ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гемицеллюлозы из "Химия древесины и полимеров" Гемицеллюлозы — это группа углеводных веществ древесины, которые в отличие от целлюлозы более доступны воздействию разбавленных растворов минеральных кислот и щелочей. При кипячении с разбавленными кислотами гемицеллюлозы гидролизуются и переходят в простые сахара. При действии щелочей (холодных или горячих водных растворов) гемицеллюлозы растворяются и извлекаются из древесины. [c.137] В состав гемицеллюлоз входят полисахариды, содержащие элементарные звенья моносахаридов из пяти и шести атомов углерода, т. е. звенья пентоз и гексоз. Поэтому гемицеллюлозы условно подразделяют на пентозаны и гексозаны. [c.137] Большая часть гемицеллюлоз, однако, представляет собой не однородные, а смешанные полисахариды (сополимеры). В состав макромолекул таких смешанных полисахаридов входят остатки разных моносахаридов, а иногда и уроновых кислот (см. с. 145). Цепи гемицеллюлоз могут быть линейными и разветвленными. [c.137] О-галактозу. Гексозаны, содержащие в качестве главного составляющего моносахарида маннозу или галактозу, называют соответственно маннанами или галактанами. В гидролизатах легкогидролизуемой части древесины находят также уроновые кислоты — О-глюкуроновую и 1)-галактуроновую. В древесине они входят либо в состав некоторых водорастворимых экстрактивных веществ, либо в состав смешанных полисахаридов. [c.138] 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] Гемицеллюлозы древесины в основном легко гидролизуются, т. е. способны к гидролизу разбавленными кислотами при кипячении. Но часть гемицеллюлоз оказывается трудногидролизуемой и трудно извлекается щелочами. Это явление связано с особенностями надмолекулярной структуры целлюлозы и гемицеллюлоз. Целлюлоза, имеющая кристаллическое строение, гидролизуется трудно. Большая часть гемицеллюлоз вследствие их аморфной структуры и меньшей длины цепей гидролизуется легко. [c.138] Выделяют гемицеллюлозы из древесины разбавленными растворами щелочей при комнатной температуре или при нагревании. Древесину предварительно экстрагируют горячей водой и органическими растворителями. Из щелочного раствора гемицеллюлозы осаждают подкислением уксусной кислотой. Осажденные гемицеллюлозы подвергают дополнительной очистке. Лучше, однако, извлекать гемицеллюлозы не из древесины, а из выделенной из нее холоцеллюлозы. Из холоцеллюлозы гемицеллюлозы выделяются легче и менее измененными. [c.139] Пентозаны —это полисахариды, макромолекулы которых в качестве главного составляющего моносахарида содержат звенья пентоз. Условная эмпирическая формула пентозанов (С5Н804)к- Из пентозанов наиболее распространены и более изучены ксиланы, дающие при гидролизе в качестве основного моносахарида /)-ксилозу. В меньших количествах содержатся в древесине и менее изучены арабинаны. Они гидролизуются легко. Большая часть ксилана древесины также гидролизуется легко, но часть его гидролизуется только вместе с целлюлозой, с которой он совместно ориентирован. [c.140] Ксиланы встречаются во всех древесных породах, а также в различных сельскохозяйственных отходах (соломе злаков, кукурузных кочерыжках, подсолнечной лузге, хлопковой шелухе). [c.140] Ксиланы различных растений несколько различаются по составу и строению. Все ксиланы обычно представляют собой разветвленные смешанные полисахариды. Главные цепи ксиланов построены из звеньев р- )-ксилопиранозы, соединенных гликозидными связями 1—4. [c.140] О содержании отдельных пентозанов в растительном материале судят по сахарам, получающимся при гидролизе. Сахара определяют хроматографически. Чаще определяют суммарное содержание пентозанов. Это определение основано на гидролизе пентозанов до пентоз с последующим образованием из пентоз.фурфурола при перегонке с 12 %-ной соляной кислотой. [c.141] Далее определяют в дистилляте фурфурол весовыми, объемными, колориметрическими или спектрофотометрическими методами. [c.141] При определении весовым методом фурфурол осаждают под действием специальных реагентов, например флороглюцином СеНеОз осадок флороглю-цина отфильтровывают и взвешивают. [c.141] Избыток брома определяют иодометрическим методом. [c.142] По расходу брома находят содержание фурфурола в дистилляте и с помощью эмпирических коэффициентов пересчитывают на пентозаны. Применение эмпирических коэффициентов вызывается неполным выходом фурфурола по сравнению с уравнением реакции. [c.142] Широкое распространение получают спектрофотометрические и колориметрические методы определения фурфурола. Спектрофометрические методы основаны на способности фурфурола поглощать ультрафиолетовые лучи. При колориметрических методах растворы фурфурола обрабатывают реагентами, дающими с ним цветные реакции. [c.142] Вернуться к основной статье