[Góc giải đáp] Tinh bột và Xenlulozơ khác nhau ở điểm gì?

Chu Văn An

Tinh bột và xenluloza đều là những hợp chất hữu cơ được tạo thành từ nhiều gốc glucose, tồn tại trong tự nhiên và có nhiều ứng dụng trong đời sống. Tuy nhiên, bạn có biết chúng khác nhau như thế nào không? Hãy theo dõi bài viết dưới đây để biết sự khác biệt giữa tinh bột và cellulose.

1. Trạng thái tự nhiên

Tinh bột là một chất dinh dưỡng quan trọng được tìm thấy rộng rãi trong các loại ngũ cốc, củ và trái cây. Thực phẩm giàu tinh bột bao gồm lúa mạch, ngô, khoai tây và chuối xanh. Tinh bột là nguồn năng lượng chính mà thực vật sử dụng để tích lũy và dự trữ năng lượng.

– Cellulose tham gia cấu trúc tế bào thực vật. Nó là thành phần chính trong nhiều loại cây trồng, đặc biệt là bông, gỗ, tre và nút chai. Cellulose tạo ra khung cấu trúc vững chắc cho thực vật và cây cối.

Hình 1: Tinh bột và xenlulo tồn tại ở các trạng thái tự nhiên khác nhau

2. Khái niệm

2.1. Tinh bột là gì?

Tinh bột là một loại carbohydrate polysaccharide, có vai trò cung cấp năng lượng cho cơ thể. Nó bao gồm hỗn hợp của hai loại chính: amylopectin và amyloza, với tỷ lệ thay đổi từ 80:20 đến 70:30

Trong tự nhiên, tinh bột tồn tại rất nhiều trong các loại rau, củ, quả và ngũ cốc. Các nguồn tinh bột tự nhiên phong phú bao gồm khoai lang, khoai tây, đậu, gạo, lúa mì, củ cải đường và ngô. Các đặc tính định lượng và vật lý/hóa học của tinh bột sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại cây mà nó được chiết xuất.

Có hai loại tinh bột chính: tinh bột đơn giản và tinh bột phức tạp.

– Tinh bột đơn giản thường được chế biến, loại bỏ chất xơ và các chất dinh dưỡng tự nhiên khác.

– Tinh bột phức hợp thường có trong các thực phẩm chưa qua chế biến như ngũ cốc, các loại đậu, trái cây, rau củ,… Đây là nguồn dinh dưỡng quan trọng, cung cấp năng lượng và cảm giác no lâu cho cơ thể.

2.2. Xellulose là gì?

Cellulose là chất rắn dạng sợi màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước và nhiều dung môi hữu cơ như ethanol, ether, benzen, v.v. Tuy nhiên, nó lại tan trong nước Svayde. Không giống như nhiều chất dinh dưỡng khác, cơ thể con người không thể tiêu hóa được cellulose do thiếu enzyme thủy phân cellulose. Tuy nhiên, động vật nhai lại có thể thủy phân chúng trong ruột, chuyển hóa xenlulo thành đường. Vì vậy, cellulose đóng vai trò quan trọng như một nguồn carbohydrate trong chế độ ăn của động vật ăn cỏ.

Đối với thực vật, cellulose tạo thành khung màng tế bào, ngoại trừ nấm. Chất này được tổng hợp trong quá trình quang hợp ở thực vật, là bộ xương của thực vật. Một số loại cây trồng chứa nhiều xenlulo gồm có cây bông (chiếm 95 đến 98%), cây gai dầu, tre, đay (chiếm 50 đến 80%) và gỗ lá rộng (chiếm 40 đến 50%). Cellulose đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên cấu trúc chắc chắn và bền vững cho tế bào thực vật.

3. Công thức cấu tạo

Mặc dù xenlulo và tinh bột đều được tạo thành từ glucose (-C6H10O5-), nhưng chúng có số lượng phân tử khác nhau. Công thức hóa học chung: (C6H10O5-)n.

– Trong phân tử tinh bột, số lượng liên kết nước ngọt (n) thường dao động trong khoảng từ 1200 đến 6000. Ngoài ra, tinh bột có cấu trúc chuỗi phân nhánh.

– Trong cellulose, số lượng chuỗi nước ngọt (n) thường từ 10.000 đến 14.000, lớn hơn nhiều so với tinh bột. Cellulose không có cấu trúc chuỗi phân nhánh.

Hình 2: Công thức cấu tạo của tinh bột và xenlulo

4. Tính chất vật lý

– Tinh bột là chất rắn màu trắng, không tan trong nước lạnh. Tuy nhiên, khi đun nóng, tinh bột hòa tan và tạo thành dung dịch keo gọi là hồ tinh bột.

– Cellulose cũng là chất rắn màu trắng nhưng không tan trong nước ngay cả khi đun nóng.

5. Tính chất hóa học

5.1. Phản ứng thủy phân

Điểm giống nhau giữa tinh bột và xenlulo là chúng đều có phản ứng thủy phân khi đun nóng trong môi trường axit loãng. Sản phẩm tạo thành là glucose.

(-C6H10O5-)n + nH2O → C6H12O6

5.2. Phản ứng với iốt

Khi nhỏ vài giọt dung dịch iod vào ống nghiệm chứa tinh bột, dung dịch sẽ chuyển sang màu xanh đen. Khi đun nóng hỗn hợp này, dung dịch trong ống nghiệm sẽ mất màu xanh đen. Sau khi làm nguội hỗn hợp, màu xanh đen sẽ xuất hiện trở lại.

Giải thích: Hiện tượng này xảy ra là do iod hấp phụ vào tinh bột tạo thành màu xanh đen. Khi đun nóng, các phân tử iốt thoát ra khỏi tinh bột, khiến dung dịch mất màu xanh đen. Khi nguội, iốt lại được hấp phụ vào tinh bột, khiến tinh bột có màu xanh đậm trở lại.

=> Đây là phương pháp sử dụng iốt để phát hiện sự có mặt của tinh bột và ngược lại.

Hình 3: Tinh bột chuyển sang màu xanh khi thêm iốt

6. Ứng dụng

Tinh bột và xenlulo đều có trong vỏ cây xanh, nhưng chức năng và ứng dụng của chúng khác nhau.

– Đối với tinh bột: Đây là nguồn cung cấp thực phẩm và năng lượng tái tạo cho con người.

– Đối với Cellulose: Tạo lớp bảo vệ cho cây trồng, dùng làm nguyên liệu trong sản xuất giấy, vải, vật liệu xây dựng…

Hy vọng những chia sẻ trong bài viết trên sẽ giải đáp được thắc mắc của độc giả về sự khác biệt giữa tinh bột và xenlulo là gì?