ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экстракция холоцеллюлозы водными растворами щелочей из "Химия гемицеллюлоз" Полисахариды гемицеллюлоз растворимы в водных растворах щелочей, поэтому наиболее эффективным методом отделения их от целлюлозы является экстракция холоцеллюлозы воднощелочными растворами различных концентраций. [c.29] Концентрация щелочи также оказывает значительное влияние на растворимость полисахаридов. Чем выше концентрация щелочи, тем, соответственно, ббльщие количества полисахаридов могут быть извлечены из холоцеллюлозы. Обычно для экстракции применяют щелочные растворы концентрацией 2—24%. Например, 24%-ным раствором КОН почти количественно экстрагируются кислые ксиланы. Однако высокие концентрации щелочей неудобны для использования, так как при дальнейшей нейтрализации щелочных экстрактов образуется, большое количество солей, загрязняющих выделенные гемицеллюлозы, и удаление этих солей связано с затратой дополнительного времени и потерями полисахаридов. [c.30] Неодинаковая растворимость полисахаридов гемицеллюлоз в калиевой и натриевой щелочи используется иногда для фракционного разделения полисахаридов на стадии выделения их из холоцеллюлозы. [c.30] Метод фракционной экстракции щелочами применительно к лиственной древесине и однолетним растениям позволяет получить фракции гемицеллюлоз, неодинаковых по углеводному составу. Ниже более подробно рассмотрим практическое осуществление этих приемов. [c.30] Холоцеллюлозу заливают 10%-ным водным раствором КОН (на 1 весовую-часть холоцеллюлозы 10 объемов раствора щелочи) в атмосфере азота. Смесь оставляют стоять при комнатной температуре в течение 16—18 ч при периодическом перемешивании. По истечении этого времени экстракт отделяют от остатка холоцеллюлозы фильтрованием на воронке Бюхнера с полотняным фильтром. Остаток дважды промывают раствором калиевой щелочи той же концентрации, отделяя раствор от твердого остатка отсасыванием под вакуумом. Фильтрат и щелочной раствор от промывки остатка смешивают. [c.30] Остаток нерастворившейся холоцеллюлозы (без высушивания) экстрагируют при тех же условиях 18%-ным раствором NaOH. Щелочной раствор отфильтровывают. Остаток на фильтре промывают 2 раза раствором натриевой щелочи той же концентрации. Фильтрат и щелочные растворы от промывки остатка холоцеллюлозы объединяют. [c.30] Полученные щелочные экстракты охлаждают до 2—5° С и подкисляют ледяной уксусной кислотой до pH 5,5. Гемицеллюлозы из раствора выделяют осаждением этанолом. К одному объему раствора гемицеллюлоз приливают 5 объемов 96%-ного этанола и оставляют на ночь, после чего отделяют осадок фильтрованием и промывают этанолом. [c.30] Гемицеллюлозы, выделенные экстракцией раствором КОН, содержат в преобладающих количествах 4-О-метилглюкуроноксилан. Гемицеллюлозы, полученные после обработки остатка 18%-ным раствором NaOH, богаче глюкоманнаном. [c.30] Из фильтрата ксилан выделяют после подкислепия осаждением четырьмя объемами 96%-ного спирта. Осадок промывают спиртом, освобождают от раствора фильтрованием и высушивают. [c.31] Остаток холоцеллюлозы промывают на воронке водой, снимают с фильтра, подкисляют водным раствором уксусной кислоты и оставляют на ночь при комнатной температуре. После этого холоцеллюлозу промывают водой до нейтральной реакции и удаляют воду отжимом остатка на воронке. [c.31] Повышение температуры щелочного экстрагирования также способствует разложению полисахаридов по концевым редуцирующим группам. Поэтому экстракцию водными щелочами рекомендуется проводить при комнатной или пониженной температуре и в атмосфере азота или другого инертного газа. Известно также, что предварительное набухание растительной ткани в жидком аммиаке позволяет выделять гемицеллюлозы при более низких концентрациях щелочи [29]. Впервые этот метод был предложен Яном и Пар-весом [30]. Они использовали его для выделения ксиланов из древесины клена и осины [31]. В последнее время он был использован рядом исследователей. [c.32] При обработке древесины жидким аммиаком удаляется некоторое количество лигнина. Ацетильные группы при этом превращаются в ацетамид. Из древесины, обработанной аммиаком, последующей экстракцией водой были выделены глюкуроноксиланы с выходом от 2 до 10%. Исследование этих полисахаридов показало, что они не тождественны исходному ксилану и являются, повидимому, продуктами его частичного разложения. [c.32] Аналогичные результаты были получены при обработке холоцеллюлозы пшеничной соломы аммиаком [32, 33]. В этих работах был сделан вывод, что жидкий аммиак непригоден для экстракции полисахаридов, содержащих уроновые кислоты. Но позднее из березовой холоцеллюлозы [34] при минимальном контакте между аммиаком и холоцеллюлозой удалось получить водорастворимый О-ацетил-4-О-метилглюкуроноксилан. Выход ксилана, выделенного экстракцией водой, составил 7,1% от веса исходной древесины, при этом выделенные продукты содержали лишь одну треть ацетильных групп природного ксилана. [c.32] Таким образом, применение аммиака для выделения гемицеллюлоз из холоцеллюлозы не дало существенных преимуществ по сравнению с экстракцией водными щелочами. [c.32] Вернуться к основной статье