Гемицеллюлозы продукты гидролиза

Продукты гидролиза гемицеллюлоз [c.366]

Приведенный выше краткий перечень областей промышленного использования гемицеллюлоз показывает, что они в настоящее время находят применение главным образом как природные полимеры в бумажном производстве вместе с целлюлозой, а также в виде продуктов гидролиза. [c.6]

Кислотный гидролиз обычно осуществляется в вертикальных цилиндрических аппаратах, которые заполняют древесиной и через нее пропускают разбавленную серную или соляную кислоту. Температура в аппарате медленно повышается до 185 °С. Продолжительность реакции составляет 2,5—3,0 ч. Средняя концентрация сахара в растворе, выходящем из реактора, составляет около 57о. Последующие технологические стадии — нейтрализация и фильтрование. Применение концентрированных кислот позволяет ускорить гидролиз, но требует использования специальных конструкционных материалов [132]. Кислотному гидролизу свойствен ряд недостатков, из которых следует отметить малый выход конечного продукта, возможность разрушения гемицеллюлозы до неферментируемых продуктов и низкое качество побочного продукта — лигнина, который трудно утилизировать. [c.122]

Предгидролизаты, состоящие из продуктов гидролиза гемицеллюлоз. Их получают при водном или кислотном гидролизе гемицеллюлоз лиственной или хвойной древесины, которую ис- [c.336]

Поскольку сернистая кислота является относительно слабой кислотой, реакция гидролиза гемицеллюлоз протекает постепенно и поэтому конечный состав продуктов гидролиза гемицеллюлоз при сульфитной варке не постоянен и зависит от концентрации ионов водорода, температуры, продолжительности реакции, гидромодуля, [c.350]

При выделении лигнина из древесины с целью количественного его определения полисахариды — целлюлозу и гемицеллюлозы — подвергают гидролизу до простых сахаров действием минеральных кислот. В жестких условиях кислотного гидролиза (продолжительная обработка, повышенная температура, высокая концентрация кислоты) сахара могут претерпевать гумификацию с образованием нерастворимых продуктов. Однако путем соответствующего подбора условий обработки гумификацию можно свести до минимума. Возможна также конденсация с лигнином фурфурола, образующегося из пентоз при кислотном гидролизе. Поэтому в случае растительных материалов с высоким содержанием пентозанов (некоторые лиственные породы, солома) иногда применяют предварительный гидролиз разбавленными (1—5%) кислотами, хотя эти кислоты могут частично удалять и лигнин. [c.81]

Условия гидролиза и состав образующихся при этом продуктов в значит, степени определяются наличием в растит. ткани двух фракций полисахаридов-легкогидролизуемых (гемицеллюлозы) и трудногидролизуемых (целлюлоза и небольшая часть гемицеллюлоз) скорость гидролиза последних в неск. сотен раз меньше. С повышением т-ры и концентрации к-ты скорость гидролиза полисахаридов возрастает. [c.562]

В продуктах гидролиза гемицеллюлоз чаще всего находят -ксилозу, -галактозу, /-арабинозу (иногда -маннозу и -глюкозу) и уроновые кислоты. Повидимому, гемицеллюлозы в древесине связаны с лигнином. [c.631]

После водной фракции остаток растительного материала гидролизовался 2%-й соляной кислотой (3 часа на водяной бане при 100°). В этой фракции, которую мы называем кислотной , было обнаружено также много органических кислот, освобожденных из связанного состояния (яблочная, лимонная, а также янтарная, щавелевая, глицериновая и гликолевая). Кроме органических кислот, в названной фракции содержатся сахара, образовавшиеся из гемицеллюлоз и крахмала, и некоторое небольшое количество продуктов гидролиза белков. [c.47]

Изучение продуктов гидролиза полисахаридов показывает, что большая часть их состоит из остатков d-глюкозы к таким полисахаридам относятся крахмал и клетчатка. Однако существуют и такие полиозы, в состав молекул которых входят остатки d-фруктозы (инулин), d-маннозы, d-галактозы (гемицеллюлоза). При своем сочетании остатки моноз образуют цепи как [c.292]

Очень важным в производстве целлюлозы сульфитным методом является использование отходящих сульфитных щелоков. На 1 т целлюлозы их приходится около 10—12 г. В этих щелоках содержится свыше половины органических веществ исходной древесины в виде лигносульфоновых кислот, сахара (продукт гидролиза гемицеллюлозы), муравьиной, уксусной кислоты и пр. Сахар можно в присутствии дрожжей сбраживать и получать до 80—90 л спирта на 1 т целлюлозы. В 1965 г. производство спирта из сульфитных щелоков составило около 13% от общего производства технического спирта в нашей стране. Барда — остаточная жидкость, полученная после отгонки спирта, может быть использована для производства кормовых дрожжей. Упаренная барда находит применение в литейном деле, в формовочных и стержневых смесях, в нефтяной промышленности, в производстве пластифицированного цемента, безобжигового кирпича и т, д. [c.161]

Перечисленные примеси в исходном растительном сырье содержатся в различном количестве, поэтому для получения ксилита желательно применять такие виды растительного сырья, которые, помимо высокого содержания ксилозы, содержали бы минимальное количество связанных органических кислот, а для производства триоксиглутаровой кислоты — также и других моносахаридов. В табл. 37 приведен состав продуктов гидролиза гемицеллюлоз из различных растительных тканей. [c.365]

Этот способ применяется наиболее широко. Гидролиз серной кислотой осуществляют обычно в две ступени. Сначала действуют кислотой высокой концентрации (64—78%-ной) при нормальной температуре. При этом происходит гидролиз полисахаридов— целлюлозы и гемицеллюлоз. Но при действии крепкой кислоты продуктами гидролиза полисахаридов будут не моносахариды, а олигосахариды (см. стр. 132), которые могут адсорбироваться лигнином. Поэтому, чтобы довести гидролиз до конца, реакционную смесь разбавляют и кипятят. Кроме того, некоторое количество лигнина, особенно в случае лиственной древесины, растворяется в крепкой серной кислоте и осаждается только при разбавлении и нагревании. При кипячении с разбав-леной кислотой происходит также разрушение сернокислых эфиров целлюлозы и продуктов ее гидролиза. [c.83]

Следует, однако, предупредить читателя о гипотетичности этой структурной формулы. Метоксильная группа может быть связана не с четвертым, а с каким-либо другим атомом углерода и положение связи с ксилозой может быть иным, чем это указано на схеме. Такие альдобионовые кислоты являются поразительно стойкими по отношению к гидролизу. Приведенная схема не отражает присутствия галактуроновой кислоты, которая также является продуктом гидролиза холоцеллюлозы. Фактически это основные части пектина древесины, который нередко обнаруживается в холоцеллюлоз-ной фракции, но с большим трудом может быть выделен из гемицеллюлоз [15, 16]. [c.317]

Большой интерес представляют работы по использованию гемицеллюлоз и продуктов их гидролиза в качестве связующего при получении древесных пластиков. Например, было показано [144], что гемицеллюлозы в присутствии воды уже при 60° С размягчаются. В сухом состоянии гемицеллюлозы при 130—190° С переходят в стеклообразное состояние и приобретают пластичность. Присутствие воды снижает температуру их стеклования. Способность гемицеллюлоз и лигнина пластифицироваться при повышенных температурах используется при производстве древесных пластиков. [c.426]

Прн проращивании в зерне происходят процессы распада и синтеза. В эндосперме гидролизуются резервные вещества — крахмал, белки, а также пектиновые вещества, гемицеллюлозы, целлюлоза образующиеся растворимые продукты поступают через щиток в зародыш. В результате синтетических процессов из зародыша вырастают стебелек и корешки. [c.129]

В этих условиях, несмотря на высокую температуру обработки, в течение очень короткого времени в растворимое в воде состояние переходит только 4—5% от веса древесины веществ, состоящих из тех же продуктов частичного гидролиза гемицеллюлоз, как и при описанном выше процессе пропарки древесины. [c.338]

Древесная кора обычно состоит из двух слоев внутреннего живого, называемого лубом, и наружного мертвого, называемого коркой. По химическому составу они различны. В табл. 38 приведен химический состав луба и корки наиболее распространенных древесных пород. Оба слоя коры резко отличаются от древесины высоким содержанием веществ, экстрагируемых водой, относительно низким содержанием легко- и трудногидролизуемых полисахаридов и целлюлозы [156]. Гидролизаты легкогидролизуемых полисахаридов древесной коры, как и гидролизаты соответствующей древесины, содержат D-галактозу, D-маннозу, D-глюкозу, L-арабинозу, D-ксилозу и уроновые кислоты, но в других соотношениях. Характерным для коры ели и луба сосны является присутствие в их гидролизатах (табл. 38) значительных количеств D-глюкозы и L-арабинозы. Отличительная особенность древесной коры— высокое содержание в ней дубильных веществ, а также наличие в корке воскообразного вещества—суберина [157, 158]. При гидролизе древесной коры большинство дубильных веществ разрушается с образованием нерастворимых в воде продуктов конденсации— флобафенов. Суберин при гидролизе коры остается в лигнине практически не изменным. К легкогидролизуемым полисахаридам древесной коры относятся гемицеллюлозы, крахмал и пектиновые вещества. Содержание гемицеллюлоз, в коре колеблется от 4 до 15%, крахмала, в зависимости от времени года, от О до 6%. В лубе хвойных древесных пород нерастворимого в теплой воде протопектина содержится от 15 до 25%, в лубе лиственных пород — от 5 до 11%. [c.234]

Во время сульфитной варки наблюдается непосредственное взаимодействие между сернистой кислотой и продуктами ее изменения и образовавшимися при гидролизе гемицеллюлоз моносахаридами. Продукты эти изучены еще очень мало. [c.352]

Изучению этих процессов посвящено значительное количество исследований [43]. К сожалению, в большинстве из них приводились только косвенные данные о потере гемицеллюлоз в процессах хлорирования, промывки и отбелки. Большинство из этих данных в последнее время не подтвердилось и поэтому они нами не приводятся. Наиболее интересны в этом отношении исследования [43] поведения гемицеллюлоз при этих обработках осиновой нейтральной сульфитной целлюлозы, содержащей значительные количества гемицеллюлоз. Исследования показали, что при хлорировании и последующей щелочной отмывке целлюлозы потеря углеводов составляет менее 1%- При количественном гидролизе растворившихся полисахаридов образовались в основном галактоза, арабиноза и ксилоза. Качественно были обнаружены также небольшие количества кислых продуктов, содержавших уроновую кислоту. [c.378]

Гемицеллюлозы и пектиновые вещества. В оболочках растительных клеток вместе с клетчаткой всегда находятся углеводы, весьма близкие к клетчатке, которые называются гемицеллюлозами. Гемицеллюлозы разделяются на гексозаны (СбНюОб) и пентозаны (С5Н804)ж. Гексозаны при гидролизе дают глюкозу и другие гексозы (галактозу, фруктозу) продуктами гидролиза пентозанов являются ксилоза и арабиноза. Гемицеллюлозы гидролизуются легче, чем клетчатка в отличие от клетчатки, они растворяются в щелочах. [c.354]

К сожалению, целлюлоза в этих условиях также подвергалась частичному разрушению. Поэтому в дальнейшем кислотная варка древесины была заменена обработкой горячей водой при нагревании. В этих условиях большая часть гемицеллюлоз переходила в раствор. Отщепляющиеся при этом ацетильные группы способствовали подкислению водного раствора до pH 3—4. Повышение концентрации ионов водорода ускоряло реакцию гидролиза гемицеллюлоз до моносахаридов и ряда промежуточных продуктов гидролиза. Гидролиз в этих условиях протекал не до конца и значительная часть перешедших в раствор гемицеллюлоз оставалась только частично гидролизованной. Целлюлоза при этой обработке почти не изменялась [37]. [c.373]

В зависимости от метода последующей переработки получаемые гемицеллюлозные гидролизаты отбираются отдельно или одновременно с продуктами гидролиза трудногидролизуемых полисахаридов. Так, длй производства этилового спирта, кормовых дрожжей все моносахариды, образующиеся из легко- и трудногидролизуемых полисахаридов, собираются вместе. Никакой предваретельной обработки растительного сырья не производится. Наоборот, при получении чистых пентозных гидролизатов для выделения кристаллической ксилозы и ее переработки в пятиатомный спирт ксилит растительное сырье, богатое пентозанами, вначале подвергается обработке горячей водой для удаления белков, дубильных веществ, пектинов и части минеральных веществ. Последние остатки растворимых катионов удаляются промыванием сырья теплой разбавленной серной кислотой. Эта обработка носит название облагораживания сырья. Только после этого производится пентозный гидролиз в условиях, исключающих одновременный гидролиз целлюлозы. Для этого используют большую разницу коэффициентов б для гемицеллюлоз и целлюлозы. Например, при получении пентозных гидролизатов из хлопковой шелухи водную обработку ведут 1—2 ч при 120° С, после чего остаток тщательно отмывают и подвергают кисловке 0,1 %-ной серной кислотой для удаления зольных элементов. Иногда эти обе обработки совмещают. Затем производится пентоз-ныи гидролиз 1—2 ч при 125° С с 0,57о-ной серной кислотой. [c.409]

Время прохождения материала в башне 4 часа через 45 мин. щепа, которая прошла пятую часть башни, претерпевает первое изменение гемицеллюлозы гидролизуются, и два непрерывнодействующих фильтра 4, помещенных в башне, отделяют кислые пентозные растворы — первые продукты гидролиза. Эти растворы перекачиваются насосом через теплообменник 23 и сборник 5 или 13 в верхнюю часть башни, откуда они спу- [c.15]

Гемицеллюлозы разделяются на гексозаны (СбНю05)ж и пентозаны С5Н804)х- Гексозаны при гидролизе дают глюкозу и другие гексозы (галактозу, фруктозу) продуктами гидролиза пентозанов являются ксилоза и арабиноза. Гемицеллюлозы гидролизуются легче, чем целлюлоза в отличие от целлюлозы, они растворяются в щелочах. [c.354]

Состав щелоков. Сульфитный щелок представляет собой раствор, содержащий продукты гидролиза, окисления и распада легкогндролизуемых гемицеллюлоз древесины, сульфонированный лигнин, а также различные соединения серы. [c.170]

Любопытно отметить, что в состав гемицеллюлоз древесины входит только относительно небольшая группа сахаров [13], а именно -ксилоза, -манноза, -глюкоза и в гораздо меньшей степени /-арабиноза, -галактоза и /-рамноза. В продуктах гидролиза древесной целлюлозы упоминается также -левулоза [14], однако присутствие ее является весьма сомнительным. Сундман ]14а] после тщательного изучения методов, применявшихся ранее при определении фруктозы в древесине и целлюлозе, указал на несостоятельность этих методов. Он разработал метод определения, при котором гидролиз осуществляется в мягких условиях и не происходит эпимеризации. Когда этот метод был применен при исследовании еловой, сосновой и березовой древесины, еловой холоцеллюлозы и различных целлюлоз, было установлено, что ни один из этих материалов не содержал единиц фруктозы. [c.316]

Экстракция из поверхностной культуры. Наилучшим и наиболее употребляемым экстрагентом для белков является вода, но, к сожалению, вместе с ними в воду переходят часть сахаров, не потребленных в процессе роста, полностью гидролизованные гемицеллюлозы и пектиновые вещества, продукты гидролиза целлюлозы и белковых веществ, содержащихся в отрубях, растворимые пигменты, образуемые плесневыми грибами. Степень извлечения ферментов при различных способах экстракции можно проследить на примере извлечения а-амилазы из культуры Asp. oryzae [c.126]

Гидролиз целлюлозы, гемицеллюлозы и предобработка органическими растворителями требуют больших затрат. К тому же возникает проблема удаления кислоты из продуктов гидролиза и регенерации растворителей. Для прямого превращения целлюлозы и гемицеллюлозы в этанол пригодны анаэробные целлюлолитические бактерии lostridium ihermo ellum LQ 8. [c.191]

В результате гидролиза гемицеллюлоз в сульфитном щелоке накапливаются следующие конечные продукты глюкоза, манноза, галактоза, ксилоза, арабиноза, рамноза, глюкуроновая кислота, 4-О-метилглюкуроновая кислота, галактуроновая кислота, альдобиуроновые кислоты. [c.351]

СЛОЖНОЙ смеси олигосахаридов было выделено 18 компонентов, являющихся мелкими обломками макромолекулы глюкоманнана и ксилоуронида. Из высокомолекулярной фракции растворимых полисахаридов был выделен глюкоманногалактан значительно более бедный галактозой, чем содержащийся в исходном сырье. Степень полимеризации таких полисахаридов изменялась от 2 до 18—20, т. е. была в несколько раз меньше, чем в исходном сырье. Таким образом, полисахариды, перешедшие в водный предгидролизат, представляют собой продукты частичного гидролиза гемицеллюлоз, содержащихся в исходном сырье. [c.376]

Как показали исследования, скорости растворения и скорости гидролиза легкогидролизуемых полисахаридов растительных тканей не идентичны. Так, если нагревать растительную ткань в воде в присутствии буфера, обеспечивающего сохранение нейтральной среды, часть гемицеллюлоз переходит в раствор в почти неизмененном виде. В присутствии кислого катализатора растворимая часть гемицеллюлоз также переходит в раствор и начинает гидролизоваться в растворе. Одновременно в раствор переходят обломки молекул гемицеллюлоз, а также отдельные моносахариды, образовавшиеся в результате гидролиза твердого остатка. Таким образом, в начальной стадии гидролиза растительной ткани в гидролизате будут накапливаться гемицеллюлозы и продукты их частичного и полного гидролиза. По мере протекания процесса гидролиза и резкого сокращения растворения частично разрушенных макромолекул гемицеллюлоз их количество в гидролизате постепенно снижается. Характер этих изменений в разных растительных материалах различен. На рис. 64 можно видеть поведение растворившихся обломков по-лиоз в гидролизатах разных растительных тканей [99] при легком гидролизе 2% Нг504, /=100°С). [c.405]

Этим объясняется исчезновение гемицеллюлоз из растительной ткани, подвергавшейся пиролизу в среде керосина или дизельного топлива с одновременным сохранением почти всей целлюлозы. Этот продукт, получивший наименование бурой древесины и состоящий из лигнина и целлюлозы, легко гидролизуется концентрированнЬши [c.421]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология