Tietovyöhyke

Keltaisetriini on kiehtova molekyyli, jolla on tärkeä rooli monilla teollisuudenaloilla ja laboratorioissa. Luonnollisena polymeerinä, joka saadaan tärkkelyksen hydrolyysillä, sillä on ainutlaatuisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä arvokasta materiaalia. Tässä blogikirjoituksessa tarkastelemme tarkemmin keltaisetriinin kemiaa, valmistusta ja teknisiä sovellutuksia.

Keltaisetriinin kemia

Keltaisetriini on polysakkaridi, joka syntyy tärkkelyksen osittaisella hydrolyysillä. Tässä prosessissa pitkät amyloosi- ja amylopektiiniketjut hajotetaan lyhyempiin fragmentteihin. Tuloksena on oligosakkaridien seos, jossa on eri pituisia ketjuja, ja tätä kutsutaan keltaisetriiniksi.

Keltaisetriinin tarkka kemiallinen koostumus voi vaihdella, mutta se riippuu ennen kaikkea valmistusprosessista. Tyypillisesti se koostuu 60-90% maltodekstriineistä, eli oligosakkarideista, joissa on 3-20 glukoosiyksikköä. Loput ovat monosakkarideja, kuten glukoosia, sekä pidempiä polysakkarideja.

Tämän eri ketjunpituisia molekyylejä sisältävän seoksen ansiosta keltaisetriinillä on useita mielenkiintoisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä hyödyllisen moniin sovelluksiin:

• Hyvä liukoisuus veteen ja muihin polaarisiiin liuottimiin
• Viskositeetin lisäävä vaikutus liuoksissa
• Kyky sitoa vettä ja säädellä kosteutta
• Matala makeusverrattuna sakkaroosiin
• Lämpövakaus jopa 200°C lämpötiloihin

Keltaisetriinin teolliset sovellutukset

Keltaisetriinin monipuoliset ominaisuudet tekevät siitä arvokasta apuainetta lukuisilla teollisuudenaloilla:

Liimat ja sideaineet

Keltaisetriinin hyvän liukoisuuden ja viskositeetin lisääntymisen vuoksi sitä käytetään usein sideaineena liimoissa, pasteissa ja pinnoitteissa. Se parantaa näiden tuotteiden tarttuvuutta ja koostumusta.

Elintarviketeollisuus

Elintarviketeollisuudessa keltaista dekstriiniä käytetään monipuolisesti sakeuttamisaineena, stabilointiaineena, kosteudensäilyttäjäaineena tai täyteaineena. Sitä käytetään esimerkiksi kastikkeissa, vanukkaissa, leivonnaisissa tai makeisissa.

Paperi- ja tekstiiliteollisuus

Keltaista dekstriiniä käytetään paperi- ja tekstiiliteollisuudessa pinnoitusaineena pinnan tasoittamiseen, jäykistämiseen tai vedenpitävyyden parantamiseen. Sillä on tärkeä rooli myös apuaineena värjäyksessä ja painatuksessa.

Kemian teollisuus

Kemian teollisuudessa keltaista dekstriiniä käytetään muun muassa emulgointiaineena, dispersointiapuna tai vaikuttavien aineiden kantaja-aineena. Sitä käytetään usein myös liimoissa, maaleissa ja väreissä.

Farmasia ja kosmetiikka

Biokompatibiliteettinsa ja hyvän sietokyvyn ansiosta keltaista dekstriiniä käytetään apuaineena lääkkeissä, ravintolisissä ja kosmetiikkatuotteissa. Se toimii esimerkiksi täyteaineena, sideaineena tai kosteudensäilyttäjäaineena.

Pyrotekniikka

Melko odottamaton keltaisen dekstriinin sovellus on käyttö pyroteknisissä tuotteissa kuten ilotulitteissa. Tässä hyödynnetään materiaalin lämpöstabiilisuutta ja hidasta palamista.

Keltaisen dekstriinin valmistus

Keltaisen dekstriinin teollinen valmistus tapahtuu tärkkelyksen hallitun hydrolyysin kautta. Tähän käytetään erilaisia menetelmiä:

Happohydrolyysi

Happohydrolyysissä tärkkelystä kuumennetaan laimeassa happoliuoksessa (esim. suolahappo tai rikkihappo). Happo hajottaa tärkkelysmolekyylien glykosidisidokset, jolloin muodostuu oligosakkarideja.

Entsyymihydrolyysi

Vaihtoehtoisesti tärkkelystä voidaan käsitellä myös entsyymeillä kuten α-amylaasilla tai glukoamylaasilla. Nämä biokatalyytit hajottavat tärkkelysketjuja hallitusti ilman aggressiivisten kemikaalien käyttöä.

Lämpöhydrolyysi

Lämpöhydrolyysissä tärkkelys hydrolysoidaan ilman happo- tai entsyymilisäyksiä korkeissa lämpötiloissa (yli 100°C). Hajoaminen tapahtuu täysin lämmön ja paineen vaikutuksesta.

Hydrolyysiasteesta ja jalostusmenetelmästä riippuen lopputuloksena saadaan keltaisia dekstriinejä, joilla on erilaisia ominaisuuksia kuten viskositeetti, makeusvoima tai molekyylipainojakauma. Näitä voidaan sitten valita tarkoituksenmukaisesti kuhunkin sovellukseen.

Päätelmä

Keltainen dekstriini on kiehtova ja monipuolinen luonnontuote, jolla on tärkeä rooli monilla teollisuudenaloilla. Sen ainutlaatuiset kemialliset ominaisuudet tekevät siitä arvokkaan apuaineen liimoissa, elintarvikkeissa, kosmetiikassa ja monissa muissa sovelluksissa. Kohdennetuilla valmistusmenetelmillä keltainen dekstriini voidaan lisäksi räätälöidä erityistarpeisiin. Ei siis ihme, että tätä polysakkaridia on mahdotonta kuvitella pois nykyaikaisesta teollisuudesta!