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Hemicellulose

Hemicellulose (auch: Hemizellulose) bezeichnete eine Gruppe verschiedener Nicht-Stärke-Polysaccharide (Vielfachzucker ohne Stärke), sogenannter Strukturkohlenhydrate. Der Begriff Hemicellulose („hemi“ griechisch für „halb“) ist in der falschen, ursprünglichen Vermutung begründet, dass die Kohlenhydrate nur eine Vorstufe der Cellulose seien.

Eine einheitliche Definition ist hier schwierig, da die Hemicellulose ganz unterschiedlich aufgebaut sein kann aus:

  • Hexonasen (Zucker mit 6 Kohlenstoffatomen, z.N. Glucose, Mannose, Galactose)
  • Pentosanen (Zucker mit 5 Kohlenstoffatomen, z.B. Xylose, Arabinose)
  • Desoxyhexosen (spezielle Zuckermoleküle wie Rhamnose)
  • Hexuronsäuren (z.B. Glucuronsäure, Galacturonsäure, Methylglucuronsäure)

In alkalischer sowie leicht saurer Umgebung sind die Stoffe löslich, die genauen physikalischen Eigenschaften hängen von der Zusammensetzung und vor allem von der Länge der Kette von Zuckermolekülen ab.

Hemicellulose – Vorkommen und Bedeutung

Hemicellulosen sind wichtige Bestanteile der Zellwand pflanzlicher Zellen, gemeinsam mit Zellulose dienen sie als Stütze und Gerüst für die Wände. Sie machen 25 bis 33 Prozent der Pflanzenmasse aus.

Für Menschen sind sie als Teil der Ernährung wichtig. Bei Hemicellulose handelt es sich um unbedenkliche Ballaststoffe, die weder im Magensaft noch im Darm verdaut werden und vor allem in den folgenden Lebensmitteln vorkommen:

  • Hafer, Roggen (vorwiegend aus Pentosanen)
  • Weizen und Gerste (vorwiegend aus Hexosanen)
  • Gemüse und Obst (ebenfalls aus Hexosanen)

Im Roggenmehl sorgen die Pentosane dafür, dass beim Zubereiten des Teigs Klebergerüste wie bei Weizenteig entstehen.

Kleie, aus den Schalen von Getreidekörnern bestehend, enthalten bis zu 40 Prozent Hemicellulose.

Auch in Nadelholz und Laubholz findet sich Hemicullose, im Nadelholz v.a. Mannane, im Laubhalz vorwiegend Xylane.

In der Chemie spielen die Substanzen ebenfalls eine große Rolle:

  • Als Zellstoff für die Herstellung von Papier sorgen sie für Reißfestigkeit und andere Eigenschaften
  • Diskutiert und erforscht wird, ob Hemicellulosen auch mehr und mehr als nachwachsende Rohstoffe zum Beispiel bei der Herstellung von Nylon oder Lösungsmitteln verwendet werden können
  • Plattformchemikalien können ebenfalls daraus gewonnen werden
  • In der Zukunft könnte mittels bestimmter Hefen Bioethanol aus Hemicellulose gewonnen werden
     

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