Click here to load reader

Termodynamika i kinetyka procesowa - wyk ad 2 bioreak:... Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2 Anna Ptaszek Hydrokoloidy hydrokoloidy pochodzenia roślinnego - polisacharydy

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Termodynamika i kinetyka procesowa - wyk ad 2 bioreak:... Termodynamika i kinetyka procesowa -...

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Wykład 3

    Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

    24 kwietnia 2018

    1 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje łańcuchów

    Budowa amylozy i amylopektyny

    http://polysac3db.cermav.cnrs.fr/home.html

    2 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje łańcuchów

    Jak zachowuje się łańcuch biopolimeru w roztworze?

    Phys. Chem. Chem. Phys., 2012,14, 14450-14459 DOI: 10.1039/C2CP42454A

    3 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje łańcuchów

    4 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje łańcuchów

    Średni promień bezwładności Rg

    średnia odległość poszczególnych segmentów łańcucha od środka ciężkości biopolimeru.

    Średni promień hydrodynamiczny Rh

    to średni promień sfery, która porusza się po tej samej drodze co makrocząsteczka.

    5 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Struktura kłębka

    Jak zachowuje się łańcuch biopolimeru w roztworze?

    http://dx.doi.org/10.4236/aces.2015.52015

    6 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Struktura kłębka

    Jak klasyfikuje się roztwory biopolimerów?

    rozcie czony

    redniorozcie czony

    stężony

    7 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Struktura kłębka

    Jak rodzaj rozpuszczalnika wpływa na konformację łańcuchów?

    Phys. Chem. Chem. Phys., 2012,14, 14450-14459 DOI: 10.1039/C2CP42454A

    8 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Struktury wstęgowe biopolimerów a żelowanie

    Zjawisko żelowania

    agregaty sferycznych cz steczek

    sie a cuchów wst gowych

    el chemiczny wi zania kowalencyjne

    el fizyczny fragmenty krystaliczne

    9 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Biopolimery

    hydrokoloidy

    to m. in. biopolimery tworzące w wodzie roztwory koloidalne.

    roztwór koloidalny

    to układ najczęściej dwufazowy. Rozmiary cząsteczek fazy rozproszonej mieszczą się w zakresie 1-200nm.

    Roztwory koloidalne sprawiają wrażenie jednorodnych. W przypadku makrocząsteczek, czyli cząsteczek o rozmiarach dużo większych w stosunku do rozpuszczalnika, pojedyncze łańcuchy mieszczą w wymaganym zakresie wymiarów. W tym przypadku mówimy o koloidach cząsteczkowych. Do tej grupy zaliczyć możemy większość omawianych biopolimerów.

    10 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje łańcuchów

    Budowa amylozy

    http://polysac3db.cermav.cnrs.fr/home.html

    11 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje łańcuchów

    Rekrystalizacja amylozy (retrogradacja)

    12 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje łańcuchów

    Budowa amylopektyny

    http://polysac3db.cermav.cnrs.fr/home.html

    13 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Kleikowanie skrobi

    niekompatybilność

    amyloza - amylopektyna - woda

    ogrzewanie ch odzenie

    przechowywanie

    14 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konsekwencje różnic w budowie

    niekompatybilność

    układ polimer 1 - polimer 2 - woda amyloza - amylopektyna - woda

    15 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Niekompatybilność - dlaczego?

    Oddziaływania

    biopolimerów z cząsteczkami rozpuszczalnika i innymi składnikami decydują o konformacji biopolimeru i w konsekwencji o obrazie makroskopowym roztworu.

    Możemy zatem obserwować roztwór koloidalny (pseudo-jednorodny) albo separację faz czyli podział na dwie lub więcej faz bogatszych w wybrany składnik.

    16 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Hydrokoloidy

    hydrokoloidy pochodzenia roślinnego - polisacharydy

    to m. in. guma guar (E412), guma arabska (E414), karagen (E407), pektyny (E440).

    hydrokoloidy pochodzenia zwierzęcego - białka

    to m. in. żelatyna (E441) czy też białka serwatkowe.

    hydrokoloidy pochodzenia mikrobiologicznego - polisacharydy

    to m. in. guma ksantanowa (E415) i guma gellan (E418).

    17 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje hydrokolidów w wodnych roztworach

    Guma ksantanowa - polisacharyd jonowy

    helisa kłębek

    ogrzewanie 50oC

    nie żeluje - tworzy strukturę pseudo-żelową

    18 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje hydrokolidów w wodnych roztworach

    Guma ksantanowa - zmiana średniego promienia hydrodynamicznego

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    um

    z n o rm

    a liz

    o w

    a n a i n te

    n s y w

    n o s c r

    o z k la

    d u

    Rh

    20 o C

    30 o C

    pm pm nm nm nm um um110 100 10 101100

    Rh(30 oC)Rh(40

    oC)

    19 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje hydrokolidów w wodnych roztworach

    guma guar - polisacharyd niejonowy - sieć splątań

    O

    OO

    O O

    O

    O

    O

    O

    OH

    HH

    H

    CH 3

    O

    HH

    H H

    H

    O

    CH 3

    H

    H HO

    H

    CH 2 OH

    CH 2 OH

    H

    H

    H

    H H H H

    HO HOHO OH

    OH

    HO HO

    HO

    CH 2 OH

    H HO

    H

    CH 2 OH

    H

    H H

    H

    H

    H

    OH

    H OH H

    H

    H

    O

    20 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje hydrokolidów w wodnych roztworach

    guma guar - polisacharyd niejonowy

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    1.2

    z n o rm

    a liz

    o w

    a n a i n te

    n s y w

    n o s c r

    o z k la

    d u

    Rh

    30 o C

    40 o C

    pm pm nm nm nm um um110 100 10 101100

    Rh(30 oC) Rh(40

    oC)

    21 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje hydrokolidów w wodnych roztworach

    Karagen - polisacharyd jonowy

    doi:10.3390/md14030042

    22 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje hydrokolidów w wodnych roztworach

    Żele alginianowe

    doi: 10.1039/c3sm52285g

    23 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje hydrokolidów w wodnych roztworach

    Żelowanie pektyn

    http://it.silvateam.com

    24 / 1

  • Termodynamika i kinetyka procesowa - wykład 2

    Anna Ptaszek

    Konformacje hydrokolidów w wodnych roztworach

    Żel pektynowy

    25 / 1

Search related