Гидролиз целлюлозы полисахаридов

Г идролиз полисахаридов древесины в разбавленной кислоте. В разбавленной кислоте гидролиз начинается гетерогенно, чем и обусловливается влияние надмолекулярной структуры на гидролизуемость. Для осуществления гидролитической деструкции легкогидролизуемых полисахаридов необходима температура около 100°С, а для трудногидролизуемых значительно выше. Сравним схемы гидролиза целлюлозы и гемицеллюлоз в разбавленной кислоте со схемой гидролиза крахмала (рис. 11.5). [c.291]

Общий теоретический анализ кинетики гидролиза целлюлозы и других полисахаридов полиферментными системами с помощью моделирования на ЭВМ позволяет сформулировать необходимые и достаточные условия возникновения синергизма, а также провести оценку масштабов его проявления [115]. При моделировании использована кинетическая схема (3.2), представляющая собой несколько модифицированную схему (3.1) [c.75]

При более энергичном действии кислот происходит дальнейший гидролиз целлюлозы с образованием все более и более простых полисахаридов. [c.348]

Выяснение вопросов о строении углеводов и зависимости свойств от строения является центральным в этой теме. Важно обобщить знания о сходстве и различии между отобранными для изучения представителями отдельных групп углеводов— глюкозой (моносахарид), сахарозой (дисахарид), крахмалом и целлюлозой (полисахариды). Развитие получает понятие гидролиза, лежащее в основе классификации углеводов. [c.199]

Первичная структура целлюлозы установлена в 1930-х годах. При анализе этого полисахарида методом метилирования образуется более 90 % 2,3,6-три-0-метил-Л-глюкозы следовательно, молекулы целлюлозы в основном линейны. Поскольку при частичном гидролизе целлюлозы образуется целлобиоза (6), этот полисахарид содержит р-(1->4)-связи, р-Конфигурация внутримолекулярных гликозидных связей подтверждена ферментативным анализом. Определение длины цепи по содержанию концевых групп в случае в основном линейных молекул неточно и дает очень низкие значения (- 200 моносахаридных звеньев) из-за деструкции в ходе анализа. Длина молекулы целлюлозы, определенная физическими методами, составляет до 10 000 остатков D-глюкозы. Изучение кинетики гидролиза целлюлозы показало, что свыше 99 % связей в ее молекулах имеет один и тот же характер (р-1,4-связи) [94]. Существование в молекулах целлюлозы связей другого типа не доказано. [c.239]

Часто при применении мягких способов расщепления удается уловить промежуточные продукты разложения полисахаридов так, при гидролизе крахмала был выделен дисахарид мальтоза, при гидролизе целлюлозы — дисахарид целлобиоза, один трисахарид и один тетрасахарид. Это позволяет получить первое представление о том, каким образом связаны между собой отдельные остатки виноградного сахара в молекуле полисахарида. [c.453]

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]

Принципиальная схема гидролиза целлюлозы и других полисахаридов концентрированными кислотами представлена на рис. 11.6. Реверсия может частично происходить глубже с образованием сравнительно низкомолекулярных декстринов (СП > 10). Декстрины и олигосахариды (продукты частичного гидролиза и реверсии) способны легко гидролизоваться дальше разбавленными кислотами. Поэтому для получения моносахаридов гидролиз концентрированными кислотами проводят в две стадии обработка древесины и другого растительного сырья концентрированной кислотой при комнатной температуре инверсия (дополнительный гидролиз) - разбавление реакционной смеси водой (до массовой доли кислоты [c.295]

Амилоид — вещество, близкое по свойствам к крахмалу, полисахарид, образуется при неполном гидролизе целлюлозы. Применяется, напр., при изготовлении пергаментной бумаги. [c.15]

Наряду с ферментативной деструкцией реакция кислотного гидролиза является наиболее важной и типичной реакцией деструкции гликозидов, дисахаридов, олигосахаридов и полисахаридов. Гидролиз полисахаридов древесины — целлюлозы и полиоз — проводят в технических процессах и при анализе древесины. При варке и отбелке целлюлозы в кислой среде гидролитическое воздействие нежелательно [72, 95], а при осахаривании древесины для получения высокого выхода глюкозы требуется полный гидролиз целлюлозы (см. 18.3). [c.216]

Химическое строение целлюлозы и других полисахаридов изучают химическими и физико-химическими методами (см. 11.4). При полном гидролизе целлюлозы получается О-глюкоза с выходом, близким к теоретическому [c.227]

Полимерные молекулы расщепляются до мономеров с помощью ферментов, синтезируемых и выделяемых прокариотами в окружающую среду (экзоферментов). Крахмал и гликоген гидролизуются амилазами, гликозидные связи целлюлозы расщепляются целлюлазой. Многие бактерии образуют пектиназу, хитина-зу, агаразу и другие ферменты, гидролизующие соответствующие полисахариды и их производные. Белки расщепляются внеклеточными протеазами, воздействующими на пептидные связи. Нуклеиновые кислоты гидролизуются рибо- и дезоксирибонуклеазами. Образующиеся небольшие молекулы легко транспортируются в клетку через мембрану. [c.92]

II 18), преследующего цель полного гидролиза всех полисахаридов, включая и целлюлозу, в данном случае имеет место резко отличные условия гидролиза. [c.419]

А. А. Конкин и 3. А. Роговин с сотрудниками [34, 35] изучали основные закономерности гидролиза различных полисахаридов в гомогенной и гетерогенной средах. Они нашли, что по устойчивости ацетальной связи к действию кислот в гомогенной среде полисахариды можно расположить в следующий ряд хитин > целлюлоза > галактан > маннан > ламинарин > кснлан > амилоза. Целлюлоза и хитин обладают наиболее высокой устойчивостью к действию гидролизующих реагентов. Скорость гидролиза остальных полисахаридов в среднем в 3—5 раз больше скорости гидролиза целлюлозы. Так, например, ксилан гидролизуется в 3,8 раза быстрее целлюлозы. Гидролиз маннана, галактана, ламинарина и ксилана протекает примерно с одинаковой скоростью. Скорость гидролиза амилозы примерно в 1,5 раза больше таковой указанных полисахаридов. [c.197]

Сравнительное изучение гидролиза ксилана п целлюлозы в гомогенной и гетерогенной среде показало [34], что скорость гидролиза ксилана в гомогенной среде примерно в 4 раза, а в гетерогенной среде — в 70 раз больше скорости гидролиза целлюлозы. Авторами был сделан вывод, что основным фактором, определяющим более высокую скорость гидролиза ксилана в гетерогенной среде по сравнению с целлюлозой, является не состав элементарного звена, а различная физическая структура полисахаридов, определяющая различную интенсивность межмолекулярного взаимодействия. [c.191]

При гидролизе нецеллюлозных полисахаридов образуются соответствующие моносахариды. В гидролизатах найдены главным образом следующие моносахариды из пентоз D-ксилоза и L-арабиноза из гексоз D-манноза, D-галактоза, D-глюкоза, D-фруктоза из метилпентоз L-рамноза и L-фукоза, а также из гексуроновых кислот D-глюкуроновая, 4-0-метил-0-глюкуроновая и D-галактуроновая кислоты (схема 11.1). На схеме наряду с проекционными и пространственными формулами Хеуорса приведены для пиранозных циклов конформации кресла С1. Для фураноз-ных циклов возможны два типа конформации конверт (Е) и твист-конформация (Т). Большая часть гемицеллюлоз и других нецеллюлозных полисахаридов в отличие от линейного гомополисахарида - целлюлозы представляет собой смешанные полисахариды (гетерополисахариды). Цепи многих из них разветвлены. Все они нерегулярны. Это делает невозможной 1фисталлизацию нецеллюлозных полисахаридов в древесине и увеличивает их растворимость. [c.270]

В кишечнике позвоночных нет фермента, способного гидролизовать Р-( 1 4)-гликозидные связи. Следовательно, ее о-глюкозные остатки не могут служить пищей для большинства высших организмов. Ее источником является древесина, содержащая 40—50% целлюлозы. Полисахарид нерастворим в воде и других растворителях. [c.235]

Строение Д. устанавливают идентификацией моносахаридов, образующихся при гидролизе определением формы (пиранозной или фуранозной), в виде к-рой моносахариды входят в Д., и положением гидроксилов, принимающих участие в образовании гликозидной связи. Конфигурацию полуацетальных гидроксилов, участвующих в образовании гликозидных связей, устанавливают ферментативным путем, с использованием а- и -гликозидаз. Д. получают из природных материалов, напр, сахарозу — из свеклы, лактозу — из молока. Многие Д. получают при неполном гидролизе природных полисахаридов, олигосахаридов и гликозидов, папр. при ферментативном гидролизе крахмала и гликогена — мальтозу, при гидролизе целлюлозы — целлобиозу, из трисахарида ген-циозы — генцибиозу и т. д. Синтетически Д. получают и 3 о м (> р и 3 а ц и е й Д., напр, при щелочной изомеризации лактозы получается пактулоза, из восстанавливающих Д. через гликали получают их эпимеры и т. д. конденсацией моносахаридов и др. [c.571]

Охарактеризуйте отношение олиго- и полисахаридов к гидролизу. Какой продукт получается при полном гидролизе целлюлозы и крахмала [c.406]

Гидролиз целлюлозы и других полисахаридов древесины рассмотрен ранее (см. 11.5). Ниже (см. 20.1) будут подробнее изложены вопросы гидролиза вьщеленной (технической) целлюлозы и, в частности, получения и свойств микрокристаллической целлюлозы. Из органических реагентов, применяемых для сольволиза целлюлозы, наибольшее значение имеет этанол. Этанолиз целлюлозы применяют при изучении ее надмолекулярной структуры. Процесс получения ацетатов целлюлозы сопровождается нежелательной реакцией ацетолиза. В последнее время возрос интерес к сольволизу целлюлозы под действием органических растворителей в связи с разработкой новых методов органосольвентной варки. [c.545]

Было проведено много работ с целью ускорения реакций гидролиза целлюлозы. В патентах предлагались для этого различные добавки к кислотам — хлорное железо, хлористый цинк, кислые соли. Вместе с тем детально изучалась кинетика реакций. Шарков [129] установил зависимость константы скорости реакции гидролиза целлюлозы от каталитической активности кислоты, концентрации раствора кислоты, температуры и от константы, характеризующей способность полисахарида гидролизоваться. [c.284]

Большое влияние на нее оказывает совместное воздействие воды и температуры. Так, макромолекулы целлюлозы в твердом состоянии прочно связаны между собой водородными связями, которые при нагревании целлюлозы в воде не гидратируются Такие полисахариды гидролизуются на доступной наружной поверхности элементарных фибрилл. Часть гемицеллюлоз, откладывающихся вместе с макромолекулами целлюлозы, не поддается гидратации и гидролизу до растворения наружных слоев целлюлозы. Амилопектин вследствие разветвленной структуры его макромолекул при лагре-вании быстро гидратируется, набухает и начинает легко гидролизоваться. Другой полисахарид крахмала— амилоза, имеющая линейное строение макромолёкул, образует более прочные связи между макромолекулами и поэтйму она гидратируется и гидpoлизyet я медленнее амилопектина. Нерастворимый в холодной воде ксилоуронид древесины березы при нагревании и гидролизе ведет себя аналогично амилозе. При нагревании в воде он постепенно набухает, частично переходит в раствор и быстрее гидролизуется. Описанные наблюдения представлены графически на рис. 65, где по оси абсцисс отложена температура воды, а по оси ординат —коэффициент Э, получающийся как частное от деления найденной константы скорости гидролиза исследуемого полисахарида на константу скорости гидролиза целлюло-лозы, принятой за эталон [103, 104]. [c.407]

Как уже отмечалось, гидролиз целлюлозы в концентрированных минеральных кислотах (серной, сверхконцентрированной соляной, фосфорной), являющихся растворителями цeJIЛЮлoзы, идет в гомогенной среде. Целлюлоза растворяется в минеральных кислотах более высоких концентраций (см. 17.2.2), чем нецеллюлозные полисахариды. [c.575]

D-Глюкоза может быть получена гидролизом многих полисахаридов и глюкозидов крахмала, целлюлозы, гликогена, камедей и пр. Технически 1)-глюкозу получают гидролизом крахмала под действием минеральных кислот в лабораториях ее чаще всего получают в смеси с фруктозой гидролизом тростникового сахара, причем от фруктозы она может быть отделена вследствие худшей растворимости в спирте. [c.657]

Клетчатка (целлюлоза) — полисахарид, который, подобно крахмалу и гликогену, при гидролизе дает исключительно глюкозу. В клетчатке молекулы глюкозы связаны между собой р-глюкозидной связью. Для питания человека клетчатка непригодна, так как она не переваривается в желудочно-кишечном тракте. Так как клетчатка при гидролизе дает глюкозу, то многие части растений могут служить сырьем для получения виноградного сахара. [c.85]

Целлюлазы проводят гидролиз целлюлозы, гемицеллюлаза — гемицеллюлоз. Гидролиз пектиновых веществ протекает с участием пектолитических ферментов. Их применение дает возможность повышать выход продукта и осветлять плодово-ягодные соки. Ферменты, осуществляющие гидролиз полисахаридов (особенно амилазы), играют важную роль в хлебопечении, технологии сахаристых веществ, бродильных производств, получении спирта. [c.24]

Выделение целлобиозы и целлотетраозы из продуктов гидролиза целлюлозы позволило установить способ связи глюкозных единиц в полисахариде и, таким образом, установить его структуру [c.565]

Другим весьма существенным фактором, определяющим действительное содерл<ание сахаров в щелоке является переход гемицеллюлоз в раствор в начале варки в полимерной форме, т. е. неполностью проинвертированной до простых моносахаридов. Такие продукты типа декстринов или олигосахаридов могут содержать до четырех остатков моносахаридов, обладают соответственно меньшей редуцирующей способностью и не усваиваются дрол<жами. Поэтому дал<е в том случае, когда основой их является шестиатомный сахар — гексоза, они не являются сбраживаемым сахаром. К концу варки в связи с повышением температуры и кислотности среды процессы инверсии полисахаридов усиливаются и в отдельных случаях имеет место полный гидролиз растворенных полисахаридов. Все же, как правило, какая-то часть неинвертированного сахара всегда присутствует в конечном щелоке. Количество такого сахара также связано с условиями варки. Решающее действие, очевидно, оказывает количество свободной кислоты, температура, продолжительность варки, содержание основания, жесткость целлюлозы и т. д. [c.423]

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]

Один из основных факторов гидролиза — фазовое состояние взаимодействующих веществ. Возможны четыре основных сочетания (табл, 10.1). Наиболее важны реакции гидролиза целлюлозы и отчасти полиоз вгетерогенной среде, когда твердый полисахарид взаимодействует с водным раствором кислоты. Если же полисахарид полностью растворяется в кислотном растворе, реакция идет в гомогенной среде и ее участники находятся в жидкой фазе. Реже встречаются комбинации растворенного или твердого образца с кислотой в твердом состоянии (например, катионообменной смолой). Они используются для специальных целей, таких, как избирательное расщепление отдельных связей при частичном гидролизе [10, 941. [c.218]

Полимерные молекулы расщепляются до мономеров с помощью ферментов, синтезируемых и выделяемых прокариотами в окружающую среду (экзоферментов). Крахмал и гликоген гидролизуются амилазами, гликозидные связи целлюлозы расщепляются целлюла-зой. Многие бактерии образуют пектиназу, хитиназу, агаразу и другие ферменты, гидролизующие соответствующие полисахариды и их производные. Белки расщепляются внеклеточными протеазами, воздействующими на пептидные связи. Нуклеиновые кислоты гидролизуются рибо- и дезоксирибонуклеазами. Образующиеся,небольшие молекулы легко транспортируются в клетку через мембрану. Этап I является специфичным для каждого класса соединений, соответственно катализируется специфичными ферментными системами и завершается образованием мономерных молекул - гексоз, аминокислот, глицерола, жирных кислот. [c.455]

Гидролиз легкогидролизуемых полисахаридов ГМЦ начинается одновременно с началом делигнификации и протекает примерно с той же скоростью, что и растворение лигнина [172]. Гидролиз трудногидролизуемых иолисахаридов протекает значительно медленнее, чем делигнификация, и в получаемой технической сульфитной целлюлозе сохраняется большая или меньшая часть таких ГМЦ. [c.283]

Из гетероцепных полимеров легче всего деструктируются гидро-лйтнчески полиацетали (полисахариды), сложные полиэфиры и полиамиды. Гидролиз целлюлозы детально рассмотрен в гл. I. Аналогично протекает гидролиз до моносахаридов других полисахаридов, причем на скорости реакции сильно отражается различие в физической структуре этих веществ имеет также значение химическое строение. Гидролиз ускоряется ионами Н+, но ионы 0Н практически не влияют на процесс. Этим объясняются устойчивость полисахаридов в щелочной среде и сравнительно легкая расщеп-ляемость в кислой. [c.624]

Р, М. Вильштеттер осуществил гидролиз целлюлозы и изо-лирппал отдельные полисахариды, [c.674]

Кроме описанных выше повсеместно распространенных глюкозанов — целлюлозы, крахмала и гликогена, в природе встречаются в самых разнообразных формах многие другие полисахариды. Строение большинства из них было установлено методами, сходными с методами, применяемыми в случае целлюлозы и крахмала. Для выделения и идентификации моносахаридов, полученных в результате гидролиза этих полисахаридов, очень успешно применялся метод распределительной хроматографии на колонках с различными абсорбентами или на бумаге. [c.322]

В настоящее время разработаны промышленные способы получения спирта из древесины. Клетчатка, представляющая собой, как и крахмал, полисахарид (СвНюОа) , подвергается гидролизу серной кислотой, в результате чего образуется глюкоза. Последняя сбраживается с образованием винного спирта. Спирт, полученный из клетчатки, обычно содержит ряд примесей, в частности метиловый спирт, и поэтому применяется лишь для технических целей. Лучшие результаты получаются при гидролизе целлюлозы ферментом целлюлазой с последующим сбраживанием. [c.157]