Polysaccharide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 233

Im Wesentlichen werden unter Hemicellulosen jedoch Polysaccharide mit niedrigerem Poly-
merisationsgrad (P n = 50−200) [19] verstanden, die im Gegensatz zu Cellulose verzweigt sind.
Sie besitzen deshalb eine geringere Tendenz, sich parallel anzuordnen und kristalline Bereiche
zu bilden. Außerdem sind sie im Gegensatz zur Cellulose (ein Homoglykan) aus verschiedenen
Saccharid-Monomeren aufgebaut (Heteroglykane). Die Verzweigung erklärt auch ihre wesent-
lich bessere Löslichkeit (Vergleiche Cellulose, Amylose, Amylopektin, Glykogen, Kap. 4.4).
Die Zusammensetzung und auch die Struktur der Hemicellulosen kann in Abhängigkeit von
der pflanzlichen Quelle sehr unterschiedlich sein [31].
Wichtige Hemicellulosen sind Mannane (Poly-Hexosen) und Xylan (Poly-Pentosen). Laubhöl-
zer oder Harthölzer enthalten ca. 15-30 % Xylane und 3-5 % Mannane während Weichhölzer
5-10 % Xylane und 15-25 % Mannane enthalten (siehe Tabelle 35, Kap. 4.1.1) [19], [146].
Laubhölzer enthalten demnach typischerweise überwiegend Hemicellulosen auf Basis von
Pentosen, d. h. C 5 -Zuckern, während Nadelhölzer meist überwiegend Hemicellulosen auf Basis
von Hexosen, d. h. C 6 -Zuckern, enthalten [13], [19]. Zum Vorkommen von Hemicellulosen
siehe auch [31] und zu Nutzungsmöglichkeiten siehe [31], [147], [148] sowie Kap. 1.5 Bioraf-
finerien und Kap. 13 Furanharze, Polyfurfurylalkohol.

4.2.1 Mannane
Mannane bestehen aus Mannose-Molekülen und ggf. Glucose (siehe Bild 152), die in der
Hauptkette wie Cellulose β-(1,4)-glykosidisch verknüpft sind. Sie sind jedoch verzweigt und
tragen Galactose-Seitengruppen. Es liegt keine einheitliche Struktur vor, so dass im Gegensatz
zur Cellulose kein singuläres Mannan existiert, sondern eine Klasse verschiedener Verbindun-
gen mit vergleichbarem Strukturprinzip. Es sind sowohl reine Poly-β-(1,4)-Mannosen bekannt
[17] als auch Glucomannane, die in der Hauptkette neben Mannose auch Glucose-Moleküle
enthalten. Für einheimische Nadelhölzer wurde ein Verhältnis von Mannose zu Glucose zwi-
schen 1-2:1 bestimmt bei einem Polymerisationsgrad P n von 60-70 [146]. Andere Quellen
geben einen bis zu dreifachen Überschuss von Mannose in Nadelhölzern an [19]. Es sind
α -(1,6)-verknüpfte Seitengruppen aus Galactose sowie Acetylgruppen an C-2 und C-3 der

Saccharid-Hauptkette vorhanden. Reine Mannose-Hauptketten mit Galactomannan-Seitengrup-
pen finden sich z. B. bei Guar-Gummi (Kap. 4.5.5), siehe Bild 176.

Bild 152 Nadelholzglucomannane bestehen aus β-(1,4)-glykosidisch verknüpften Mannose - und Glucose-
Molekülen , die teilweise acetyliert sind und α -(1,6)-glykosidisch verbundene Galactose-Einheiten besit-

zen [146].