Mitä ne ovat ja kuinka paljon
Kaada alkoholia tai asetonia sahanpurun päälle, niin neste värjäytyy ja tuoksuu pihkalta. Kaikki liuennut on uuteaineita. Yleensä niitä on muutama prosentti puun massasta.
Uuteaineet ovat yhdisteitä, jotka eivät kuulu soluseinän tukirankaan ja jotka voidaan poistaa neutraaleilla liuottimilla rikkomatta sitä. Ne jaetaan kolmeen pääryhmään: terpeenit ja terpenoidit (mukaan lukien hartsihapot), rasvat, vahat ja sterolit sekä fenoliset yhdisteet. Puuanalyysissä ne poistetaan ensin, jotta ne eivät vääristä ligniini- ja hiilihydraattituloksia.
Terpeenit ja pihka
Havupuun pihka tuoksuu männyltä terpeenien ansiosta. Pihkaa tislaamalla saadaan tärpättiä, ja jäljelle jää kolofonia, jota käytetään viulunjousissa sekä liimoissa ja maaleissa.
Terpeenit rakentuvat C5-isopreeniyksiköistä. Haihtuvat monoterpeenit (α- ja β-pineeni, 3-kareeni) muodostavat tärpätin; haihtumattomat diterpenoidiset hartsihapot (abietiini- ja pimaarityyppiset) muodostavat kolofonin. Pihka sijaitsee havupuiden pihkatiehyissä ja parenkyymissä. Havupuun sulfaattikeitossa terpeenit tislautuvat sulfaattitärpättinä, kun taas hartsi- ja rasvahapot erottuvat mäntyöljysuopana, joka hapotetaan rikkihapolla raakamäntyöljyksi.
Rasvat, vahat ja sterolit
Pintapuun elävissä soluissa puu varastoi rasvoja, vähän kuten me varastoimme energiaa. Koivun tuohessa on runsaasti betuliinia, joka antaa sille suurelta osin sen valkoisen värin.
Rasvat (pääasiassa tyydyttymättömien rasvahappojen, ennen kaikkea linoli- ja öljyhapon, triglyseridit) ja sterolit (β-sitosteroli) rikastuvat pintapuun parenkyymisoluihin. Puun varastoinnin aikana triglyseridit hydrolysoituvat vapaiksi rasvahapoiksi. Lehtipuissa ei ole juuri lainkaan hartsihappoja: niiden lipofiiliset uuteaineet ovat pääasiassa rasvoja, vahoja ja steroleja. Koivun tuohessa on runsaasti triterpeeneihin kuuluvaa betuliinia.
Fenoliset yhdisteet
Monen puulajin sydänpuu on kyllästynyt fenolisilla aineilla. Ne ovat myrkyllisiä sienille, joten sydänpuu lahoaa hitaammin. Tammi luovuttaa tällaisia yhdisteitä tynnyreissä kypsytettävään viiniin, ja lehtikuusesta saadaan dihydrokversetiiniä.
Fenolisia uuteaineita ovat stilbeenit (pinosylviinit männyn sydänpuussa), lignaanit (erityisen runsaasti kuusen oksissa, pääasiassa hydroksimatairesinoli), flavonoidit (dihydrokversetiini eli taksifoliini lehtikuusen sydänpuussa) ja tanniinit (tammen hydrolysoituvat tanniinit, kuoren kondensoituneet tanniinit). Ne muodostuvat sydänpuun kehittyessä ja suojaavat sitä biologisilta vaurioilta.
Miksi niillä on merkitystä
Uuteaineet ratkaisevat puun värin, tuoksun ja kestävyyden. Paperinvalmistuksessa pihka voi tarttua koneisiin. Keiton sivutuotteet, tärpätti ja mäntyöljy, ovat itsessään arvokkaita raaka-aineita.
Uuteaineet vaikuttavat puun väriin ja hajuun, sydänpuun luontaiseen kestävyyteen sekä liimaukseen ja pintakäsittelyyn. Massan- ja paperinvalmistuksessa lipofiiliset uuteaineet aiheuttavat pihkahaittoja (saostumia laitteisiin ja paperiin). Sulfaattitärpättiä, mäntyöljyä ja kolofonia sekä betuliinia ja dihydrokversetiiniä käytetään kemianteollisuuden raaka-aineina.
Keskeiset tiedot
- mänty, Sjöström
- 3,5 %
- koivu, Sjöström
- 3,2 %
- ryhmät
- terpeenit, rasvat, fenolit
- tärpätti
- C10-monoterpeenit
- kolofoni
- C20-hartsihapot
- keiton sivutuote
- mäntyöljy
Luvun lähteet
- Sjöström E. Wood Chemistry: Fundamentals and Applications. 2nd ed. San Diego: Academic Press, 1993.
- Fengel D., Wegener G. Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions. Berlin; New York: De Gruyter, 1984.
- Ek M., Gellerstedt G., Henriksson G. (eds.) Wood Chemistry and Wood Biotechnology. Pulp and Paper Chemistry and Technology, vol. 1. Berlin: De Gruyter, 2009.
- Азаров В.И., Буров А.В., Оболенская А.В. Химия древесины и синтетических полимеров: учебник. 2-е изд. СПб.: Лань, 2010.