Гемицеллюлозы древесины хвойных и лиственных пород

Древесина различных пород существенно различается по химическому составу. Хвойные породы содержат больше лигнина (27...30%), но меньше гемицеллюлоз (20...25%), чем лиственные породы умеренной климатической зоны (соответственно 18...24% и 25...35%, а иногда выше). При этом хвойные породы содержат больше гексозанов и меньше пентозанов, чем лиственные. Содержание целлюлозы в древесине хвойных и лиственных пород находится примерно в одинаковых пределах (массовая доля от 35 до 50%). Следует подчеркнуть, что тропические лиственные породы по химическому составу близки к хвойным породам. Содержание целлюлозы в древесине тропических пород колеблется в более широком интервале. В отличие от лиственных пород умеренной климатической зоны среди тропических пород встречаются такие, древесина которых содержит значительные количества веществ, экстрагируемых органическими растворителями, а также водорастворимых веществ. По составу экстрактивные вещества тропических пород значительно разнообразнее, чем у древесных пород умеренного климата. [c.188]

Гемицеллюлозы древесины хвойных и лиственных пород [c.276]

Как и при сульфитной варке, гемицеллюлозы древесины хвойных пород переходят в раствор с некоторым опережением по сравнению с растворением лигнина, а при использовании древесины лиственных пород значительное растворение гемицеллюлоз начинается лишь после извлечения из растительной ткани основной массы лигнина. Степень полимеризации переходящих в раствор олигосахаридов определяется в первую очередь их природой. В табл. 7.2 приведены данные, полученные при хроматографическом определении моносахаридов в щелоках, отобранных в начальной стадии варки, когда растворилось менее 40 % массы древесины смеси хвойных и лиственных пород. Табличные данные представляют собой отношение концентрации моносахаридов после проведения инверсии щелоков к их содержанию в исходных щелоках. [c.211]

Химический состав различных древесных пород существенно колеблется. Но в общем можно сказать, что в древесине наших обычных хвойных пород содержится больше лигнина (27—28 %) и меньше гемицеллюлоз (20—25 %), чем в лиственных (соответственно 18—22 и 25—40%). Хвойные породы содержат больше гексозанов (18—13%) и меньше пентозанов (8—12%), чем лиственные (соответственно 2—5 и 20—30 %). Состав древесины некоторых наиболее важных хвойных и лиственных пород приведен в таблице. [c.114]

В настоящее время в основном известен состав и структура полисахаридов гемицеллюлоз клеточных стенок многих видов растительной ткани. Растительные ткани, имеющие наибольшее распространение и промышленное применение для химической переработки, можно разделить на несколько основных групп древесина хвойных пород, древесина лиственных пород, кора хвойной и лиственной древесины, однолетние растения и их части. Каждая из приведенных групп характеризуется близким по химическому составу углеводным комплексом. Гемицеллюлозы различных групп растительной ткани отличаются по составу, соотношению компонентов, химическим и физическим свойствам. [c.160]

Отсюда следует, что в отличие от древесины хвойных пород древесина лиственных по содержанию гемицеллюлоз более однородна. [c.301]

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]

Холоцеллюлоза - комплекс полисахаридов древесины, получающийся в виде волокнистого остатка после удаления экстрактивных веществ соответствующими нейтральными растворителями и делигнификации (удаления лигнина). В состав холоцеллюлозы входят целлюлоза и нецеллюлозные полисахариды, не экстрагируемые нейтральными растворителями, используемыми для извлечения экстрактивных веществ (гемицеллюлозы). Выход холоцеллюлозы при выделении ее из древесины различными методами составляет в среднем для хвойных пород 70...73%, лиственных пород - 72... 79%. [c.268]

В [59] было определено примерное соотношение полисахаридов в клеточной стенке древесины хвойных и лиственных пород. Установлено, что углеводы клеточной стенки древесины ели содержат 62 % целлюлозы и 38 % гемицеллюлоз, причем если в сложной срединной пластинке (слой МР) целлюлозы только 38 %, то в слоях 51, 5 5з соответственно 55, 64 и 36 (Очень тонкую первичную стенку невозможно отделить от срединной пластинки и, вероятно, обнаруженную в слое МР целлюлозу следует отнести к стенке Р.) [c.281]

Еще отчетливее различия породного состава проступают по ходу варки. Как видно из рис. 7.2, при растворении 40 % массы древесины прирост моносахаридов после инверсии щелока варки древесины ели лежит в пределах 10 %, а для щелока варки древесины лиственных пород превышает 25%. Из этого рисунка также видно принципиальное отличие в характере кривых накопления углеводов в растворах по ходу варки древесины хвойных и лиственных пород. В первом случае кривая монотонно возрастает — здесь растворение гемицеллюлоз несколько опережает растворение лигнина. Во втором — интен- [c.207]

Ничто не иллюстрирует эффекты натяжения при дегидратации лучше, чем те предосторожности, которые приходится принимать при сушке и выдержке древесины перед ее использованием. Разумеется, эта проблема связана с удалением воды из капилляров, однако не меньшую роль играет здесь дегидратация гемицеллюлоз, находящихся в паракристаллическом состоянии на поверхности микрофибрилл [27]. Ксилан в древесине лиственных пород [4] и галактоглюкоманнаны в древесине хвойных пород [18] характеризуются гидратацией с образованием соответственно стопок и плоских листов. [c.272]

Содержание гемицеллюлоз в древесине довольно высокое и колеблется в значительных пределах — от 17 до 43 %. В лиственных породах древесины гемицеллюлоз примерно в 1,5 раза больше, чем в хвойных, например, в ели 20,6, в сосне 20,5, в березе 27,8, в дубе 29,1 %. Лиственные породы содержат больше пентозанов (17—25%, иногда до 30%), чем хвойные (от 5 до 13 %). Наоборот, содержание гексозанов выше в хвойных породах (8—14 %), чем в лиственных (0,5—6 %). [c.138]

Химический состав древесины очень сложен и неодинаков у различных пород дерева. Поэтому при переработке разнообразных хвойных и лиственных пород получают различные продукты. Основные вещества, составляющие растительную ткань, — это целлюлоза (клетчатка), гемицеллюлоза и лигнин. Минеральные вещества образуют золу. [c.178]

Г емицеллюлозы — полисахариды (гексозаны, пентозаны, полиуроновые кислоты), сопровождающие целлюлозу, но отличающиеся от нее меньшей длиной цепи и меньшей химической стойкостью. Гемицеллюлоза легче гидролизуется разбавленными минеральными кислотами и щелочами и переходит в раствор. Гексозаны при этом дают гексозы — сахара, способные бродить и образовывать спирт. Содержание гемицеллюлоз в зависимости от породы сильно различается так, в хвойных породах ее содержится 17—20%, а в лиственной древесине — 30—35%. [c.201]

Холоцеллюлозой называют углеводный комплекс древесины. Она получается как остаток после удаления лигнина из предварительно проэкстрагированной органическими растворителями древесины. В состав холоцеллюлозы входят целлюлоза и гемицеллюлозы (пентозаны, гексозаны и уроновые кислоты). Последние находятся в холоцеллюлозе в неизмененном состоянии и химически отличаются от гемицеллюлоз, выделенных щелочной обработкой древесины. Они содержат все карбоксильные и ацетильные группы древесины и все углеводные метоксилы. Выход холоцеллюлозы для древесины хвойных пород составляет около 70—75%, а для лиственной древесины 72—79%. [c.150]

Химический состав и свойства гемицеллюлоз находятся в тесной связи с природой растительной ткани. Основным компонентом гемицеллюлоз древесины хвойных пород являются гексозаны, а лиственной древесины — пентозаны. Пока еще не установлено, чем обусловлена эта взаимосвязь и какие функции в процессе жизнедея-"йельности растений выполняют отдельные углеводные полимеры. Но поскольку такая связь существует, целесообразно рассмотреть состав и структуру полисахаридов гемицеллюлоз по указанным ос-новт ым группам растительных тканей. [c.160]

Изучение количественного распределения гемицеллюлоз по клеточной стенке показывает, что у хвойных пород концентрация глюкоманнанов возрастает в направлении от сложной срединной пластинки (ML + Р) к слою 8з(Т), а концентрация араби-ноглюкуроноксилана почти не меняется. У лиственных же пород относительное содержание глюнуроноксилана выше во вторичной стенке, чем в (ML + Р). Полисахариды бородавчатой мембраны в древесине хвойных пород представлены в основном га-лактоглюкоманнанами. [c.218]

Структурные компоненты подразделяют на углеводную и ароматическую части. Углеводная часть, представляющая комплекс полисахаридов, называется холоцеллюлозой. Массовая доля холоцеллю-лозы составляет в древесине примерно 70...80%, причем ее содержание в древесине лиственных пород выше по сравнению с хвойными. В состав холоцеллюлозы входят основной компонент древесины - целлюлоза и нецеллюлозные полисахариды - гемицеллюлозы. Древесина хвойных пород содержит меньше гемицеллюлоз, чем древесина лиственных пород. Аналогичное химическое строение имеют вышеупомянутые водорастворимые полисахариды и полиурониды, но они выполняют другие функции и из-за растворимости в воде их относят не к гемицеллюлозам, а к экстрактивным веществам. Необходимо отметить, что условно относимые к водорастворимым экстрактивным веществам пектиновые вещества фактически выполняют структурную функцию (см. 11.9.2). [c.185]

Состав гемицеллюлоз древесины хвойных и лиственных пород различен. Лиственные породы содержат значительно больше пентозанов (17...25%, иногда до 30% и даже выше), чем хвойные породы (5... 13%), и лишь небольшую долю гексозанов (0,5...6%). Хвойные же породы содержат больше гексозанов (8...20%), чем пентозанов. Гемицеллюлозы лиственных пород представлены преимущественно ксиланами (в основном глюкуроноксиланом). Остальные нецеллюлозные полисахариды содержатся в небольших количествах. У хвойных пород нецеллюлозные полисахариды имеют более сложный состав (арабиноглюкуроноксилан и глюкуроноксилан, глюкоманнан и галактоглюкоманнан, арабиногалактан и [c.276]

ЛИГНЙН (от лат. lignum-дерево, древесина), прир. полимер, входит в состав почти всех наземных растений и по распространенности среди прир. высокомол. соединений уступает только полисахаридам. Содержание Л. в древесине хвойных и лиственных пород соотв 23-38 и 14-25% по массе. Л. расположен в клеточных стенках и межклеточном пространстве растений и скреп тяет целлюлозные волокна. Вместе с гемицеллюлозами он определяет мех. прочность [c.590]

По химическому составу полисахаридов гемицеллюлозы хвойных пород древесины резко отличаются от гемицеллюлоз лиственных пород. В гемицеллюлозах хвойных пород преобладают глюкоманнаны и галактоглюкоманнаны. В меньших количествах содержатся 4-0-метилглюкуроноарабоксиланы и арабогалактаны, В гемицеллюлозах древесины лиственных пород преобладают 4-0-метилглюкуроноксиланы. Глюкоманнаны и арабогалактаны составляют лишь небольшой процент. [c.22]

Как и в древесине, основные гемицеллюлозы коры хвойных пород - глюкоман-наны и ксиланы, а лиственных - ксиланы. В стенках пробковых клеток обнаружен Р-1—>3-глюкан - каллоза. Каллоза образуется и во флоэме в качестве вещества, закупоривающего ситовидные пластинки. Обращает на себя внимание довольно большая массовая доля уроновых кислот в коре, особенно в тканях луба, что связывают с высоким содержанием пектиновых веществ. С этим согласуется значительно большее количество водорастворимых полисахаридов в коре по сравнению с древесиной. Состав пектиновых веществ коры существенно не отличается от состава этих веществ в древесине. Отмечают лишь более высокое содержание арабинозы. [c.209]

Кроме перечисленных слоев, в стенках клеток древесины хвойных пород имеется тонкий (0,1...0,25 мкм) бородавчатый слой (бородавчатая мембрана), выстилающий полость клетки (люмен) Ь. Доля слоя примерно равна доле слоя 8з(Т). Бородавчатый слой состоит из наростов (бородавок), покрытых аморфной оболочкой. Предполагают, что слой образуется из остатков цитоплазмы и содержит лигниноподобное вещество с примесью углеводов (гемицеллюлоз), пектиновые вещества и белки. Бородавчатый слой первоначально обнаружили в стенках трахеид хвойных пород, а затем и в стенках клеток древесины лиственных пород. Полости мертвых клеток заполнены воздухом, водой или, что характерно для паренхимных клеток, экстрактивными веществами. [c.216]

Изучение распределения компонентов древесины в клеточной стенке представляет очень трудную задачу. Распределение лигнина исследовали главным образом методом УФ-микроспектрофотометрии (работы Лан ге и др.). Содержание целлюлозы и гемицеллюлоз определяли химически ми методами после разделения слоев с помощью микроманипулятора Следует отметить, что результаты, полученные разными исследователями несколько расходятся, но общее заключение можно сделать. Сложная сре динная пластинка у хвойных пород на 60...90% состоит из лигнина (в ранней древесине в среднем примерно 70%, в поздней - 80%). Однако этот слой тонкий и лигнин срединной пластинки соответствует лишь небольшой части (15...30%) общего его количества в клеточной стенке. У лиственных пород срединная пластинка содержит меньше лигнина. Основная же масса лигнина находится во вторичной стенке, где его доля у хвойных пород составляет в среднем около 20...25% массы слоя, а у лиственных пород 12... 15%. Однако в отношении распределения лигнина по слоям вторичной стенки данные, полученные разными методами исследования, противоречивы. Более ранние результаты УФ-спектрофотометрических исследований показывали, что по направлению к полости клетки доля лигнина уменьшается. В слое 8( она больше, чем в слое 82, а в слое 8з(Т) составляет уже не более 10... 12% массы слоя для хвойных пород, тогда как у лиственных пород лигнин в этом слое вообще отсутствует. Результаты же более поздних исследований указывают на другие закономерности. В хвойной древесине во вторичной стенке наблюдается повышенная концентрация лигнина в слоях 8 и 8з по сравнению со слоем 82, а в лиственной древесине - равномерное распределение лигнина во вторичной стенке. Таким образом, требуется дальнейшее изучение распределения лигнина в клеточной стенке. [c.217]

Для применения в производстве целлюлозы и бумаги сырье должно содержать достаточно много целлюлозы, а ее волокна обладать хорошими бумагообразующими свойствами. Сырье для гидролизных производств должно давать высокий выход сахаров при кислотном гидролизе, причем, в зависимости от принадлежности к растениям голосеменным (хвойные древесные породы) или покрытосеменным (лиственные древесные породы и сельскохозяйственные культуры, отходы которых утилизируются), оно может использоваться в разных производствах. Так, древесину лиственных пород, а также сельскохозяйственные отходы, как пентозансодержащее сырье применяют в производстве фурфурола и ксилита, тогда как древесина хвойных пород, дающая при гидролизе высокий выход сбраживаемых сахаров - гексоз, может бьггь использована для производства этанола и углекислоты. И те и другие древесные породы используют в производстве кормовых дрожжей. В лесохимии разные производства требуют вполне определенного сырья. В канифольно-скипидарном производстве используются высокосмолистые хвойные породы. При пиролизе древесины ценным сырьем для производства активного угля служит древесина твердолиственных пород. Кроме того, больший выход уксусной кислоты достигается также из древесины лиственных пород, включающих в свой состав по сравнению с древесиной хвойных пород больше ацетилсодержащих гемицеллюлоз (ацетилированных ксиланов). [c.223]

Без предварительной делигнификации из древесины лиственных пород можно извлекать с большим выходом только ксилаи. Древесину хвойных пород дня выделения гемицеллюлоз с большим выходом следует делигнифицировать. Древесину перед выделением гемицеллюлоз или же перед выделением из нее сначала холоцеллюлозы предварительно освобождают от экстрактивных веществ. С этой целью проводит обработку водой для удаления водорастворимых веществ, в том числе и нецеллюлозных полисахаридов, затем спирто-толуольной смесью для удаления смол и дополнительно раствором оксалата аммония для удаления не растворимых в воде пектиновых веществ. Эти предварительные обработки оказывают влияние на результаты выделения гемицеллюлоз. Так, продолжительное экстрагирование древесины горячей водой приводит к частичному отщеплению от гемицеллюлоз ацетильных групп с образованием уксусной кислоты, вызывающей частичный гидролиз полисахаридов. [c.277]

Маннаны относятся к гексозанам и являются главными полисахаридами гемицеллюлоз в древесине хвойных пород. В древесине лиственных пород содержание маннанов невелико. [c.306]

Табл. 7.3 требует некоторых пояснений. Показатель углеводы включает всю массу моно- и олигосахаридов и определяется по РВ после проведения инверсии щелоков. Понижение доли лигносульфонатов в органических веществах щелоков древесины лиственных пород относительное, поскольку в этих породах по сравнению с хвойными повышено содержание легкогидролизуемых гемицеллюлоз. В рубрику органические кислоты включены летучие и нелетучие кислоты и их соли, в том числе сахаросульфоновые кислоты (последние в специальной литературе ранее не учитывались). [c.222]

Гемицеллюлозы — смесн полисахаридов клеточной стенкн растений, состав которых зависит от вида растения. В зависимости от моносахаридного состава основной цепи гемицеллюлозы делятся на ксиланы, глюкоманнаны и галактаны. Ксиланы, главным источником которых являются древесина лиственных пород и злаки, построены преимущественно из (I — 4)-связанных остатков ( -кснлопиранозы. В основном они содержат остатки Ь-арабинозы, 4-0-метил-0-глюкуроновой кислоты. Глюкоманнаны, встречающиеся чаще всего в хвойных растениях, имеют главным образом линейную структуру с (I— 4)-связями. В некоторых случаях к главной цепн присоединены (I-> 6)-связями остатки О-галактозы. [c.499]

Гемицеллюлозы состоят из пентозанов (СдНаОл) , преобладающих в лиственных породах древесины, и гексозанов (СвНюОд) , преобладающих в хвойных породах. Содержание гемицеллюлоз в сухой древесине достигает 24—30% они менее химически стойки, чем целлюлоза, и легче гидролизуются кислотами. [c.73]

Гемицеллюлозы — спутники целлюлозы. Они также входят в состав наружных слоев клеток. Это полисахариды пентозаны (С5На04) и гексозаны (СбНю05) . Пентозаны преобладают в древесине лиственных пород деревьев, а гексозаны — хвойных. [c.21]

Гемицеллюлозы. Гемицеллюлозами называют смеси различных полисахаридов, состав которых зависит от сорта дерева. В древесине лиственных пород содержатся пентозаны, которые при гидролизе распадаются на несбра-живаемые альдопентозы. Хвойные деревья содержат преимущественно гексозаны— смеси маннанов и галактанов. [c.322]

Сульфитный щелок получают на целлюлозно-бумажных комбинатах при сульфитной варке древесины хвойных и лиственных пород с целью получения целлюлозы. Во время такой варки легкогидролизуемые полисахариды (гемицеллюлозы) древесины гидролизуются и переходят в раствор в виде моносахаридов. Лигнин превращается в лигносульфонаты, которые тоже переходят в раствор. После варки получают целлюлозу и сульфитный щелок — раствор моносахаридов и лигносульфонатов, который направляют на сульфитный завод для переработки [2]. [c.3]

Древесина хвойных и лиственных пород, кукурузная кочерыжка, подсолнечная лузга, хлопковая шелуха, гуза-пая и другие подобные материалы, которые являются сырьем для гидролизных производств, состоят из целлюлозы, гемицеллюлоз, лигнина и экстрактивных веществ. [c.16]

В гидролизатах гемицеллюлоз различных растительных тканей найдены галактуроновая, глюкуроновая и маннуроновая кислоты. Содержание гексоуроновых кислот в растительных тканях колеблется в больших пределах. В лиственных породах древесины уроновых кислот в 2 раза больше, чем в хвойных. В молодых растительных тканях и в коре их содержится значительно больше, чем в древесине ствола. Особенно много уроновых кислот в хлопковой шелухе и в подсолнечной лузге. Глюкуроно-вую кислоту находят в ксилане многих растительных тканей. Она в виде остатков 4-метил-0-глюкуроновой кислоты составляет боковые ответвления от основной цепочки из остатков ксилозы. Наиболее распространенной из гексоуроновых кислот является галактуроновая кислота, которая входит в состав пектиновых веществ. [c.20]

В гемицеллюлозах древесины лиственных пород преобладают пентозаны (С5Н8О4) , а в древесине хвойных деревьев гексозаны [c.11]

Полисахариды, входящие в состав а-целлюлозы и гемицеллюлоз. Как уже указывалось выше, в состав а-целлюлозы и гемицеллюлоз древесной целлюлозы входят, кроме целлюлозы, другие полисахариды (например, ксилан и маннан) и некоторое количество полиуроновых кислот. Содержание ксилана и маннана в древесине различных пород неодинаково. В гемицеллюлозах хвойной древесины содержатся в основном гексозаны, а в гемпцеллюлозах лиственных пород — пентозаны. Ангидриды маннозы и ксилозы могут входить вместе с ангидридами глюкозы в одну и ту же макромолекулу, образуя смешанную макромолекулу, или же наряду с макромолекулами целлюлозм могут находиться макромолекулы других гексозан или пентозан. Поэтому, например, при определении содержания пентозан целесообразно учитывать не только общее содержание пентозан в целлюлозном материале, но и количество пентозан, которые не удаляются после обработки 18%-ным раствором NaOH. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология