Новости
23.04.2024
23.04.2024
23.04.2024
|
Химические реакции, происходящие при сульфитной варке древесины19.11.2014
Химические реакции при варке древесины изучали многие исследователи. Протекают также реакции окисления мономерных сахаридов. Эти реакции, а также частичный переход пентоз в фурал, а гексоз — в гидроксиметилфурал протекают в конце варки и могут приводить к потере 40—60% образовавшихся сахаридов. Поэтому процесс варки следует регулировать соответствующим образом. Состав сульфитных щелоков Моносахариды. Первой при варке в раствор переходит арабиноза. Ее содержание быстро достигает максимума, но при длительной варке снижается. Галактоза и ксилоза относительно легко переходят в раствор, однако содержание последней к концу варки падает. Значительное количество маннозы, более стойкой к гидролизу, чем упомянутые сахара, образуется на завершающих этапах варки. Глюкоза также появляется в растворе в конце технологического процесса и содержание ее прямо пропорционально температуре и продолжительности варки. Олигосахариды. В процессе варки в сульфитный щелок поступают различные олигосахариды: дисахариды, три сахариды и тетрасахариды типа гексоз и пентоз. Летучие кислоты. Кислоты-уксусная и муравьиная — образуются в начале варки в количестве примерно 25 г на 1 кг древесины. При сульфитной варке большая часть муравьиной кислоты окисляется до CO2 и воды. Алкоголи. Метиловый спирт и сульфитном щелоке образуется из субстицированных О-мелил углеводов. Из 1 т древесины образуется 4 кг метилового спирта. Альдоновые кислоты. Альдоиовые кислоты иногда составляют значительную часть используемых сульфитных щелоков. Образование кислот зависит от концентрации серусодержащих веществ и некоторых других условий варки. Образуются они при трансформации сахаров в результате трехступеичатого окисления алдоз. До 20% редуцирующих веществ, находящихся в щелоке, переходят в альдоновые кислоты, причем распад пентозы проходит в большей степени, чем гексозы. В щелоке были обнаружены следующие кислоты: нейлоновая кислота — 1,72 г/л; арабоновая кислота — 1,35 г/л; манноновая кислота — 1,44 г/л; глюконовая кислота — 0,31 г/л; галактоновая кислота — 1,60 г/л (всего — 6,42 г/л). Содержание альдоновых кислот может колебаться от 5,0 до 12 г на 1 л сульфитного щелока. Лигнин. Наиболее значительной составной частью сульфитного щелока, которая, однако, при обычном микробиосинтезе белка не имеет большого значения, является лигнин и лигниносодержащие вещества. Они составляют примерно 66% всего органического вещества щелока. Предполагается, что 30—35% этих веществ имеют комплексные связи с сахаридами. Спецификация отдельных лигнинсодержащих веществ весьма сложна и носит самостоятельный характер. Некоторые другие вещества, содержащиеся в сульфитных щелоках. В сульфитном щелоке содержится большое количество сахаридо-сульфониевых кислот. В зависимости от вида древесины в процессе варки в сульфитном щелоке образуется 0,02—0,06% фурала, который в некоторых случаях является ингибирующим фактором ферментации и может оказывать неблагоприятное влияние на диетическую ценность продуктов. Состав сульфитных щелоков приведен в таблицах 17—18. Содержание отдельных моносахаридов в щелоках, полученных при варке ели, пихты, бука, тополя, дано в таблицах 19—20. Кроме моносахаридов, приведенных в таблицах, в сульфитных щелоках в небольших количествах содержатся рамноза, рибоза и галактуроновая кислота.
|