки, находящийся в свекле, брюссельской капусте, побегах горчицы; — Лигнин. Встречается в злаковых и бобовых культурах; — Камеди. Клетчатка, которая присутствует в овсе, бобах; — Пектин. Находится в цитрусовых фруктах, яблоках, моркови, клубнике, землянике, зеленых бобах.

Диетологи рекомендуют употреблять продукты с комплексным содержанием всех видов клетчатки.

Показания для применения

• пищевые токсикоинфекции;
• острые кишечные инфекции бактериальной и вирусной природы (сальмонеллезы, шигеллезы, энтероколиты, вызванные патогенными представителями рода энтеробактерий или стафилококками, ротавирусная инфекция) или неустановленнойэтиологии;
• дисбактериозы различной этиологии, в том числе развившиеся на фоне и после приема антибиотиков, цитостатической, лучевой терапии; осложняющие течение вирусных гепатитов, цирроза печени, дивертикулеза кишечника различной локализации;
• новорожденным (в т.ч. недоношенным) детям с отягощенным преморбидным фоном, начиная с периода пребывания в родильном доме, для улучшения течения периодаадаптации, а также при выраженных дисбактериозах;
• беременным женщинам при подготовке к родам, кесареву сечению и в послеоперационном периоде.Препарат применяется в составе комплексной терапии
• хронических инфекционных и неспецифических воспалительных заболеваний пищеварительного тракта (гастродуоденит, панкреатит, проктосигмоидит, колит, в том числе язвенный колит);
• больных с вторичными иммунодефицитными состояниями, при тяжелых инфекционно-воспалительных и гнойно-септических заболеваниях (сепсис, перитонит и др.); с кожными заболеваниями (атопический дерматит, стрептодермия, экзема);
• синдрома раздраженного кишечника;
• острых респираторных вирусных инфекций и гриппа;
• хирургических больных (в т.ч. травматологического профиля) для предоперационной подготовки и профилактики послеоперационных осложнений; при постгастрорезекционных расстройствах и состояниях после холецистэктомий;
• онкологических больных при проведении химиотерапии, лучевой терапии, до и после хирургических вмешательств.

Порошок

— синдрома раздраженного кишечника, других функциональных кишечных нарушений;— синдрома нарушенного кишечного всасывания различной этиологии.

Польза применения клетчатки в начинках изделий

Клетчатка Биоцель показывает хорошие свойства в качестве эмульгатора в мясных, овощных и фруктово-ягодных начинках.

Используя пищевые волокна при производстве продуктов с начинками, вы получите отличные результаты:

• Упростите производство. После добавления клетчатки Биоцель начинка становится более сухой и менее липкой, хорошо держит придаваемую ей форму. Это облегчает производство с применением линий автоматического дозирования.
• Увеличите вес продукта и сократите время варки. Пищевые волокна обеспечивают быстрое набухание сухих начинок, сокращая время варки, а за счет поглощения и удержания влаги они увеличивают выход начинки.
• Исключите отделение начинки от оболочки. Подобная проблема особенно актуальна для начинок с сахаром или овощным крахмалом.

Суточная норма употребления углеводов

Важно употреблять в сутки нормальное количество углеводов. Ведь даже полезные медленные углеводы при употреблении в избытке могут привести к увеличению массы тела

Нормы употребления углеводов для детей
Возраст	Количество (г)
Дети до 1 года	Не более 15 г
Дети в возрасте от 1 года до 1,5 лет	Не более 160 г
Дети в возрасте от 1,5 до 2 лет	Не более 190 г
Дети в возрасте 2-3 лет	210-215 г
Дети в возрасте 5-7 лет	250-300 г
Дети в возрасте 8-11 лет	350-400 г
Подростки в возрасте 12-14 лет	400-450 г
Подростки в возрасте 15-18 лет	450-500 г

Нормы употребления углеводов для взрослых людей
Возраст	Усреднённое количество (г)
18-29 лет	378
30-39 лет	365
40-59 лет	344
60-74 лет	333
75 +	290

Нормы потребления, представленные в таблице, имеют рекомендательный характер. Точную норму потребления высчитывают с учётом образа жизни, активности и массы тела. Для людей умственного труда рекомендуется 5 г углеводов на 1 кг массы тела, а для людей физического труда средней тяжести  – 8 г на 1 кг массы тела. При сильных физических нагрузках норму увеличивают.

Для беременных женщин нормой употребления углеводов в сутки является отметка в 450 г для первой половины беременности. Во второй половине беременности норму снижают до 350-400 г в сутки.

Для женщин в период лактации норма потребления углеводов находится на отметке 4-5 г на 1 кг массы тела. В среднем женщине необходимо употреблять вместе с пищей около 320 г углеводов в сутки. В первые полгода лактации эту норму увеличивают на ≈40 г. И оставляют такой же и во втором полугодии.

Клетчатка в питании человека

Клетчатка содержится в оболочках растительных клеток. Мы едим растительную пищу, соответственно, и клетчатку тоже.

Раньше клетчатки в питании человека было значительно больше. Бедный люд вообще мало ел мясо, питался, в основном, кашами, хлебом, овощами. Может быть, и небогато, зато полезно.

В наше время все сильно изменилось. Еда не только полна химии, но и рафинирована, она не натуральная, в ней очень мало клетчатки. Это крайне печальный факт, и это вредно для здоровья.

Например, такой момент: только один из десяти американцев потребляет рекомендуемую дневную норму клетчатки – 25-40 г. В России, по данным Минздрава, дела обстоят не лучше.

Это особенно шокирует, когда понимаешь, от скольких болезней могло бы нас избавить правильное питание с достаточным количеством клетчатки.

Это болезни сердца и желчного пузыря, рак кишечника и простаты, аппендицит и запор, диабет и ожирение, а также множество болезней, связанных со снижением иммунитета.

Важно! 25-30 г различной клетчатки в день с раннего детства до глубокой старости помогут вам уберечь себя и близких от многих неприятностей. Полезно знать, в каких овощах много клетчатки? В каких фруктах она содержится? В каких зерновых в наибольшей степени? В целом 1,5-2 кг растительной пищи в день помогут вам улучшить самочувствие, снизить вес, предотвратить болезни

Полезно знать, в каких овощах много клетчатки? В каких фруктах она содержится? В каких зерновых в наибольшей степени? В целом 1,5-2 кг растительной пищи в день помогут вам улучшить самочувствие, снизить вес, предотвратить болезни.

На первый взгляд кажется, что это очень большая масса овощей, фруктов и крупы. И что ее невозможно одолеть за день. А уж купить точно никаких денег не хватит.

В таком случае рекомендуем вам применить в своем питании концентрированную сухую клетчатку, которую можно купить в аптеке, магазинах здорового питания, в супермаркетах.

Так, о пользе мы поговорили. Но неужели клетчатка может быть вредной? Да, как и любая пища, она не рекомендуется людям с определенными заболеваниями.

Противопоказания таковы:

• язва желудка в открытой форме
• колиты
• энтероколиты инфекционной этиологии
• синдром раздраженного кишечника.

Тем, кто страдает воспалительной болезнью кишечника, лучше исключить определенные виды клетчатки — такие, как отруби.

Опять же следует соблюдать нормы приема клетчатки, увеличивать прием клетчатки в день постепенно, пробовать, находить для себя комфортную дозу. Если же явно перебарщивать с клетчаткой, то вас может беспокоить повышенное газообразование.

Клетчатка незаменима для организма, она помогает победить множество болезней. В то же время она имеет противопоказания, которые стоит учитывать. Если соблюдать нормы приема клетчатки, она обязательно пойдет вам на пользу.

Кто изучал и что изучалось?

В метаанализе предпринята попытка ответить на поставленный выше вопрос. В частности, исследователи хотели обнаружить влияние пребиотиков и/или симбиотиков на уровень триглицеридов, общего холестерина, ЛПНП, ЛПВП, а также глюкозы и инсулина натощак у людей с лишним весом и ожирением.

Учёные начали с поиска по трём базам данных (PubMed, Science Direct, Web of Knowledge) рандомизированных контролируемых исследований (РКИ) с использованием в качестве вмешательства у людей с лишним весом и ожирением (ИМТ >25 кг/м2) в возрасте 18 – 65 лет пребиотиков или симбиотиков.

Поиск ограничивался статьями на английском и испанском языках, и, что более важно, поиск по вмешательствам ограничивался пребиотиками, фрукто-олигосахаридами (ФОС), галакто-олигосахаридами (ГОС), инулином, лактулозой, олигофруктозой и синбиотиками. Терминологические критерии поиска могли ограничить возможность обобщения результатов исследования в связи с тем, что «пребиотики» включают любые ферментированные пищевые волокна, способствующие росту полезных бактерий в кишечнике, включая бета-глюканы, гемицеллюлозу, пектины, камеди, псиллиум и устойчивые крахмалы ..

Ни один из них не указан в плане поиска, вероятно, из-за того, что входит в категорию пребиотиков. Таким образом, любые результаты ограничиваются волокнами фруктана и глюкана инулиновой группы. Как видно на рисунке 1, существует ряд общих про- и пребиотических продуктов, ни один из которых не включён в анализ исследований. Продукты, подобные кимчхи, могут содержать множество пробиотических штаммов, не совпадающих с ферментированными молочными продуктами (например, йогуртом) и, таким образом, способны оказывать различное влияние на здоровье.

Рис. 1. Пре- и пробиотики, изучаемые и не изучаемые.

В итоге поиска выделено 13 РКИ, в анализ включено девять испытаний пребиотиков и четыре симбиотиков. Из 13 исследований пять проведены в Европе, пять — в Северной Америке и три — на Ближнем Востоке. Размеры выборки находились в диапазоне 10 – 66 человек, продолжительность экспериментов 4 – 28 недель. Все исследуемые пребиотики ограничены фруктанами и глюканами инулиновой группы, в дозах 5,5 – 21 грамм в день. Во всех четырёх испытаниях симбиотиков использовалось сочетание ФОС и бифидобактерий и/или лактобактерий и/или видов стрептокока, с максимальной суточной дозой ФОС 2,5 г.

Исследователи также оценивали качество исследований. Они оценивали предвзятость исследования, особенности, среди которых прозрачность представленной отчётности, правильность слепого контроля, а также учёт отсева и отбора участников. Качество большинства испытаний оценили, как высокое или среднее. При метаанализе так делают не всегда, что вызывает больше доверия к результатам.

В метаанализ включены 13 РКИ, девять о пребиотиках и четыре о симбиотиках. Пребиотики – фруктаны и глюканы инулиновой группы в дозах 5,5 – 21 грамм в день и ни одного исследования об устойчивых крахмалах, бета-глюканах или других видах пребиотиков.

Физические и химические свойства целлюлозы

Физические свойства целлюлозы:

• целлюлоза представляет собой стойкое твердое вещество белой окраски;
• соединение не разрушается в процессе нагрева до 200 °C;
• вещество является горючим, температура воспламенения составляет 275 °C;
• температура самовоспламенения 420 °C (в случае хлопковой целлюлозы);
• высокая механическая прочность;
• плохая растворимость в воде;
• целлюлоза не обладает вкусом и запахом;
• молярная масса мономерного звена 162,1406 г/моль.

Целлюлоза не является пищей для человека, что отличает ее от крахмала. Это связано с отсутствием способности расщепляться в организме при воздействии ферментов. Соединение не растворяется в воде, слабых кислотах и большинстве растворителей органического происхождения. По причине большого количества гидроксильных групп вещество является гидрофильным с краевым углом смачивания от 20 до 30 градусов.

Целлюлоза зарегистрирована в качестве пищевой добавки Е460. Соединение подвержено биодеградации, которая протекает при участии многих микроорганизмов. Вещество характеризуется хорошей растворимостью в аммиачном растворе гидроксида меди (II) (реактив Швейцера). Из данного раствора происходит осаждение целлюлозы в виде волокон (гидратцеллюлоза).

Гидролиз целлюлозы по-другому называют осахариванием. Рассматриваемая химическая реакция является важным свойством целлюлозы, благодаря ей из древесных опилок и стружек получают глюкозу. Путем сбраживания конечного продукта этой химической реакции получают этиловый спирт. Этиловый спирт, синтезированный из древесины, носит название гидролизного.

Полностью этерифицированная целлюлоза называется тринитратом целлюлозы (пироксилином). Данное соединение представляет собой взрывчатое вещество, которое служит основой для изготовления бездымного пороха. Изменяя условия нитрования, получают динитрат целлюлозы, называемый в технике коллоксилином. Динитрат целлюлозы необходим для производства пороха и твердого ракетного топлива. Коллоксилин является основой для изготовления целлулоида.

На основе триацетата целлюлозы производят лаки, кинопленку и ацетатное волокно.

Горение — полное окисление целлюлозы до углекислого газа и воды:

Термическое разложение целлюлозы в условиях отсутствия воздуха:

Производные целлюлозы (нитроцеллюлоза, ацетат целлюлозы)

Наиболее ценными производными целлюлозы являются искусственные полимеры:

1. Метилцеллюлоза (простые метиловые эфиры целлюлозы) с общей формулой 
2. Ацетилцеллюлоза (триацетат целлюлозы) в виде сложного эфира целлюлозы и уксусной кислоты:
3. Нитроцеллюлоза (нитраты целлюлозы) имеет формулу сложного азотнокислого эфира целлюлозы: 

Вискозное волокно, целлофан является полимерным материалом, состоящим из почти чистой целлюлозы. Данные соединения получают из исходного целлюлозного сырья с помощью химической модификации. На первом этапе целлюлозе придают растворимую форму. Далее ее в процессе формования осаждают из раствора, что приводит к образованию целлюлозы.

Растворимые волокна против нерастворимых

Существуют два основных вида клетчатки: растворимая и нерастворимая.

Растворимое волокно

Растворимая клетчатка, как выплывает из названия, растворяется в водной среде, а проходя через пищеварительный тракт, поддается ферментированию, после чего приобретает желеобразную консистенцию. Она замедляет процесс пищеварения, в результате чего чувство сытости сохраняется на протяжении более длительного времени. Благодаря этой способности помогает контролировать аппетит, а значит, и вес.

Преимущества растворимого волокна:

снижает уровень «плохого» холестерина;
регулирует концентрацию сахара в крови, что важно для диабетиков и лиц с метаболическим синдромом.

Продукты, содержащие растворимое волокно: мякоть фруктов, бобы, горох, морковь, овес, льняные семена. Все эти продукты в организме растворяются до гелеобразной текстуры.

Нерастворимое волокно

Преимущества нерастворимой клетчатки:

• способствует правильной перистальтике кишечника и предотвращает запоры;
• ускоряет выведение токсинов из организма через толстую кишку;
• поддерживает оптимальный уровень кислотности в кишечнике.

Нерастворимые волокна сохраняют свою форму на всех этапах пищеварения. Ускоряет прохождение пищи через ЖКТ и ее выведение, чем предотвращает запоры. Пример нерастворимой клетчатки – гемицеллюлоза, целлюлоза и лигнин.

Продукты, богатые клетчаткой нерастворимого типа: овощи и фрукты (кожура), бобы, зелень, орехи, семена.

Классификация волокон

С учетом классификационных признаков волокна делятся на:

• натуральные;
• химические.

К натуральным волокнам относят волокна природного (растительного, животного, минерального) происхождения: хлопок, лен, шерсть и шелк.

К химическим волокнам относят волокна, изготовленные в заводских условиях. При этом химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, которые образуются в процессе развития и роста волокон (целлюлоза, фиброин, кератин). К тканям из искусственных волокон относятся: ацетат, вискоза, модал, штапель. Эти ткани прекрасно пропускают воздух, очень долго остаются сухими и приятны на ощупь. Сегодня все эти ткани активно используются производителями текстильной промышленности, а, благодаря новейшим технологиям, способны заменять натуральные. Синтетические волокна получают путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений (фенола, этилена, ацетилена, метана и др.) в результате реакции полимеризации или поликонденсации в основном из продуктов переработки нефти, каменного угля и природные газов.

Что такое клетчатка и зачем она нужна

Пищевые волокна – это вид сложных углеводов растительного происхождения, которые практически не перевариваются ферментами в кишечнике, но могут быть частично переработаны населяющей его микрофлорой. В аптеках и отделах здорового питания в супермаркетах, они продаются под названием «клетчатка». Польза волокон была открыта относительно недавно

Еще 40-50 лет назад их называли «балластным веществом», но после осознания важной роли клетчатки в процессах пищеварения и профилактики ряда болезней от использования этого термина отказались

В рационе современного человека преобладают промышленно переработанные продукты, которые практически не содержат растительных волокон (выпечка из муки высшего сорта, соки, кондитерские изделия, каши быстрого приготовления, сосиски и колбасы). Клетчатка содержится в овощах, фруктах, бобовых, цельных злаках. Но часто их доля в ежедневном меню ничтожно мала, поэтому организм не получает достаточно растительных волокон вместе с пищей.

Это приводит к частым запорам, колебаниям уровня глюкозы в крови, риску развития сахарного диабета второго типа, сердечно-сосудистым заболеваниям, а также раку прямой кишки. В некоторых странах с этой проблемой борются на правительственном уровне. Министерства здравоохранения Японии и США рекомендуют употреблять от 25 до 30 г клетчатки в день.

Виды и свойства

Волокна содержатся только в растительной пище. Они, в основном, сосредоточены в оболочке злаков, мякоти, семенах и кожуре овощей, фруктов, ягод и бобовых, а также грибах. К примеру, в моркови большая часть клетчатки находится в сердцевине, в капусте она сконцентрирована в кочане, а в свекле – в кольцах.

Выделяют три вида растительных волокон:

1. Нерастворимые, (целлюлоза и лигнин). Эти вещества в больших количествах содержатся в твердой оболочке зерновых культур (отруби), плотной кожуре многих овощей и фруктов (огурцы, яблоки). Такие волокна в кишечнике впитывают воду и набухают, увеличиваясь в размерах, подобно губке. Это улучшает моторику и является профилактикой запоров. Лигнин поглощает излишки холестерина в крови и уменьшает риск образования камней в желчном пузыре. В овощах его концентрация увеличивается вместе со сроком хранения;
2. Полурастворимые, (гемицеллюлоза). Содержатся в ячмене, овсе, бананах, свекле, грушах и ягодах. Гемицеллюлоза частично перерабатывается микрофлорой кишечника, где затем превращается в желеобразную массу с вяжущими свойствами. Она абсорбирует токсины и канцерогены, тормозит гнилостные процессы и поддерживает состав полезной микрофлоры;
3. Растворимые, (пектины, камедь, смолы, альгиназа). Содержатся в мякоти фруктов, овощей, бобовых, а также в водорослях. Мягко обволакивают стенки кишечника, замедляют поступление глюкозы и жиров в кровоток. Растворимые волокна связывают воду и в несколько раз увеличиваются в объеме в желудке, за счет чего дают длительное чувство насыщения.

Ежедневно в организм вместе с едой должны поступать все виды клетчатки, поэтому питание необходимо максимально разнообразить. По мнению врачей-диетологов, для человека, не страдающего болезнями пищеварительного тракта, оптимальное соотношение нерастворимых и растворимых волокон в продуктах составляет 1:3.